[發明專利]一種裸眼觀看重復排圖型三維立體畫的誘導成像系統

在審

• 申請號: 202010132489.3
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111123550A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 梁迎新;梁方豪
• 申請（專利權）人: 安陽師范學院;梁迎新
• 主分類號: G02B30/40
• 分類號: G02B30/40;G02B30/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于立體視覺成像技術，公開了一種裸眼觀看“重復排圖型三維立體畫”的誘導成像系統，主要是解決觀看這種立體畫不容易形成立體視覺的問題。該系統的基本結構為：在立體畫畫片（1）上覆蓋透明的反光片（2），在畫片前面放置發光的燈珠串（3），燈珠串關于反光片有鏡像對稱的虛像亮點（7），觀畫者雙眼（6）注視虛像亮點的視線與畫片相交，觀畫者觀看虛像亮點的同時又看到畫片的圖案。這種以燈光亮點誘導雙眼透過圖畫向圖畫后面觀看的成像系統，使得由立體畫形成立體視覺大為容易，特別是能夠從很大幅面的重復排圖型三維立體畫看到立體形像。這就為把這種立體畫應用于大型廣告牌、壁畫等提供了條件。

技術領域

本發明屬于立體視覺成像技術，特別是為裸眼觀看重復排圖型三維立體畫提供一種形成立體視覺的誘導成像系統。

背景技術

上世紀九十年代，一種可以使裸眼觀看者產生立體視覺的“重復排圖型三維立體畫”技藝從國外傳入我國。事實上這種圖畫從傳入到現在，一直被人們簡單地稱為“三維立體畫”（或“立體畫”），但是現在“三維立體畫”一詞的外延大大泛化，它也指許多別的畫種，為了不致混淆，在這里我們特地增加了一個定語而稱為“重復排圖型三維立體畫”，并且簡稱為“重復圖型立體畫”。重復圖型立體畫傳入我國后的最初幾年，由國人設計繪制的大量這種圖畫以插頁、封底等方式刊登在各種雜志上，并且還被匯集成冊出版，例如1995年中國建材工業出版社出版的《三維立體畫集錦》（文廷編），后來又有許多作品陸續在網上發表，例如一個專門的網站http://www.liuhs.com發表的《劉紅石三維立體畫作品》。在當時，這種圖畫廣為人知，大家紛紛嘗試能否從圖畫看到立體形像。遺憾的是，只有少數觀看者得以產生立體視覺，而大多數人則由于長時間找不到感覺而棄之不顧。另外，鑒于形成立體視覺不易，設計繪制者都把這種圖畫做得畫面很小，一般只有雜志頁那么大，難有廣告牌、壁畫等方面的實際應用。由于這些原因，這種圖畫在熱鬧了一陣子之后現在已經相當冷落。

對于這種重復圖型立體畫，如果有辦法使得裸眼觀看者比較容易形成立體視覺，特別是對大幅面的圖畫能夠使多數人看到立體形像，將是很有意義的。本專利就是要為解決這個問題來提出技術方案。作為技術方案的背景知識，需要先對于重復圖型立體畫是怎樣的圖畫，以及由它形成立體視覺的原理是什么，做出簡單粗略的說明。

首先將重復圖型立體畫模型化：把此畫片從上到下分解成許多很窄的行，把每個這樣的“畫行”又離散為從左到右排列的若干“圖斑”，在這些圖斑中凡圖案相同的圖斑組成一個“圖斑串”，即一個圖斑串為圖案相同的許多圖斑以相等或不相等的間隔排列而成，一個畫行由許多圖斑串組成，并且每兩個圖斑串其圖斑的圖案是不相同的。對于一個諸圖斑等間隔排列所成的圖斑串，我們把包含一個圖斑并且長度等于所述間隔的線段稱為一個“圖元”，于是這個圖斑串又可以說成是由一個圖元每次平移一個間隔作重復排列而成，而這個間隔的尺寸稱為這個圖斑串的“圖斑間隔參數”。

把重復圖型立體畫簡化為一個“三圖斑模型”：設此畫片上只有一個圖斑串，它是由三個可以當作光點的圖斑以等間隔從左至右排列而成，并且其圖斑間隔參數小于雙眼瞳距，如圖1和圖2中P平面上的A、B、C三點所示。觀畫者的左右眼E_L和E_R在畫片P的前面同時向畫片觀看，則可能出現如下兩種情況。

（i）如果雙眼只是注視畫片上三個光點所組成的“光點串”，如圖1所示，這種情況下每個光點分別射向左右眼的兩條光線經視覺神經系統“融像”處理后會形成感覺中的一個“光點形像”，這個光點形像的位置與原光點是重合的，即感覺中的三個光點形像所組成的“光點形像串”（或稱“光點串形像”）與畫片上的光點串是重合的。