專利名稱：移動物體外平面圖畫產(chǎn)生三維效果的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于戶外媒體宣傳技術(shù)與裸眼可視三維立體技術(shù)領(lǐng)域，該方法可應(yīng)用于地 鐵廣告等交通媒體中，無需佩戴特制眼鏡或安裝光學(xué)元件，傳統(tǒng)的平面圖畫即可產(chǎn)生三維 立體效果。增加平面圖畫的視覺沖擊力，提高觀眾對廣告的認(rèn)知度和廣告的宣傳效果。
背景技術(shù)：
立體顯示產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，包括硬件設(shè)施、內(nèi)容制作等在內(nèi)的各環(huán)節(jié)發(fā)展有條不紊， 商業(yè)方面的應(yīng)用案例不斷出現(xiàn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，立體顯示技術(shù)和普通消費(fèi)者的距離已經(jīng) 越來越近。立體顯示一般有兩種方法，一種需要特殊的觀察設(shè)備，如頭盔式顯示屏、高分辨率 CRT系統(tǒng)和與傳統(tǒng)顯示器連用的三維立體眼鏡等；另一種是不需要任何觀察工具的裸眼可 視立體技術(shù)。第一種方法已廣泛商業(yè)化應(yīng)用。但是這些觀察設(shè)備往往較重，配戴起來不夠方 便舒適，而且時間一長，觀察者容易感到疲勞，產(chǎn)生生理和心理上的壓力，即我們常說的“虛 擬現(xiàn)實(shí)癥”(virtual reality sickness)。第二種方法使用戶擺脫特制眼鏡的束縛，但需要 許多光學(xué)元件，并結(jié)合光學(xué)物理作用，以及軟硬件技術(shù)，系統(tǒng)復(fù)雜，并受角度和距離的限制。 基于上述原因，立體顯示技術(shù)主要應(yīng)用于特定場合，如立體電影院、家庭立體電視，而在戶 外媒體宣傳中未得到廣泛應(yīng)用。地鐵廣告作為戶外廣告中的一類，起步較晚，但由于其具有人流集中、接觸率高， 受注目程度高，能夠增加產(chǎn)品的認(rèn)知度的特點(diǎn)，依托現(xiàn)代廣告業(yè)的基礎(chǔ)，近年來發(fā)展極為迅 速。但是，當(dāng)通道、扶梯、站臺的廣告位開發(fā)完畢后，長長的隧道必然成為下一個廣告開發(fā)目 標(biāo)。而目前，在地鐵隧道中進(jìn)行廣告宣傳的主要方法是在某一區(qū)域的隧道墻壁上懸掛同一 主題的單幅靜態(tài)圖畫或多幅圖畫，在地鐵高速運(yùn)動時利用人類視覺暫留原理產(chǎn)生動畫效果 供乘客欣賞。從受眾心理學(xué)上講，在同一個區(qū)域用相同的主題形成連續(xù)的強(qiáng)勢能達(dá)到最佳 的廣告效果。但傳統(tǒng)平面廣告由于視覺沖擊力不足，未達(dá)到理想宣傳效果，媒體影響力不 夠。由于處于地鐵這樣一個相對封閉的環(huán)境中，畫面的獨(dú)特、新奇、與眾不同更能引起乘客 對地鐵廣告的注意和興趣。如果隨動廣告的效果較佳，那么勢必會引起眾多廣告商在地鐵 的新一輪開拓。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為提高地鐵廣告等戶外交通媒體宣傳的視覺沖擊力，降低宣傳成本，本 發(fā)明提出了一種能夠產(chǎn)生裸眼可視三維立體效果的方法，不需要配備特殊立體顯示設(shè)備， 乘客即能獲得立體視覺體驗(yàn)。技術(shù)方案本發(fā)明利用人的兩眼視差(Binocular parallax)、移動視差 (Motionparallax)以及視覺暫留(Visual staying phenomenon)特性，使乘客在地鐵運(yùn)動 時觀看到具有立體視覺效果的廣告。所謂的兩眼視差是指觀測者的左眼及右眼對所觀看的物體在在水平方向有約6. 5厘米的位移(歐美人上的統(tǒng)計(jì)結(jié)果)，故在觀看物體時，由于觀看角度略有不同，因此，所接 收的影像內(nèi)容也略有差異。