CN104280887A - 服装的裸眼3d立体图像印花方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种服装的裸眼3D立体图像印花方法，属于纺织印花技术领域。该方法根据印花的图像面积与可视距范围确定柱状透镜线数，制作光栅膜片，应用柱状透镜光栅3D立体成像软件将图像原稿根据柱状透镜光栅线数进行平面分层、局部立体、勾线、补色调和处理成3D图像，再将其印制在服装的预定位置上，再用粘接剂将步骤b制好的柱状透镜光栅膜片与印制的图像对应吻合粘接牢固即可。本发明在服装上印刷的3D立体图像在视距100～200cm范围裸眼观看，景物逼真，立体感强，既可以凸出画面之外，也可以深藏其中，栩栩如生，活灵活现，给人们很强的视觉冲击力。

Description

服装的裸眼3D立体图像印花方法

【技术领域】

本发明涉及服装的图像印花方法，尤其涉及一种服装的裸眼3D立体图像印花方法，属于纺织印花技术领域。

【背景技术】

3D是英文three dimensions的缩写，意思是三维空间。与普通的2D(two dimensions二维)空间图像相比，3D技术可以使图像画面中的物体变得立体逼真，图像画面不再局限于二维平面上，物体能够凸出画面之外，有身临其境的感觉。

3D立体图像是利用人的两眼视觉差别和光学折射原理在一个平面内使人们可直接看到一幅3D立体图像，图中景物立体逼真，既可以凸出画面之外，景物的前后又有深度的空间感，活灵活现，给人们身临其境的视觉。它与平面图像有着本质区别，平面图像反映了各种物体上下、左右二维关系，人们看到平面图像的立体感，这主要是光影、虚实、明暗对比来体现的。真正的3D立体图像是模拟人眼看物体利用两眼视觉差和光的折射原理，它可以使眼睛感观到物体的上下、左右、前后远近的三维空间关系立体方向效果的图像。

3D立体图像显示有眼镜式和裸眼式两种。眼镜式要用过滤光片眼镜观看图像，它是将二维普通彩色图像经色差式3D显示软件处理，以两种不同视角的图像用红、蓝或红、绿两种颜色印制在同一幅画面中，通过立体眼镜的红、蓝色(右眼红、左眼蓝)滤光片才能看到3D立体效果。这幅画面经红色、蓝色镜片过滤，红色的图形通过红色镜片，蓝色的图形通过蓝色镜片，左右两只眼睛看到的不同图形在大脑中重叠呈现出3D立体效果。戴眼镜看3D图像很不方便，目前在儿童图书、展板等有少量应用。裸眼式是眼眼直接观看图像，它是将二维普通彩色图像经柱状透镜光栅3D立体成像软件处理后印刷在纸上，再用无色透明液体胶裱在柱状透镜光栅片材背面，即直接观看到3D立体图像。其成像是利用柱状透镜折射反射成像原理，使纸上印刷的图像平面位于光栅透镜的焦平面上，这样在每个柱状透镜下面图像的像素被分成几个子像素，透镜就以不同的方向投影每个子像素，由于左右两眼的间距造成两眼的视角有些差别，而这样的角度差会使两眼观看图像就看到由不同子像素形成的有一点点位移的图像，人的大脑将两眼看到的图像重叠融合，就产生出有空间感逼真的立体视觉。柱状透镜光栅的材质主要是PET、PP、PS、PVC、PMMA等，制成具有一定强度的板、片、膜材，主要应用在灯箱、广告、展览展示、婚纱摄影、装饰画等领域。

由于裸眼3D立体图像显示技术能够让人们直观到图像中物体的三维立体效果，该项工艺技术在服装上的应用还有很多困难，例如：轻薄、柔软又有一定弹性、坚固、耐洗、耐磨、耐磨、透光率和折射率又符合一定要求的柱状透镜光栅不易制作，光栅膜的每一个柱状透镜与织物上印花图像画面的光栅条纹精准吻合粘贴操作极其困难，粘接剂的透光率、折射率对图像显示的影响及粘接牢度等，由于操作难度大和达到光栅要求的材料难选，至今世界上还没有成功及成熟的一种在服装上的裸眼3D立体图像印花的方法。

目前现有的服装3D立体印花主要是美国THE3D印花T恤，它是把景物逼真的彩色摄影经图像创意设计作为原稿，采用通常的网印、转印或数码印花工艺将图像印制在服装织物上。这种印花平面图像只反映了物体上下、左右的二维关系，人们能视觉到有立体感，这是光影、虚实、明暗对比的表现，没有上下、左右、前后的三维关系，不属于真正视觉意义上的3D立体图像。该印花原理和结构与通常印花方法相同，优点是工艺简单、成本低，缺点是印花图像中物体没有前后、远近空间层次的逼真立体感。

