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在天桥小摊上看到的那些立体画,是怎么做出来的?

 昵称65450 2020-01-27
我打小就对这种酷炫的立体画超感兴趣,比较常见的偶遇就是在天桥上看老爷爷摆摊,总有卖的那几种,有虎虎生威型,虎毛在翻转中纤毫毕现的;也有那种转一转就变幻个动作,老虎从「潜伏爪牙忍受」的静态图,瞬间张牙舞爪...只要在天桥遇见这摊儿,总是忍不住停下来翻看有没有进新货...



这次在又找了 N 久的制造视频和各种文献资料后,感觉我们终于能解释清楚了!那这种立体画卡到底是怎么做出来的呢

立体原理


先说下结构:这种 3D 光栅卡的表面,其实覆盖了一层柱状的透镜,就是在我们用手摸表面时,那个凹凸不平感的来源。当这层柱状透镜结合到平面画上之后,才有了画面立体的效果。

再来看为啥会立体,注意看下图每一个小柱状透镜底下的平面画:是由左边(浅灰色块)图像和右边(深灰色块)图像的切片组合而成的。

原理就是利用透镜对光线的折射,我们左眼能看到左边的图像,右眼能看到右边的图像,这就产生了一个视差,也就出来了 3D 光栅卡的立体效果~

多图原理


当我们想产生「横看成岭侧成峰,远近高低各不同」的效果,也就是那个「转一转能变图」的多图效果,那就得再去控制光线的折射和聚焦。比如让我们在直视时,只能看到下图深色切片的画,再转一转卡片换个角度,我们就只能看到浅色切片的画,而看不到深色切片的画。
理一下逻辑:先是看画面的动了,看到了透镜下不同的画面,有了容的改变——变画效果!这个光栅卡是制作出来以后的结构就一直是固定的了。

搞清楚了构和原理后,那么我们接下来就要进入制造环节啦~

光栅卡原料


光栅卡的原料很简单,就是塑胶粒,制造的关键点全在于怎么做结构...


模具压面


先把塑胶粒熔到半液状,接着就上模具,在这个精细的模具里,让塑料板的一个面去被挤压成柱状线条,另一面则是保持平面。
这个柱状表面的光栅,大概长下图这样...(我觉得灵魂手绘的挺好看的 = =)

切割成片


接着把成卷的光栅板抻开铺平,去测量各个部分的光栅厚度。这一步非常重要,因为后面成变幻图是需要光线折射进入的,如果各部厚度不一致,那折射角度也会各处对不上。
确认之后就可以将形成的光栅板,给切割成单独的片状待用了。


测试光栅板

现在需要把制造出来的光栅板进行对线,来确认光栅板的尺寸,以及怎么个对齐聚焦。忍不住就回忆起小时候看《小虎队冒险记》时,用解密卡在纸张上移来移去找答案的童年往事...

对齐之后,还需要对单片的光栅卡进行抽样检测透镜厚度,以免到时候无法聚焦。需要用到下图的精细机器,之前只测了刚制作出来的塑料板厚度,是没法像现在这样看到每个柱子的精细尺寸的。
这之后还需要做些韧性测试、断裂测试啥的,用来确认稳定的产品寿命。

平面图设计

在原理部分我们讲解了一张平面图能达到立体或动画的效果,是因为这张图并不是普通的一张图,而是由几张图各自切成非常狭小的条子,再按照顺序交替组合而成的,可以说是经过了「编码」处理的。

虽然一般来说两张图就能看到立体效果,但现在电脑做图已经非常快速了,所以为了获得更好的效果,往往会使用一组序列的连续若干张图,去组合起来展示。

这样合起来之下,根据观察的角度不同,只要同时看到这个序列中的几幅图像,就会感受到立体效果。比如下面用了小十张,多角度看看,还能看到动画的效果。

我们放大已经做好的图看看,就会发现画面的模糊部分是由许多不同的图组合而成的,这部分到时候通过透镜的折射,就会聚焦在不同的视点上,就能产生动感的效果了~

打样测试

接着铺设彩膜片和细布,再一起装进墨箱,我们来打印一个样本测试下效果!
打印完,此时还是看起来平平无奇,甚至不太高清的 2D 图片...
但是把光栅板放在上面,你就发现一切都变了!瞬间成为最闪耀最动感的立体动画!移动一下光栅,圣诞老人的飞机螺旋桨就一直在转,而礼物也开始缓缓下落。


组合成品

批量的把塑料层和画面层都制作完成后,就要进行组装了!毕竟这光栅要和处理过的平面图双剑合璧,珠联璧合,才能达到完美的观赏效果...

首先负压把光栅板送去印刷,画面是被印在光滑层的,要是被印在透镜面,那就....毫无效果了。

饭要一口一口吃,颜色也要一种一种地上,把颜料逐层上好后,就可以利用过塑机,在画面层上再粘附一层保护层,以防止画面脱落。
最后把 3D 画给切成一片一片的独立包装,就大功告成完成了!回到开头的酷炫到没朋友的三张展示画面,我们也能知道切分的何止三张,只是做了三个主画面的呈现,还有非常多的过程帧夹杂其中。

等等!小编还有话说


小时候还有一种 3D 立体画,那是真的纯裸眼无道具!那时候代表着先进科(huan(xiang)力的《科幻世界》,在某几期封底刊登了 3D 立体画,说是看着看着,就会有物体从画中浮现...然而不管我怎么正对、侧对、靠近、远离看,都只是一片普通的画面,困惑多年。
到昨晚小可爱 Nancy 在后台发来一个图,并告诉我能看到一辆浮在空中的滑板车...我鼓起勇气,再次花了若干分钟看图,最终发现需要让自己双目不聚焦的失神呆滞状,才行!这可真的是,要么改变环境,要么改变自己了...

尝试一下就可以了,我刚失焦的有点久,现在有点头晕...


校对:Cast  江小丧

截图:阳哥

文中 Gif 主要截取自 Discovery《How it's Made-3D lenticular card》以及专利文献CN103419321A 和散落四方的忘记从哪里存下来的资料...

来源:有趣的制造

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