而移動視差則是指觀測者的眼睛位置移動時，由于觀賞角度也 隨之改變，眼睛所接收的內(nèi)容也有所不同?！耙曈X暫留”是指人眼觀看物體時，成像于視網(wǎng)膜 上，并由視神經(jīng)輸入人腦，感覺到物體的像，但當(dāng)物體移去時，視神經(jīng)對物體的印象不會立 即消失，而要延續(xù)0. 1-0. 4秒的時間。本發(fā)明中，在圖片制作(拍攝、后期處理)過程中，根據(jù)人的兩眼視差和移動視差 特性，通過單機(jī)拍攝或雙機(jī)拍攝的方法，生成兩張略有差異的左右眼視圖，印刷成品(以三 米寬度為例)后，在地鐵等交通工具高速運(yùn)動(最高時速約100千米/小時)位置的隧道 墻壁上或其他廣告位上交替放置，乘客到達(dá)該區(qū)域時反復(fù)交替觀看左右眼視圖，經(jīng)計(jì)算，人 眼所觀看圖像幀率能夠達(dá)到10-15幀/秒，通過視覺暫留作用乘客能夠產(chǎn)生立體視覺。本發(fā)明的交通工具外平面圖畫產(chǎn)生三維效果的方法為在地鐵列年或其它交通工 具的窗口相同高度的隧道墻壁或其它廣告位上，反復(fù)交替懸掛同一宣傳品的左右眼視差圖 片，當(dāng)觀察者處于運(yùn)動中時，觀察者即感覺到三維立體的顯示效果；左右眼視差圖的放置間 隔根據(jù)交通工具的運(yùn)動速度確定，當(dāng)運(yùn)動速度為80千米/小時時，放置間隔以2-3米較合 適。左右眼視差圖通過單機(jī)拍攝，雙機(jī)拍攝或計(jì)算機(jī)繪圖的方法獲得。所述的左右眼視差圖片采用燈光照亮?xí)r，其燈光照亮在廣告圖片的前方或背后。有益效果為擴(kuò)人戶外交通媒體影響力，本發(fā)明將立體顯示技術(shù)應(yīng)用到地鐵廣告 等戶外媒體宣傳中，利用人眼視覺特性，通過傳統(tǒng)平面廣告即可產(chǎn)生三維立體效果，更具視 覺沖擊力；實(shí)現(xiàn)方法簡單，采用單機(jī)或雙機(jī)拍攝即可獲得左右眼視圖；無需佩戴特制眼鏡 或安裝復(fù)雜光學(xué)元件，降低成本。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是利用單機(jī)拍攝或雙機(jī)拍攝獲取物體左右眼視圖的方法。圖2是水平視差和立體感知原理。圖3是印刷成品的左右眼視圖在地鐵隧道中的放置方法。圖4是獲得的左右眼視圖的示意圖。圖5是人眼分辨力原理。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的交通工具外平面圖畫產(chǎn)生三維效果的方法為在地鐵列車或其它交通工 具的窗口相同高度的隧道墻壁或其它廣告位上，反復(fù)交替懸掛同一宣傳品的左右眼視差圖 片，當(dāng)觀察者處于運(yùn)動中時，觀察者即感覺到三維立體的顯示效果；左右眼視差圖的放置間 隔根據(jù)交通工具的運(yùn)動速度確定，當(dāng)運(yùn)動速度為80千米/小時時，放置間隔以2-3米較合 適。左右眼視差圖通過單機(jī)拍攝，雙機(jī)拍攝或計(jì)算機(jī)繪圖的方法獲得。所述的左右眼視差 圖片采用燈光照亮?xí)r，其燈光照亮在廣告圖片的前方或背后。其燈光可以為日光、通過電來 發(fā)光的燈管、半導(dǎo)體發(fā)光二極管或受光照后可以產(chǎn)生的熒光。其照亮光源的光線可以直接 照射也可以通過光學(xué)元件經(jīng)調(diào)制后照射。其照亮光源要易于更換及維護(hù)，且安全可靠，故障率低，使用壽命長。其照亮光源要求無噪聲、不會對行車信號及通訊信號造成干擾，且節(jié)約 能源。其需在隧道中為照亮光源電源等線管預(yù)留空間。拍攝得到的圖像通過進(jìn)行色調(diào)、亮度、對比度調(diào)節(jié)，特征點(diǎn)匹配進(jìn)行后期處理，然 后印刷成品；圖片可以為但不限于真實(shí)照片、根據(jù)真實(shí)照片而制成的圖畫或虛擬的圖畫。其 內(nèi)容可以為但不限于人物、產(chǎn)品、自然界景物或根據(jù)想象而虛擬出來的內(nèi)容。