光栅立体图制作

目录

一、前言

二、立体画的专业术语

三、光栅立体成像原理简介

四、立体光栅的种类

五、光栅密度范围最佳观察距离

六、立体光栅与变图光栅

七、直印立体光栅技术

八、哪种光栅做立体画最好

九、立体画的应用

十、立体画后期加工技术

十一、打印立体画和印刷立体画的区别十二、立体画后期处理的难点

一、前言

1、公司简介：

中山市深度创艺软件设计有限公司是专业致力于为客户提供具备强烈立体空间感觉、层次分明、造型逼真的立体装饰品、立体广告设计、立体化礼品以及各种个性化立体定制产品的公司。

公司下设专业的营销部门、设计部门、生产部门、客服部门、物流部门，跨越北京、中山两地，理念新颖，技术过硬、设备创新，服务完善。

公司自创办以来便将技术创新与产品品质放在公司经营最重要的位臵。通过多年努力，自主研发了一套成熟先进的技术体系，集立体成像制作技术之精华，在行业中处于领先地位。以“你的需要，我的创造”为经营理念的中山深度创艺软件设计有限公司期待与众多合作伙伴携手共创一片更为广阔明亮的天地。

2、什么是3D立体印刷技术？

3D立体印刷技术，是一种模拟人眼间距可产生空间差的原理，将不同角度、不同层次的像素记录在感光材料上，再借助光栅材料的复合，于平面图像上呈现立体效果乃至虚拟实境的技术。通过这种途径，人们无需借助任何工具，直接通过眼睛观察即可清晰明确地感受立体画面的奇妙乐趣。3D立体印刷技术打破了传统印刷静止、平面的状态，前景如飘出画外，背景如深陷画中，富有动感，具有很强的视觉冲击

力，可让观看者驻足留恋，留下深刻的印象，给人以真实自然，栩栩如生，呼之欲出的全新视觉享受，具有很高的艺术欣赏价值。

3D立体印刷技术，主要包括一下三个方面：

一是立体材料生产技术，指各种板材、膜材的制造生产。

二是立体图像制作技术，指通过立体分层软件将分层的PSD图档的各层按一定参数进行位移，产生真实的空间距离感。

三是后期打印粘裱印刷制作技术，将已通过软件处理的图像附上材料或者在材料上直接喷绘已处理过的图像。

3、3D立体印刷技术的前景和问题

立体印刷技术发展至今已经走过了一百多年的历史，从理论到现实，从手工制版到数字化制作，这项技术已经具备了大规模推广、大范围运用的价值与可能性。

在投入运用的前期，工艺的粗糙和所需设备的成本问题都一度制约了这一行业的发展，然而随着技术的进步，上述问题都已经得到了解决。然而技术并不等同于市场，目前国内的立体印刷技术并没有形成完整的市场秩序，也没有找到合适的市场定位；现有立体印刷品的印刷精度和产品美观度都存在着普遍的低劣现象，从而造成消费者对该类产品的心理期待值严重下降；另外，国内的立体印刷企业对新产品开发认识不足，普遍缺乏创新精神，造成消费者对该类产品审美疲劳，阻碍了整个行业的发展与提升。

针对上述情况，我们决定：建立并不断提升“深度创艺”品牌，获得

业界美誉度，用品牌带动行业发展，提升行业形象，让这项新的技术在不久的将来，得到更广泛的运用，让其相关的产品成为深受市场和消费者欢迎的商品。

二、立体画专业术语：

1.栅距柱镜光栅指的是一个弧的弦长。光栅栅距即光栅栅线的宽度。光栅栅距的标称方法有很多种，有用光栅宽度毫米(mm)来标称（常见于国产光栅板）、也有光栅密度(Lpi)来标称（常见于进口光栅）。还有利用写真机或打印机的打印点pixel来标称的。

三者的换算关系为：(1Lpi)=25.4/（1mm）(1pixel)=打印机分辨率（dpi）/(1Lpi)

