DE60209308T2

DE60209308T2 - Dreidimensionales Photo und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE60209308T2
Application number: DE60209308T
Authority: DE
Inventors: Tzuen-Yih Wang; Leo Ta-An Dist Huang; Ming-Hsiong Hsin-I Dist Chang
Original assignee: Wang Tzuen-Yih Lu-Chu Hsiang
Current assignee: Wang Tzuen-Yih Lu-Chu Hsiang
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2022-04-13
Also published as: EP1352762A1; JP3695709B2; DE60209308D1; JP2003320800A; EP1352762B1; ATE318220T1

Description

Die Erfindung betrifft ein dreidimensionales Foto und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Die Erfindung ist auf eine Verbesserung eines herkömmlichen dreidimensionalen Fotos gerichtet, das in dem US-Patent 5 363 159 beschrieben ist. Ein Verfahren zur Herstellung des herkömmlichen dreidimensionalen Fotos besteht in der Erzeugung von Raum- und Farbdaten, die eine äußere Oberfläche einer dreidimensionalen Oberfläche betreffen, beispielsweise eines Menschen, wobei eine Form mit einer konkaven Oberfläche gebildet wird, die der äußeren Oberfläche des Gegenstandes entspricht, in die Form eine hohle, transparente Kunststoffschale eingeformt wird, eine innere Oberfläche der Schale mit einem fotografischen Material belegt wird und das fotografische Material belichtet wird, so daß auf dem fotografischen Material ein Farbbild entsteht, das durch das transparente Material der Schale dargestellt wird. Die Schwierigkeit besteht in der Herstellung der Form während dieses Prozesses, wodurch hohe Kosten für die Herstellung des herkömmlichen dreidimensionalen Fotos entstehen. Darüber hinaus ist das genannte herkömmliche dreidimensionale Foto nicht lebensecht.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein dreidimensionales Foto zu schaffen, das sich preiswerter herstellen läßt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Fotos zu schaffen, das keinen Formherstellungsschritt erfordert, wodurch sich geringere Herstellungskosten ergeben.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein lebensähnliches dreidimensionales Foto herzustellen.
In einer Hinsicht wird also durch diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Fotos geschaffen, das sich kennzeichnet durch:
Errichten eines dreidimensionalen Koordinatensystems und nachfolgende Erzeugung eines dreidimensionalen, räumlichen Bildes innerhalb des Koordinatensystems;
Aufteilung des Bildes in mehrere Pixel und danach erfolgende Speicherung der räumlichen Daten und Farbdaten der Pixel in einem Speicher;
Aufteilung des Bildes in mehrere Bildschichten längs einer Richtung, die einer Koordinate des Koordinatensystems entspricht;
Schaffung mehrerer transparenter Platten und Kolorierung einer seitlichen Oberfläche jeder Platte in Lagen, die den Pixeln in einer entsprechenden Schicht der Bildschichten entspricht, und zwar auf der Grundlage der räumlichen Daten und Farbdaten im Speicher; und
Kombination der transparenten Platten, um dadurch ein Foto zu bilden.