所述的圖片還 包括但不限于文字、符號、產(chǎn)品商標(biāo)或特殊標(biāo)記。所述的圖片，其可應(yīng)用于但不限于商業(yè)產(chǎn) 品宣傳、公益廣告。圖片的制作材料可以為但不限于紙張、塑料、木板或金屬。要求對于列 車隧道運(yùn)行所產(chǎn)生的氣流有強(qiáng)的抵御能力。其可應(yīng)用于但不限于地鐵等戶外交通媒體廣告 宣傳中。下面通過具體的實(shí)例和圖例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但這些實(shí)施實(shí)例并 不限制本發(fā)明，在發(fā)明本質(zhì)范圍內(nèi)的其它應(yīng)用以及變化和修飾也同樣包括在本發(fā)明中。在圖1中，獲取物體左右眼視圖時，可采用兩種方式，單機(jī)拍攝和雙機(jī)拍攝。進(jìn)行 單機(jī)拍攝時，分別將相機(jī)通過左右眼各照一張照片，左右眼互換時保持照相姿勢，不要過多 的移動(兩個拍攝點(diǎn)距離大約65mm)。單機(jī)拍攝難度大，拍攝者需要保持好平移的平衡度， 否則失敗作品較多。雙機(jī)拍攝比單機(jī)拍攝簡單，難度低，成功幾率大，但是成本投入高，需要 購買兩臺相機(jī)，兩張存儲卡，雙機(jī)云臺等等。得到兩張左右眼視圖后，需進(jìn)行后期處理，除傳統(tǒng)的色調(diào)、亮度、對比度等調(diào)整外， 還要進(jìn)行左右眼視圖的水平視差調(diào)整。同一物點(diǎn)Q在左右眼兩幅視差圖上的對應(yīng)像素點(diǎn)分 別稱為左像素點(diǎn)L和右像素點(diǎn)R，兩像素點(diǎn)間的水平距離即為水平視差。在一定條件下，人 眼可接受的視差只能在一定范圍內(nèi)，才能獲得最佳的立體顯示效果，否則，容易產(chǎn)生視疲勞 或立體效果不明顯。為方便起見，下文將水平視差簡稱視差，記為P。如圖2所示，人雙眼觀 看具有觀差的同一物點(diǎn)的像索點(diǎn)時便產(chǎn)生立體感，其立體感知深度ν由下式?jīng)Q定ν =lp/(ρ - e)( 1 )其中，1為觀看距離，e為兩眼間距，成年人一般約為65mm。當(dāng)某物點(diǎn)的右像素點(diǎn)R 位于左像素點(diǎn)L右側(cè)時，此物點(diǎn)具有正視差，再現(xiàn)立體深度ν為負(fù)，表示觀看者看到該物點(diǎn) 位于顯示屏后方，即常說的入屏，如物點(diǎn)A ；當(dāng)某物點(diǎn)的右像素點(diǎn)R位于左像素點(diǎn)L左側(cè)時， 此物點(diǎn)具有負(fù)視差，再現(xiàn)立體深度ν為正，表示觀看者看到該物點(diǎn)位于顯示屏前方，即常說 的出屏，如物點(diǎn)％。根據(jù)廣告宣傳目的，調(diào)整左右眼視圖的視差，將需要表現(xiàn)立體效果的圖像內(nèi)容出 屏顯示，背景等其他內(nèi)容入屏或虛化，這樣廣告宣傳效果更佳。在圖3中，將左右眼視圖印刷成品后，交替放置在地鐵達(dá)到高速運(yùn)動位置的隧道 墻壁上，高度與地鐵列年窗口高度相同。當(dāng)?shù)罔F高速運(yùn)動時，乘客反復(fù)交替觀看左右眼視 圖，由于人的視覺特性，廣告內(nèi)容就會產(chǎn)生三維立體效果。通過這種方式，乘客不必佩戴特 制眼鏡，廣告商也無需安裝復(fù)雜光學(xué)元件，傳統(tǒng)的平面廣告即可產(chǎn)生三維效果。實(shí)施例描述本專利的地鐵三維廣告制作過程的一個例子。以用雙數(shù)碼照相機(jī)拍 攝立體人像為例，兩相機(jī)利用雙機(jī)云臺，采用平行式擺放方式，鏡頭距離被拍物體3-5米， 按照立體攝影中的1/50原則(鏡頭間距為拍攝物體與鏡頭基線距離的1/50)，調(diào)整鏡頭間 距為60mm左右。由于用于戶外廣告，兩相機(jī)分辨率設(shè)置為300dpi或更高，以便擴(kuò)印之需。