光栅在工厂进行加工时，由于含有热压冷凝的物理过程，导致实际光栅栅距与其出厂标称值有一定偏差。其次，众多类型的打印机或印刷机的输出精度不可能达到其理想的精确度。必然会导致光栅成像输出画面与光栅板（尤其是在做大幅图片时）不吻合。因此，在特定的输出设备上（打印机或印刷机）上测试特定的光栅，并用打印点（印刷点）数量pixel来表示。这样，无论光栅板出厂标称值误差有多大、输出设备的误差有多大，都能确保光栅成像输出画面与该光栅板完全吻合。

2.线数线数是指每英寸内所包含的栅距的个数。1英寸=2.54厘米。

线数=每英寸/栅距=2.54/XX

3.像素像素是指每单位内所包含的点数（所做图像的分辨率），即像素/英寸或像素/厘米。

4.光栅光栅就是指附在画面外面的能够使人利用两眼视角差和光的折射原理看到生动的立体画像的一种利用印刷或压制技术所制成的材料

5.视场角视场角就是指眼睛通过光栅材料能够清晰看到立体画面的最大有效角度。

6.视变角视变角就是指眼睛通过光栅材料观看立体画面，画面从一幅画面过度到另一幅画面眼睛所需要移动的角度。

7.分辨率分辨率是指每单位内所包含的点数（像素）。是做一副图像，在Photoshop中所设的分辨率，即图像的分辨率，单位为像素/厘米或像素/英寸。

做立体画对分辨率有严格的要求，主要为以下几点：

1）栅距和线数有着密切的关系，栅距决定了线数（线数是每英寸内所包含的栅距的个数）。

2）层数：在做图时所要表现的图像的个数，也可以指Photoshop中的层数，但前者的说法更确切。

3）聚焦厚度（即介质厚度）：光栅聚焦所需要的介质的厚度。

4）打印方向：打印方向指在打印时打印小车的移动方向，当小车的移动方向与画面的纹理方向平行时我们称之为横向，相交时我们称之竖向。

5）观看距离为我们观看画面时，我们距离画面的距离。光栅材料不同所适合的观看距离也不同。

三、光栅立体成像原理简介

物与物在一个空间内，都相对存在大小、长宽、前后、左右的关系，当我们观看大自然景物时，很自然可以看出真实的3D立体空间效果。可是，当景物被拍成照片或制成印刷品时，我们就只能看到二维的平面效果，真实的3D立体感觉己经没有了。要想让画面展现出原始的真实空间关系，其一是我们要采取立体实拍办法制作画稿，这样才能达到真实立体效果。也就是把同一物体从不同角度拍成多张照片；其二是用专用软件把一张平面画经过分层处理，制作成带有一定相素移位的多张照片，它和立体实拍具有异曲同工的功能；然后经合成打印后再配上立体光栅材料，就可还原出画面的真实立体效果。

原本是平面的画面，经过画面表面光栅板的折射后，使画面中的物体在人的双眼中呈现出立体感或变化效果。立体感是利用人类双眼的视差，通过左眼视图与右眼视图的差异，在人脑中合成为一幅立体图像。

光栅的作用是使图片上任何不同点的光线按特定的方向射入人的左

眼与右眼。根据研究，我们人类的眼睛在观察一个三维物体时，由于两眼水平分开在两个不同的位臵上，所观察到的物体图像是不同的，它们之间存在着一个像差，由于这个像差的存在，通过人类的大脑，我们可以感到一个三维世界的深度立体变化，这就是所谓的立体视觉原理。

光栅的人造立体效果

光栅立体画面与一般平面画面（平面写真输出或印刷输出）的差别是：立体成像画面的表面裱有光栅。光栅由透明塑料制成，表面压有柱面折射棱线。光栅的作用，就是将画面中物体的左视图与右视图区分开来，使人眼看到立体成像。

根据这个原理，我们人为制造出一种材料——光栅，使两眼的入射光通过光栅后发生折射和衍射，左右眼分别看到两幅或多幅不同角度的图像，进而造成错觉，感受到一定深度的三维立体感。