【发明内容】

本发明的目的在于填补目前服装印花工艺技术的空白，将纺织物、图像、柱棱透镜光栅三者有机结合，提供一种裸眼看图像中物体具有远近空间层次感的服装的裸眼3D立体图像印花方法，该方法使得印在服装上的图像具有上下、左右、前后的逼真立体感。

本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案：

纺织服装的裸眼3D立体图像印花方法，其特征在于包括以下步骤：

a、制作柱状透镜光栅膜片：根据印花的图像面积与可视距范围确定柱状透镜线数，根据计算的光栅厚度和柱状透镜曲率半径数据制作光栅膜片模具，使用液态塑性弹性体树脂在模具上注塑成型柱状透镜光栅膜片；

b、对图像原稿的3D处理：应用柱状透镜光栅3D立体成像软件将图像原稿根据柱状透镜光栅线数进行平面分层、局部立体、勾线、补色调和处理成3D图像；

c、印制图像与粘合光栅膜片：将步骤b处理好的3D印花图像印制在服装的预定位置上，再用粘接剂将步骤b制好的柱状透镜光栅膜片与印制的图像对应吻合粘接牢固即可。

制作柱状透镜光栅膜片的材料要求环保、无色透明、柔软，与印花图像结合坚牢并有一定弹性和回弹性，不缩水，耐老化不泛黄。

本发明中柱状透镜光栅膜片的柱镜为曲面柱镜，以p为柱状透镜节距，d为光栅厚度，柱状透镜的曲率半径为r，光栅材料的相对折射率为n，计算公式如下：

r＝bl(n-1)/e

d＝nr/(n-1)

$P=\frac{\mathrm{met}}{e+t}\±\frac{\mathrm{et}/\mathrm{\ω}}{e+t}$

光栅材料的相对折射率为n，人眼的瞳孔距离为e，图像子像素宽度为b,观看的视距为l,平面图像的宽度为ω，两眼观看图像的视差图为m个，相邻两个子像素间距为t。

本发明中的液态塑性弹性体树脂为光学透明有机硅胶，其固化条件为100℃×60分钟，固化后硬度为40A，延伸强度为100％，耐温范围为-60～204℃，透光率在波长40nm时为90.3％，折射率在波长589nm时为1.405。该光学透明有机硅胶由A、B双组分组成，混合比率为A：B＝10：1，优选为216光学透明有机硅胶。

光栅膜片柱状透镜要与印制在织物上图像画面的光栅条纹平行并精准吻合，误差1-2个像素，柱状透镜的聚焦稳定。柱状透镜光栅膜片的光栅线数多少取决于图像面积和视距。

本发明步骤a中用的模具使用钢材硬度达31-35HRC，含铬16％的予硬耐腐蚀镜面模具钢M300制作的两板模。

本发明在选择图像原稿时要求图像色彩艳丽、饱和度高，画面的纵深感强、层次分明、清晰、分辨率高，将图像原稿用柱状透镜光栅3D立体成像软件按柱状透镜光栅膜片的光栅线数(即柱状透镜光栅膜片1英吋宽度中柱镜的数量)进行3D处理。

本发明中将3D图像印制在纺织服装上包括预先在服装的印花部位印制一层平整的打底白墨层，再将3D印花图像印制在打底白墨层上两个步骤。打底白墨层可以提高印花图像的分辨率。

本发明步骤c中所用的粘接剂为无色透明的热固性弹性胶，其固化后硬度为46A，伸长率为170％，透光率在波长400nm时为90.3％，环保，具有优异的粘接牢度；优选的粘接剂其双组分混合率A：B＝10：1，透光率和折射率与柱状透镜光栅膜片相同。优选为1035热固弹性胶。

本发明中粘贴柱状透镜光栅膜片的具体步骤为在柱状透镜光栅膜片背面涂布粘接剂，通过激光定位将柱状透镜光栅膜片涂胶面放置在印制的3D图像上，使柱状透镜光栅膜片与3D图像吻合，冷压平整后经150℃×20min烘干固化。

本发明中服装上的3D图像视距优选为100-200cm，所述的柱状透镜光栅膜片的柱镜线数优选为45线/英吋。

本发明相对于现有技术，有以下优点：

本发明工艺简单，便于操作，成体低，按照本发明方法在服装上印刷的3D立体图像在视距100～200cm范围裸眼观看，景物逼真，立体感强，既可以凸出画面之外，也可以深藏其中，栩栩如生，活灵活现，给人们很强的视觉冲击力。

覆盖在3D印花图像表面的柱状透镜光栅膜片薄而柔软，与织物粘接牢固.