拍攝完成后，將圖像顏色模式設(shè)為CM^(模式，進(jìn)行后期處理。除調(diào)整兩張視圖的 色調(diào)、亮度、對比度等。另外根據(jù)廣告宣傳目的，利用(1)式，調(diào)整兩張視圖的視差，突出宣 傳主體。例如，如果想使人像出屏1米顯示(即V = -Im)，地鐵列車距離隧道墻壁為3m，人 眼間距為65mm，則根據(jù)(1)式，計(jì)算得到視差距離ρ ^ 16mm。根據(jù)人眼的分辨率特性，決定擴(kuò)印畫幅大小。人眼對被觀察物體上能分辨的相鄰 最近兩點(diǎn)的視角θ的倒數(shù)被稱為人眼的分辨力或視覺銳度。在圖5中D表示人眼與圖像 之間的距離；d表示能分辨的相鄰最近兩點(diǎn)之間的距離；θ表示人眼對該兩點(diǎn)的視角。θ 以分為單位，根據(jù)幾何關(guān)系，得到丄=θ(2) InD 360x60通常，具有正常視力的人，在中等亮度和中等相對對比度下觀看圖像時，視角θ 約為Γ -1.5'。則根據(jù)⑵式，可以得到d 0.872mm，即視圖印刷成品后的分辨率 需達(dá)到30dpi，目前的戶外噴繪或?qū)懻嬖O(shè)備均可滿足擴(kuò)印要求。若拍攝視圖像素總數(shù)為 3264XM48，則將拍攝視圖擴(kuò)印后尺寸約為2. 8米X2. 1米?？紤]到乘客在運(yùn)動過程中觀 看圖像，人眼的空間分辨力會下降，所以印刷品尺寸還可適當(dāng)增大。將調(diào)整后的左右眼視圖按尺寸要求印刷成品。當(dāng)?shù)罔F達(dá)到高速運(yùn)動階段，時速約 為100千米/小時，將左右眼視圖交替放置在地鐵高速運(yùn)動階段的隧道墻壁上，人眼觀看視 圖幀率達(dá)到10-15幀/秒。而人眼視覺暫留效果在0. 1秒-0. 4秒之間，所以乘客觀看地鐵 廣告時能夠產(chǎn)生視覺暫留作用，獲得立體視覺體驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種交通工具外平面圖畫產(chǎn)生三維效果的方法，其特征在于在地鐵列車或其它交通 工具的窗口相同高度的隧道墻壁或其它廣告位上，反復(fù)交替懸掛同一宣傳品的左右眼視差 圖片，當(dāng)觀察者處于運(yùn)動中時，觀察者即感覺到三維立體的顯示效果；左右眼視差圖的放置 間隔根據(jù)交通工具的運(yùn)動速度確定，當(dāng)運(yùn)動速度為80千米/小時時，放置間隔以2-3米較 合適。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通工具外平面圖畫產(chǎn)生三維效果的方法，其特征在于，左 右眼視差圖通過單機(jī)拍攝，雙機(jī)拍攝或計(jì)算機(jī)繪圖的方法獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通工外平面圖畫產(chǎn)生三維效果的方法，其特征在于，所述 的左右眼視差圖片采用燈光照亮?xí)r，其燈光照亮在廣告圖片的前方或背后。
全文摘要
一種交通工具外平面圖畫產(chǎn)生三維效果的方法，在地鐵列車或其它交通工具的窗口相同高度的隧道墻壁或其它廣告位上，反復(fù)交替懸掛同一宣傳品的左右眼視差圖片，當(dāng)觀察者處于運(yùn)動中時，觀察者即感覺到三維立體的顯示效果；左右眼視差圖的放置間隔根據(jù)交通工具的運(yùn)動速度確定，當(dāng)運(yùn)動速度為80千米/小時時，放置間隔以2-3米較合適。它利用人的兩眼視差、移動視差以及視覺暫留的特性，將制作的兩張具有視差的廣告圖片反復(fù)交替懸掛在地鐵隧道墻壁或其它廣告位上，當(dāng)?shù)罔F高速運(yùn)動時，車上乘客交替觀看左右眼視圖，即可產(chǎn)生立體視覺體驗(yàn)，視覺沖擊力強(qiáng)，宣傳效果好。無需佩戴特制眼鏡或安裝光學(xué)元件，成本低。
文檔編號G09F19/12GK102136230SQ201110106029
公開日2011年7月27日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者密保秀, 趙宇, 高志強(qiáng) 申請人:南京郵電大學(xué)