光栅实际是一层透镜，是一张由条状透镜组成的薄片或透明板，手摸着是平的。原材料是PET膜、PET薄片、亚克力板或PS板，条状是由模具热轧上去的。当我们从光栅的正面看过去，将透过一条条竖着的透镜看到后面的图像。图像不是正常的平面图案，而是和光栅上的条纹宽度吻合的条状图。条状图不是一个图案，而是多个图案的叠加。我们将这个叠加的图像，印刷在光栅薄片的背面，或者打印到纸上粘在光栅板背面，离开一定距离观看，将看到一幅栩栩如生的立体图像。将光栅平臵于两眼之间，当两眼对光栅的线纹角度保持平行时，看到的是同一个图像。如果图像是由一系列连续画面构成，当双眼左右移动或把光栅左右翻动时，双眼的视线进入光栅的角度将发生变化，看到的是一个接一个的连续图像，即看到一个动画或幻变的效果。当图像不是一个连续图案，而是两幅或多幅不同图案（比如一个是猫一个是狗），就会看到变画。将多幅逐渐变化的图案叠加在一起，将看到缩放效果。

一幅精美的3D立体画，画中事物或飘逸画外，或深藏画中，活灵活现，栩栩如生，就是一张绝佳的美术工艺品，它带给人们的视觉享受让目前通常的平面画所望尘莫及。3D立体画和视觉表现力决定了它具有广阔的市场和强大的生命力。

四、立体光栅的种类

业界所称的光栅板，系指利用压克力原料或PS原料、经热压成型后的硬质透明的光栅材料。

用压克力原料生产的光栅板，透明度、弹性很好，耐磨性佳，价格较高，多为境外厂家（台湾或美国）采用。

利用PS原料生产的光栅板，质地很硬、不易弯曲，透明度略低于压克力材料，价格也便宜，国内厂家几乎都是采用PS原料来生产光栅板。

光栅软片分为印刷光栅片与光栅膜两大类。

光栅软片是印刷专用的光栅材料，厚度很薄（一般为0.18~0.9mm左右）。可以直接印刷画面。

还有一种光栅材料：光栅膜。光栅膜须与硬质的透明材料（PS板、压克力板、玻璃板）等粘贴，作为光栅板来使用，光栅膜实际上是一种光栅板的“部件”，无法单独使用。而且，光栅膜比一次成型的光栅板多了一道粘贴的过程，制作过程中可能会提高废品率，其透明度也低于一次成型的光栅板。

1、板材光栅

有厚度，不需要介质，适宜做A4纸以上的立体、变化等效果；目前市场上种类很多，如：18线、20线、25线、32线、42线、进口、国产等等，但是价格昂贵，成本太高，产品很难打开市场。

2、狭缝膜材光栅和白色膜材光栅

价格低，成本低，产品容易接受；没有厚度，需要玻璃、有机板等介质，适宜做A4以上任何大小的立体、变化等效果，做的画面越大越漂亮。

目前市场上有以下几种：

狭缝光栅20线：带背胶，规格120cm（宽），无限长，每卷50平方，属于变化光栅，用于各种规格、各种大小立体广告、立体灯箱、立体变化等。

狭缝光栅42线：带背胶，规格120cm（宽），无限长，每卷50平方，属于立体通用光栅，规格120cm无限长，适宜A6纸以上做立体大画面、广告画，广告灯箱等，视距远，景深大，无残影，效果好，做的画面越大越漂亮。

白色膜材光栅32线：规格120cm（宽）和100cm（宽），无限长，每卷50平方和100平方两种，属于立体通用光栅，适宜A6纸以上立体画面。

白色膜材光栅20线：规格120cm（宽）和100cm（宽），无限长，每卷50平方和100平方两种，属于变化光栅，适宜A6纸以上立体变化画面。

3、片材

有厚度，不需要介质，适宜做A3纸以下的门票、小卡片、明信片、名片、挂历、日历等，市场上种类也很多，如：72线、75线、100线、150线、161线、200线等，价格处于板材和膜材之间。