Jedes Paar transparenter Platten ist vorzugsweise durch eine transparente Klebstoffschicht verbunden, die aus einem Material besteht, das einen Brechungsindex aufweist, der demjenigen der transparenten Platten entspricht, und eine Anordnung der kombinierten transparenten Platten wird mit einer transparenten Schutzschicht beschichtet.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung weist das dreidimensionale Foto mehrere kombinierte transparente Platten auf. Jede der transparenten Platten hat eine erste seitliche Oberfläche und eine zweite seitliche Oberfläche. Die erste seitliche Oberfläche eines jeden benachbarten Paares transparenter Platten stößt an die zweite seitliche Oberfläche des anderen Paares transparenter Platten. Die ersten seitlichen Oberflächen der transparenten Platten sind koloriert, so daß sie ein dreidimensionales Bild bilden.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
1 zeigt, wie ein räumliches Bild einer Person in mehrere Pixel in einem Computer während eines Herstellungsverfahrens einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines dreidimensionalen Fotos gemäß der Erfindung aufgeteilt wird;
2 zeigt, wie das räumliche Bild in mehrere Schichten längs einer Z-Achse eines ersten dreidimensionalen Koordinatensystems mit drei Koordinaten (r, θ, z) während des Herstellungsprozesses gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform aufgeteilt wird;
3 zeigt, wie mehrere halbkugelförmige Hohlräume in einer oberen Oberfläche jedes der senkrechten Stapel überlappter transparenter Platten während des Herstellungsprozesses gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform ausgebildet werden;
4 zeigt, wie jedes benachbarte Paar der transparenten Platten während des Herstellungsprozesses gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform durch eine transparente Klebstoffschicht miteinander verbunden werden;
4A stellt eine Teilschnittansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform dar;
5 zeigt, wie ein räumliches Bild in mehrere Schichten entlang einer Z-Achse eines zweiten dreidimensionalen Koordinatensystems mit drei Achsen (X, Y, Z) während des Herstellungsprozesses einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines dreidimensionalen Fotos gemäß der Erfindung aufgeteilt wird; und
6 zeigt, wie ein räumliches Bild in mehrere Schichten entlang einer radialen Richtung eines dritten dreidimensionalen Koordinatensystems mit drei Koordinaten (r, θ, z) während des Herstellungsvorgangs einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines dreidimensionalen Bildes gemäß der Erfindung aufgeteilt wird.
In den 1, 2, 3 und 3 ist ein Verfahren zur Herstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines zylindrischen, dreidimensionalen Fotos 1 gemäß der Erfindung dargestellt, das die folgenden Schritte aufweist:

1) Errichten eines dreidimensionalen Koordinatensystems 1' und nachfolgende Erzeugung eines dreidimensionalen, räumlichen Bildes 9 in dem Koordinatensystem 1' mittels einer bekannten dreidimensionalen fotografischen Technik, wie in den 1 und 2 gezeigt;
2) Aufteilung des Bildes 9 in mehrere Pixel 90 und danach erfolgende Speicherung der räumlichen Daten und Farbdaten der Pixel 90 in einem Speicher, wie in 1 gezeigt;
3) Aufteilung des Bildes in mehrere Bildschichten 11 längs einer Richtung, die einer Koordinate des Koordinatensystems 1' entspricht, wobei die Schichten 11 eine gleichförmige Dicke aufweisen, wie in 2 gezeigt;
4) Schaffung mehrerer kreisrunder, transparenter Platten 12 gleichförmiger Dicke, von denen jede eine flache erste seitliche Oberfläche oder obere Oberfläche und eine flache zweite seitliche Oberfläche oder untere Oberfläche aufweist und Kolorierung der oberen Oberfläche jeder Platte 12 an Stellen 122, die den Pixeln 90 in einer diesbezüglichen Bildschicht 11 entsprechen, und zwar auf der Grundlage der räumlichen Daten und Farbdaten in dem Speicher, wie in 3 gezeigt; und
5) Kombinieren der transparenten Platten 12 in der Weise, daß die obere Oberfläche eines jeder der benachbarten Paare von Platten 12 an die untere Oberfläche des anderen Paares von Platten 12 anstößt, um dadurch das Foto 1 zu bilden, wie in 3 gezeigt.

Um die transparenten Platten 12 zu kolorieren, können mehrere halbkugelförmige Hohlräume an den Stellen 122 in den oberen Oberflächen der transparenten Platten 12 mittels Laserstrahlen ausgebildet werden, die auf die oberen Oberflächen abgegeben werden, so daß die Hohlräume auf der Grundlage der im Speicher befindlichen Farbdaten mit Farben gefüllt werden. Jeder halbkugelförmige Hohlraum weist eine Tiefe auf, die von der Farbart des diesbezüglichen Pixels 90 abhängt. Alternativ können die oberen Oberflächen der transparenten Platten 12 durch einen Drucker koloriert werden, der mit einem Computer elektrisch verbunden ist, der den Speicher enthält.
