TW202229982A - 可浮空３ｄ立體圖像技術 - Google Patents

Abstract

一個能夠讓人從平面圖像中感覺到立體圖像效果的方法。在方法中，將三維效果隱藏於一幅單獨的二維圖像，將二維圖像的影像單元經計算過後的透鏡陣列薄膜，以形成立體影像，可顯現漂浮於空中的立體影像，且能在斜向的視角觀賞，觀察者不需透過聚焦目光的「交叉觀察法」，即能觀察到立體影像。

Description

可浮空3D立體圖像技術

三維立體圖Autostereogram是一類能夠讓人從中感覺到立體效果的平面圖像。觀察這類圖像通常需要採用特殊的方法或藉助器材。

三維立體圖Autostereogram是將三維效果隱藏於一幅單獨的二維圖像，通常由計算機製作完成，觀察者需要正確地目光聚焦才能觀察到立體影像。改變目光聚焦位置目的在於讓立體圖上的重複圖案「看起來」恰好重疊，並利用重疊圖案之間的差異來產生立體感。觀察者需要練習「交叉觀察法」以觀測立體圖像，交叉觀察法俗稱鬥雞眼。

如圖二，觀察者經過練習將目光聚焦到立體圖的前方，左眼和右眼沒有對焦在立體圖上，左眼和右眼各自得到了不同角度的圖，人體的大腦再將左右眼不同的影像重組從而產生立體感。

本發明所要解決的技術問題，在於提供一種可浮空3D立體圖像技術，在實際使用時，可以不需觀察者使用交叉觀察法即可觀察，使用上更為方便。為了解決上述的技術問題，本發明提供一種3D立體圖像方法，包括步驟：準備一平面(紙張、照片、木片、金屬片、塑膠片、招牌、保護貼......一切可繪圖之材質)，該平面有經過計算機完成的三維立體圖，一透鏡陣列薄膜，該透鏡陣列薄膜位於圖面與觀察者之間，貼於三維立體圖圖面之上，該透鏡陣列薄膜用於產生視差、重組圖像。

本方法至少具有下列的優點：本方法在硬體特點上，不需要其他光學元件，只需一圖像平面及一透鏡陣列薄膜，極其簡單的裝置，就可以達到懸浮圖像的效果。本方法相較於交叉觀察法，觀察者不需練習目光聚焦即可觀察。本方法相較於3D立體眼鏡，觀察者不需準備眼鏡，可以直接觀測經過透鏡陣列薄膜調焦後的立體圖像。本方法相較於一般光學方法，本方法的特點為輕薄不需距離，一般光學方法中，鏡片與圖像是分開的，鏡片需要空間與距離以達到調焦的功效，本方法運用了微小的透鏡陣列薄膜，固定微小透鏡的薄膜基座本身的薄膜厚度就足以達到微小透鏡需要的調焦距離，故本方法的總厚度約為一貼上薄膜的照片。透鏡陣列薄膜及本方法中的立體圖像可用於各種平面(如紙張、照片、木片、金屬片、塑膠片、招牌、保護貼......一切可繪圖之材質)。本發明的3D立體圖像技術，可以提供斜向的觀察角度，懸浮的立體圖像，在於 觀看立體圖像的懸浮感，而斜向的觀看視角，有助於觀察者判別空間內圖像的相對應深度及位置感知，而達到懸浮立體的觀察效果。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。

1:紙張(照片、木片、金屬片、塑膠片、招牌、保護貼......一切可繪圖之材質)

11:顯示面，Autostereogram的圖像

2:透鏡陣列薄膜

21:透鏡陣列薄膜基部

22:透鏡

3:立體影像

4:觀察者

〔圖一〕係本發明之結構示意圖。

〔圖二〕係交叉觀察法示意圖。

〔圖三〕係立體圖像之結構示意圖。

〔圖四〕係透鏡陣列之示意圖。

〔圖五〕係透鏡之調焦功能示意圖。

〔圖六〕係透鏡陣列薄膜調焦組合成的立體圖像示意圖。

〔圖七〕係本發明之斜向效果、懸浮效果之示意圖。

說明書揭露的實施例關於一種三維立體圖像產生方法，成像方法與系統，所揭示的立體圖像產生方法適用於任意可繪圖平面(或曲面)，系統裝置的實施例可參考圖一所示的實施例示意圖。

如圖三顯示為立體圖像中的結構示意圖，其中平面1為紙張、照片、木片、金屬片、塑膠片、招牌、保護貼......一切可繪圖 之材質。11為經計算機完成的三維立體圖。透鏡陣列薄膜2貼於平面上層，位於平面與觀察者之間。

如圖四，透鏡陣列薄膜為基底與經計算排列之透鏡陣列。

如圖五，透鏡陣列薄膜的功能為調焦。

如圖六，經過計算機完成的三維立體圖，通過配合立體圖的計算的透鏡陣列薄膜，透鏡陣列薄膜可以調控立體圖像的光線角度，讓原本尚未重組的平面圖像進行重新分配與組合。

如圖七，組合後的三維立體圖像可以提供斜向的觀察角度，可以提供觀看立體圖像的懸浮感。

本方法為三維立體圖像，不需電源，不需外接光源，只需要環境的自然光即可觀測，若環境的自然光不足，可於平面後方附加背光源。本方法用通俗的說法來說明就是「貼了薄膜的照片」，照片於生活當中有相當高的便利性及應用性，衣服、招牌、裝飾品、馬克杯、路標、書籍......任何可以貼上或印上照片的物品皆可應用本方法加上三維立體圖像。

1:紙張(照片、木片、金屬片、塑膠片、招牌、保護貼......一切可繪圖之材質)

11:顯示面，Autostereogram的圖像

2:透鏡陣列薄膜

21:透鏡陣列薄膜基部

3:立體影像

4:觀察者

Claims (4)

1. 一種三維立體圖像產生方法，包括步驟：

   提供一三維立體圖像系統，該系統包括一平面，該平面為紙張、照片、木片、金屬片、塑膠片、招牌、保護貼......一切可繪圖之材質。該平面表層一側設置三維立體圖像，該圖像與觀察者同側，於平面上貼上透鏡陣列薄膜，透鏡陣列薄膜位於平面與觀察者之間，該透鏡陣列薄膜包含一基部及多個透鏡，該些透鏡使用光線的波長範圍為400nm至800nm，

   進行座標定義，

   設定硬體的相對位置，包括該透鏡陣列薄膜上的每一個透鏡的相對位置，以及該透鏡陣列層相對該圖像的距離與大小的搭配，經過計算與聚焦重組平面上的圖像，在一平面上形成立體圖像。
2. 如請求項1所述的三維立體圖像產生方法，其中每相鄰兩列的透鏡呈相對的排列或交錯的排列。
3. 如請求項1所述的三維立體圖像產生方法，其中該些透鏡直徑為10um到5mm，該些透鏡符合造鏡者公式：1/f=(n-1)(1/R1+1/R2)，其中R1和R2分別為透鏡兩邊的曲率半徑，f是透鏡焦距，n是透鏡折射率。
4. 如請求項1所述的三維立體圖像產生方法，其中該圖像系統為一種不需交叉觀察法的三維立體圖像，為一種不需3D立體眼鏡的三維立體圖像，該圖像為一經 繪圖之平面，經過透鏡陣列薄膜聚焦重組，觀察者可於二維平面觀察到可浮空可斜視三維立體圖像。

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