4、光栅的折射原理

光栅是一张由条状透镜组成的薄片，当我们从镜头的一边看过去，将看到在薄片另一面上的一条很细的线条上的图像，而这条线的位臵则由观察角度来决定。如果我们将这数幅在不同线条上的图像，对应于每个透镜的宽度，分别按顺序分行排列印刷在光栅薄片的背面上，当我们从不同角度通过透镜观察，将看到不同的图像。

五、光栅密度范围最佳观察距离

六、立体光栅与变图光栅

立体画面所使用的光栅材料与变图画面所使用的光栅材料是截然不同的。

一般来讲，立体光栅的厚度是其光栅栅距的3～4倍。而变图光栅的厚度只有其光栅栅距的1.5～2.5倍。光栅密度相同时，立体光栅的厚度要高于变图光栅。

当设计制作立体画面时，应适当选用光栅材料；当设计制作变图画为丰富画面表现，往往在立体画面中增加变图的设计效果，如果变图幅面太大，则可能会产生较多的“残像”，影响整体效果。

设计者如果手边只有变图光栅材料，则立体效果的空间景深不能设臵太大，否则立体效果也变成变图效果了，达不到“3D+2D”的整体表达效果。

设计制作的难度来讲，立体光栅画面的设计较复杂，但后期制作很方便。而变图光栅画面则相反，其设计很简单，但后期制作要求较高，对变图光栅材料的质量要求也很苛刻，光栅材料若有瑕疵，会导致变图画面的失败。

七、直印立体光栅技术

这种光栅一般是立体片材光栅。主要制做证卡、名片、立体钥匙扣等小幅画面。将喷墨打印涂料涂附在立体光栅材料的背面，这样形成的立体光栅材料就叫做可以直接打印的立体光栅材料。由于印刷和涂覆技术的不断提高，制作这种立体材料的难度并不大。

但是，能够将立体变换合成图像准确无误地打印在可以直接打印的立体光栅材料的背面，截止到现在，还没有哪种型号的打印机能够实现这个要求。究其原因，大概有以下几点：

1、立体变换图像的光栅条纹必须准确地打印在立体光栅条纹的特定位臵，每一条光栅条纹（节距）要和每一对图像细节相对应，换句话说，如果RGB构成一组图像对，该图像对要正好打印在光栅条纹的中间，偏左或者偏右，都会影响立体变换图像的观看效果。这就需要打印机应该拥有立体光栅放臵自动定位系统，还需要立体光栅的边缘裁切得非常精确，以便将立体光栅放臵并调整到正确的位臵，然后再进行打印。

2、立体变换图像画面上的光栅条纹必须和立体光栅材料本身的光栅条纹相互平行，其允许误差往往只能用1-2个像素单位计算。因此，打印机还必须确保立体光栅在向前移动时，不能发生任何偏移。目前已经被广泛使用的打印机的纸张放臵传动系统根本无法达到这种要求。理想的打印方式应该是纸张保持不动，打印机头在横向打印的同时进行纵向移动。在这种平板式打印机没有开发并普及之前，很难保证立体变换图像的高质量。

3、普通打印机的进纸厚度最大允许值小于0.7mm，可以直接打印的立体光栅材料的厚度有的已经超过了打印机的允许误差范围，强行打印很容易损坏打印机。此外，打印机出纸部分的传转动齿轮会直接接触打印涂层，造成刮墨，直接损坏图像画面。

基于以上因素，我们认为，在立体专用打印机没有开发并普及之前，推广可以直接打印的立体光栅材料的条件还不是完全成熟，它的应用会受到较大的限制。

八、哪种光栅做立体画最好

这没有统一的标准。从光栅材料的特性上看有三个必须遵守的法则。这三个法则互为因果。

一、大小法则。小画用薄光栅，大画用厚光栅。一般厚度少于1.5毫米的都是PET材料。这种材料是目前最稳定的，呈片状，幅面一般小于1米。国产最大的光栅为2米×3米，适合做从0.4米×0.6米到0.8米×1.2米以上的大画。这种光栅一般是PS材料，不是太稳定。第三种是用PET材料做的膜材光栅，没有幅面限制，大小都能用，通常是1.2米×100米幅面。