Für den Fall, daß die halbkugelförmigen Hohlräume an den Stellen 122 in den oberen Oberflächen der transparenten Platten 12 ausgebildet sind, kann auf jede der unteren Oberflächen der transparenten Platten 12 mit mehreren halbkugelförmigen Hohlräumen an Stellen versehen werden, die den Stellen 122 entsprechen, so daß mehrere kugelförmige, abgedichtete Kammern zwischen jedem benach barten Paar transparenter Platten 12 vorhanden sind und dadurch ermöglichen, daß die Farben in die abgedichteten Kammern gefüllt werden.
Im Koordinatensystem 1' hat jedes Pixel 90 drei Koordinaten (r, θ, z). Das Bild ist entlang einer Z-Achse des Koordinatensystems 1' in die Schichten 11 unterteilt. Der Schritt (5) weist die Unterschritte der Übereinanderanordnung der transparenten Platten 12 entlang der Z-Achse des Koordinatensystems 1' sowie das Miteinander-Verbinden jedes Paares der transparenten Platten 12 mit Hilfe einer transparenten Klebstoffschicht 13, die aus einem Material besteht, das einen Brechungsindex aufweist, der demjenigen der transparenten Platten 12 entspricht, wie in den 3 und 4 gezeigt ist. Die Übereinanderanordnung der transparenten Platten 12 weist vorzugsweise eine nichtkolorierte oberste transparente Platte 12 sowie eine nichtkolorierte unterste transparente Platte 12 auf und ist mit einer transparenten Schutzschicht 14 (siehe 4A) beschichtet, welche aus einem Material besteht, das einen Brechungsindex aufweist, der demjenigen der transparenten Platten 12 entspricht.
5 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines dreidimensionalen Fotos 2 gemäß der Erfindung, das als rechtwinkliges Prisma ausgebildet ist und seiner Konstruktion nach dem in 3 gezeigten ähnlich ist mit Ausnahme der Tatsache, daß die transparenten Platten 22 rechtwinklig sind. Vorzugsweise wird ein zweites dreidimensionales Koordinatensystem 2' mit den Achsen X, Y und Z verwendet anstelle des ersten dreidimensionalen Koordinatensystems 1' (siehe 2).
6 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines dreidimensionalen Fotos 3 gemäß der Erfindung. Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen sind die transparenten Platten 33 flexibel, bestehend aus einem Teil und erstrecken sich entlang einer spiralförmigen Bahn, so daß sie eine Filmrolle bilden, die eine kolorierte innere Oberfläche und eine nichtkolorierte äußere Oberfläche aufweist. Jedes benachbarte Paar der transparenten Platten 33 ist rechtwinklig und entsprechend zwei benachbarte Seiten, die miteinander ein einheitliches Ganzes bilden. Somit werden die Platten 33 kombiniert, sobald die Filmrolle geformt wird. Während eines Herstellungsprozesses für die dritte bevorzugte Ausführungsform wird ein dreidimensionales räumliches Bild entlang eines Radius eines dritten dreidimensionalen Koordinatensystems 3', in dem jedes Pixel drei Koordinaten (r, θ, z) hat, in mehrere Schichten unterteilt. Die transparenten Platten 33 haben eine einheitliche Dicke Δr.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Fotos (1), gekennzeichnet durch (1) Errichten eines dreidimensionalen Koordinatensystems (1', 2', 3') und nachfolgende Erzeugung eines dreidimensionalen, räumlichen Bildes (9) innerhalb des Koordinatensystems (1', 2', 3'); (2) Aufteilung des Bildes (9) in mehrere Pixel (90) und danach erfolgende Speicherung der räumlichen Daten und Farbdaten der Pixel (90) in einem Speicher; (3) Aufteilung des Bildes (9) in mehrere Bildschichten (11) längs einer Richtung, die einer Koordinate (z, r) des Koordinatensystems (1', 2', 3') entspricht; (4) Schaffung mehrerer transparenter Platten (12, 22, 33) und Kolorierung einer seitlichen Oberfläche jeder Platte (12, 22, 33) in Lagen, die den Pixeln (90) in einer entsprechenden Schicht der Bildschichten (11) entspricht, und zwar auf der Grundlage der räumlichen Daten und Farbdaten im Speicher; und (5) Kombinieren der transparenten Platten (12, 22, 33), um dadurch ein Foto (1) zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (4) folgende Unterschritte aufweist: Bildung mehrerer