[实用新型]一种裸眼观看重复图型立体画的诱导成像系统

说明书

本实用新型属于立体视觉成像技术，公开了一种裸眼观看“重复图型立体画”的诱导成像系统，主要是解决观看这种立体画不容易形成立体视觉的问题。该系统的基本结构为：在立体画画片（1）上覆盖透明的反光片（2），在画片前面放置发光的灯珠串（3），灯珠串关于反光片有镜像对称的虚像亮点（7），观画者双眼（6）注视虚像亮点的视线与画片相交，观画者观看虚像亮点的同时又看到画片的图案。这种以灯光亮点诱导双眼透过图画向图画后面观看的成像系统，使得由立体画形成立体视觉大为容易，特别是能够从很大幅面的重复图型立体画看到立体形像。这就为把这种立体画应用于大型广告牌、壁画等提供了条件。

技术领域

本实用新型属于立体视觉成像技术，特别是为裸眼观看重复图型立体画提供一种形成立体视觉的诱导成像系统。

背景技术

上世纪九十年代，一种可以使裸眼观看者产生立体视觉的“重复排图型三维立体画”技艺从国外传入我国。事实上这种图画从传入到现在，一直被人们简单地称为“三维立体画”（或“立体画”），但是现在“三维立体画”一词的外延大大泛化，它也指许多别的画种，为了不致混淆，在这里我们特地增加了一个定语而称为“重复排图型三维立体画”，并且简称为“重复图型立体画”。重复图型立体画传入我国后的最初几年，由国人设计绘制的大量这种图画以插页、封底等方式刊登在各种杂志上，并且还被汇集成册出版，例如1995年中国建材工业出版社出版的《三维立体画集锦》（文廷编），后来又有许多作品陆续在网上发表，例如一个专门的网站http://www.liuhs.com发表的《刘红石三维立体画作品》。在当时，这种图画广为人知，大家纷纷尝试能否从图画看到立体形像。遗憾的是，只有少数观看者得以产生立体视觉，而大多数人则由于长时间找不到感觉而弃之不顾。另外，鉴于形成立体视觉不易，设计绘制者都把这种图画做得画面很小，一般只有杂志页那么大，难有广告牌、壁画等方面的实际应用。由于这些原因，这种图画在热闹了一阵子之后现在已经相当冷落。

对于这种重复图型立体画，如果有办法使得裸眼观看者比较容易形成立体视觉，特别是对大幅面的图画能够使多数人看到立体形像，将是很有意义的。本专利就是要为解决这个问题来提出技术方案。作为技术方案的背景知识，需要先对于重复图型立体画是怎样的图画，以及由它形成立体视觉的原理是什么，做出简单粗略的说明。

首先将重复图型立体画模型化：把此画片从上到下分解成许多很窄的行，把每个这样的“画行”又离散为从左到右排列的若干“图斑”，在这些图斑中凡图案相同的图斑组成一个“图斑串”，即一个图斑串为图案相同的许多图斑以相等或不相等的间隔排列而成，一个画行由许多图斑串组成，并且每两个图斑串其图斑的图案是不相同的。对于一个诸图斑等间隔排列所成的图斑串，我们把包含一个图斑并且长度等于所述间隔的线段称为一个“图元”，于是这个图斑串又可以说成是由一个图元每次平移一个间隔作重复排列而成，而这个间隔的尺寸称为这个图斑串的“图斑间隔参数”。

把重复图型立体画简化为一个“三图斑模型”：设此画片上只有一个图斑串，它是由三个可以当作光点的图斑以等间隔从左至右排列而成，并且其图斑间隔参数小于双眼瞳距，如图1和图2中P平面上的A、B、C三点所示。观画者的左右眼E_L和E_R在画片P的前面同时向画片观看，则可能出现如下两种情况。

（i）如果双眼只是注视画片上三个光点所组成的“光点串”，如图1所示，这种情况下每个光点分别射向左右眼的两条光线经视觉神经系统“融像”处理后会形成感觉中的一个“光点形像”，这个光点形像的位置与原光点是重合的，即感觉中的三个光点形像所组成的“光点形像串”（或称“光点串形像”）与画片上的光点串是重合的。