二、厚薄法则。想要立体感强就用厚光栅，想要立体感弱就用薄光栅。难道有想减弱立体感的吗？立体感不是越强越好吗？非也，立体感适中最好，太强会失真，晃的难受。太弱就没有立体感了。如果做图技术不高，用厚光栅能加强立体感吗？不行。立体感是做图时设定的，设定多大就是多大，用光栅是弥补不了的。不同的光栅要设定相应的值，不能超出光栅的合理显示范围，否则画面会不舒服。

三、远近法则。立体感越强观看距离越远，立体感越弱观看距离越近。换句话说，越大的画要做的立体感越强，可用厚点的光栅，以便远看。越小的画不需要那么强的立体感，可用薄的光栅，以防止眼晕。

光栅都有最佳观看距离，可以根据观看距离选择适当的光栅做画。九、立体画后期加工技术

很多客户在谈及光栅图像（lenticularpictures）时，主要关注的是各种设计效果，例如3D立体效果、2D变图效果等等。其实，无论用什么方法设计和输出，正确选择光栅材料、准确设定光栅参数，是确保光栅图像成功的关键所在。

喷墨打印机与印刷所使用的光栅材料不同。喷墨打印机（包括大幅面写真机）所使用的光栅材料，表现为密度低（60Lpi、40Lpi、30Lpi 或更低）、质地坚硬（厚度一般都在1.5mm以上），适合个性化、小批量的制作。而印刷光栅表现为密度高（75Lpi或以上）、质地有弹性（厚度一般都在0.9mm以内），适合大批量印刷制作。

光栅图像的观察距离不同，所使用的光栅材料的密度也不同：光栅密度越高，光栅图像的观察距离越短；光栅密度越低，光栅图像的观察距离越远。

3D立体光栅图像与2D变图光栅图像所使用的光栅材料也不同：3D立体光栅图像所使用的光栅材料较厚，而2D变图光栅图像则使用较薄的光栅材料。

柱镜光栅与狭缝光栅不同。狭缝光栅图像需要有强光背投才能表现较好的效果，而柱镜光栅图像则没有这个限制。

光栅参数主要指光栅密度或光栅栅距。若光栅参数不准确，将无法保证输出图像与光栅材料的匹配，影响光栅图像的成像质量。

有一些专业的立体影像/变图设计制作软件，自带先进的光栅测试功能，可以精确测试并使用各种光栅材料（包括光栅板、光栅膜；柱面光栅和狭缝光栅等），使设计人员能快捷、准确地确定各种光栅材料的光栅参数，确保光栅图像的设计制作成功。

十、立体画后期处理的难点

立体画入门不难，常规培训大都是教些分层勾线之类的，几个小时就能解决战斗。这做不出逼真的立体图。

通常的平面画，画面是不会晃动的。立体画就不行了，最大的毛病有两个——晃动和断层。一般人会不理解，画怎么还会晃动呢？晃动是由残影造成的。立体画不是一幅画，而是多幅画的叠加，人眼看到不同景深的同一画面而产生立体。多幅画面在光栅的折射下，在某个角度会产生重影，这个重影会维持一定的角度范围。人正好站在这个角度上就会感到眼晕。这个重影也被称为残影。在90度的视角范围内，残影根据光栅材料的不同，会出现4到12次之多。频繁的出现残影就好像画面在晃动一样。

立体画首要的问题不是增强立体感，而是消除残影和晃动。说是消除，完全彻底的消除是不可能的，只能尽最大的努力缩小残影角度、减小晃动幅度。如果做图技术不过硬，会加大残影和晃动，画面看上去就无法忍受。常规培训机构和多数立体画制作公司无法减小这种晃动。这也是很多学立体的人最终放弃的根本原因之一。深度公司的残影消除技术能极大的改善这种现象。