Hohlräume an den Stellen (122) in den seitlichen Oberflächen der transparenten Platten (12, 22, 33) und Einbau von Kolorierungen in die Hohlräume auf der Grundlage der im Speicher befindlichen Farbdaten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (4) die folgenden Unterschritte aufweist: Aussenden von Laserstrahlen auf die seitlichen Oberflächen, so daß an den Stellen (122) halbkugelförmige Hohlräume entstehen, wobei die Tiefe der halbkugelförmigen Hohlräume von der Buntheit der Pixel 90 abhängt und Einbau von Kolorierungen in die Hohlräume auf der Grundlage der im Speicher befindlichen Farbdaten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (4) den Unterschritt des Druckens der seitlichen Oberflächen der Platten (12, 22, 33) in den Positionen (122) enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (3) den Unterschritt der Teilung des Bildes (9) in die Bildschichten (11) entlang einer Z-Achse des Koordinatensystems (1', 2'), den Schritt (5), einschließlich der Unterschritte der Überlagerung der transparenten Platten (12, 22) entlang der Z-Achse des Koordinatensystems (1', 2') und der Verknüpfung jedes benachbarten Paares der transparenten Platten (12, 22) mit Hilfe einer transparenten Klebstoffschicht (13) enthält, die aus einem Material besteht, das einen Brechungsindex aufweist, der annähernd demjenigen der transparenten Platten (12, 22) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet nach dem Schritt (5) durch den Schritt der Beschichtung einer Anordnung kombinierter transparenter Platten (12, 22, 33) mit einer transparenten Schutzschicht (14).
Dreidimensionales Foto (1), hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere kombinierte transparente Platten (12, 22, 33), von denen jede eine erste seitliche Oberfläche und eine zweite seitliche Oberfläche aufweist, wobei die erste seitliche Oberfläche eines jeden benachbarten Paares transparenter Platten (12, 22, 33) an die zweite seitliche Oberfläche des anderen Paares transparenter Platten (12, 22, 33) anstößt und die ersten seitlichen Oberflächen der transparenten Platten (12, 22, 33) zur Bildung eines dreidimensionalen Bildes (9) koloriert werden.
Dreidimensionales Foto (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der kolorierten ersten seitlichen Oberflächen der transparenten Platten (12, 22, 33) mit mehreren halbkugelförmigen Hohlräumen versehen wird, von denen jeder mit Kolorierungen gefüllt wird.
Dreidimensionales Foto (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der kolorierten ersten seitlichen Oberflächen der transparenten Platten (12, 22, 33) flach ist und gedruckt wird.
Dreidimensionales Foto (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten seitlichen Oberflächen der transparenten Platten (12) kreisrund sind, und daß die transparenten Platten so übereinander angeordnet sind, daß das Foto (1) zylindrisch ist.
Dreidimensionales Foto (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten seitlichen Oberflächen der transparenten Platten (22) rechtwinklig sind und daß die transparenten Platten (22) so übereinander angeordnet sind, daß das Foto (1) wie ein rechtwinkliges Prisma geformt ist.
Dreidimensionales Foto (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes benachbarte Paar transparenter Platten (12, 22, 33) durch eine transparente Klebstoffschicht (13) verbunden ist, die aus einem Material besteht, das einen Brechungsindex aufweist, der annähernd demjenigen der transparenten Platten (12, 22, 33) entspricht.
Dreidimensionales Foto (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine transparente Schutzschicht (14), die auf den kombinierten transparenten Platten (12, 22, 33) aufgetragen ist.
Dreidimensionales Foto (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes entsprechend benachbarte Paar der transparenten Platten (33) zwei benachbarte Seiten aufweist, die miteinander integral verbunden sind, und daß die transparenten Platten (33) flexibel sind und sich längs einer Spiralbahn erstrecken, so daß sie eine Filmrolle bilden.