本发明印制的3D立体图像符合“GB18401-2010国家纺织品基本安全技术规范”标准要求。

【附图说明】

图1为本发明柱状透镜光栅膜片的横截面剖视图；

图2为本发明柱状透镜光栅膜片上的一个柱镜的横面示意图；

图3为本发明服装上的3D印花立体图像示意图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

如图1-3所示，其中的标号：1为柱状透镜光栅膜片，10为柱镜，2为服装上的印花图像层，3为粘接层，4为右眼，5为左眼。

实施例1：

在服装胸部印制宽30×高19cm的3D立体图像，视距100cm，方法如下：

a、制作柱状透镜光栅膜片1：根据印花的图像面积与视距确定柱状透镜线数为45线/吋，根据计算的光栅厚度和柱状透镜曲率半径数据制作光栅膜片模具，再使用液态塑性弹性体树脂在模具上注塑成型柱状透镜光栅膜片，其中柱状透镜10的参数为：

r＝0.02198cm(图像分辨率720X720吋，按横向计算)

d＝0.07625cm

P＝0.06000cm

b、对图像原稿的3D处理：应用柱状透镜光栅3D立体成像软件将图像原稿根据柱状透镜光栅线数进行平面分层、局部立体、勾线、补色调和处理成3D印花图像；

c、印制图像与粘合光栅膜片：将步骤b处理好的3D印花图像印制在服装预定位置上形成3D印花图像层2，再用粘接剂将步骤a制好的柱状透镜光栅膜片与印制的图像对应吻合粘接牢固即可。

实施例1完成后便形成如图3所示的3D印花图像层2，粘接剂层3和柱状透镜光栅膜片1，视图人的右眼4和左眼5便可以看到富有层次感的立体图像。

Claims (8)

1.服装的裸眼3D立体图像印花方法，其特征在于包括以下步骤：

a、制作柱状透镜光栅膜片：根据印花的图像面积与可视距范围确定柱状透镜线数，根据计算的光栅厚度和柱状透镜曲率半径数据制作光栅膜片模具，使用液态塑性弹性体树脂在模具上注塑成型柱状透镜光栅膜片；

b、对图像原稿的3D处理：应用柱状透镜光栅3D立体成像软件将图像原稿根据柱状透镜光栅线数进行平面分层、局部立体、勾线、补色调和处理成3D图像；

c、印制图像与粘合光栅膜片：将步骤b处理好的3D印花图像印制在服装的预定位置上，再用粘接剂将步骤b制好的柱状透镜光栅膜片与印制的图像对应吻合粘接牢固即可。

2.根据权利要求1所述的服装的裸眼3D立体图像印花方法，其特征在于所述柱状透镜光栅膜片的柱镜为曲面柱镜，以p为柱状透镜节距，d为光栅厚度，柱状透镜的曲率半径为r，光栅材料的相对折射率为n，计算公式如下：

r＝bl(n-1)/e

d＝nr/(n-1)

$P=\frac{\mathrm{met}}{e+t}\±\frac{\mathrm{et}/\mathrm{\ω}}{e+t}$

光栅材料的相对折射率为n，人眼的瞳孔距离为e，图像子像素宽度为b,观看的视距为l,平面图像的宽度为ω，两眼观看图像的视差图为m个，相邻两个子像素间距为t。

3.根据权利要求1所述的服装的裸眼3D立体图像印花方法，其特征在于所述的液态塑性弹性体树脂为光学透明有机硅胶，其固化条件为100℃×60分钟，固化后硬度为40A，延伸强度为100％，耐温范围为-60～204℃，透光率在波长40nm时为90.3％，折射率在波长589nm时为1.405。

4.根据权利要求1所述的服装的裸眼3D立体图像印花方法，其特征在于所述步骤a中用的模具使用钢材硬度达31-35HRC，含铬16％的予硬耐腐蚀镜面模具钢M300制作的两板模。

5.根据权利要求1所述的服装的裸眼3D立体图像印花方法，其特征在于将3D图像印制在服装上包括预先在服装的印花部位印制一层平整的打底白墨层，再将3D印花图像印制在打底白墨层上两个步骤。

6.根据权利要求1所述的服装的裸眼3D立体图像印花方法，其特征在于所述步骤c中所用的粘接剂为无色透明的热固性弹性胶，其固化后硬度为46A，伸长率为170％，透光率在波长400nm时为90.3％。

7.根据权利要求1所述的服装的裸眼3D立体图像印花方法，其特征在于粘贴柱状透镜光栅膜片的具体步骤为在柱状透镜光栅膜片背面涂布粘接剂，通过激光定位将柱状透镜光栅膜片涂胶面放置在3D印花图像上使柱状透镜光栅膜片与3D印花图像吻合，冷压平整后经150℃×20分钟烘干固化。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的服装的裸眼3D立体图像印花方法，其特征在于服装上的3D图像视距为100-200cm，所述的柱状透镜光栅膜片的柱镜线数为45线/英吋。