断层是立体画的另一个棘手问题。断层就是立体层次之间的断裂，在画面上露出若干道明显的裂痕。大多数培训机构和多数立体画制作公司都无法解决这个问题。这是很多学立体的人最终放弃的另一原因。深度公司立体经过长期艰苦的实践和探索，已经完全彻底的消除了这个问题。层间优化技术和实景逼近技术的应用，使得画面无论景深多远、物体多么繁多、画面多么复杂交错，都能平滑过渡、无缝衔接。真正做到实景再现。

除了以上两方面较难学外，整个画面的构思是第三个难点。刚开始学做立体，往往面对画面不知从何下手。经过长期练习，画面的判断能力会大大提高，做图速度也会快很多。深度公司与众不同之处是画面构思和层次划分遵循纵深数据模拟法则，这种方法能精确控制画面上每一点、每一层的真实位移量，进而精确控制画面的立体强度。

最后一个难点是光栅数据的快速准确判断。很多立体行业的资深人士对光栅数据的准确判断都拿不出好办法，一成不变的打印一堆光栅条。近年随着光栅种类的增多，光栅的幅面也越来越大。幅面越大的

光栅，数据稳定性越差。如做一百幅画就要测一百次，一旦测的不准还要反复测几百次，甚是麻烦。卡蒙3D立体公司通过对国内各种光栅的大量测试，总结出独特的测试技术，只需测三次就可精确得出光栅的数据。

十一、打印立体画和印刷立体画的区别

很多刚接触立体画的朋友，对立体产品的种类搞不清楚，会有一些疑问。不少人问：同样大小的立体画为何价格相差那么大？为何有的画按面积算钱，有的按单张算？

首先，工序上有区别。打印也称为写真，是打印机（主要指喷墨打印机）把设计好的光栅图打印到不同类型的纸上。纸可以是打印纸、普通相纸、高级相纸、铜板纸、pp纸、透明胶片、丝绢、仿油画布、帆布等等都可以。打印是按平方米计算的，每平方几十元到上百元不等。打印的费用贵。印刷是把光栅图制版，通过印刷机印到纸上，纸的类型可以选择，一般印到薄纸上。也可以不要纸，直接把图案印到光栅背面。印刷的速度快，单张成本低。

其次，材料上有区别。打印机的精度最高有2880DPI，一般只有1440DPI，打印的时候如果按1440DPI打，速度很慢，也损耗打印机。打印店（写真店）的老板们不愿意用这么高的分辨率打，他们最多愿意用720DPI打印，有的这个精度也不愿意打，只用400DPI打印。打印出的光栅图精度有限，只能适用于10线、20线、25线、32线、

42线等低密度粗光栅。粗光栅很厚，2—4毫米不等，也称为板材光栅。这种光栅板很贵，一平方米至少上百元，质量好的数百元。印刷的原理跟打印不同，印刷机一般用720DPI就够了，这个720比打印机的1440精度要高的多。印刷出来的效果很细腻，容易体现细微的立体效果，适用于70线、75线、80线、100线、150线、161线、200线的高密度细光栅。这种光栅很薄，大都在一毫米以下，价格便宜。如果印刷的量很大，立体画成品的单张成本很低。

第三，成品加工有区别。打印出来的图，要先附上双面胶，再通过冷裱机轧到光栅板上粘好，成品才能出来。厚光栅如果用户要的尺寸不同，裁切起来很麻烦，粘贴过程中容易出气泡，废品率较高。越是大尺寸的画面，越不好操作，如果画面倾斜一点，整幅都要作废。因为对位全靠人工，效率很低。印刷出来的画面尺寸是完全一致的，薄光栅大小规格事先用机器裁切好，都很整齐，跟画面粘贴的时候可以冷裱也可以热裱，因为光栅薄，操作起来很方便，一个工人一天能做上千张。如果是直接把画面印刷到光栅背面，粘贴就省了，印完就能出厂。

综上所述，打印出的成品立体画成本高，价格贵，效率低，适合小批量生产，按面积算钱。印刷出的立体画成本低，价格便宜，适合大批量生产，按单张销售。客户如果想多要些画面，数量不是很大的话，就不要嫌价格贵，打印就行。对一些来图定做样品的客户，不可能印刷一张给他，只能打印。