专利名称：一种计算机模拟手工雕刻制版的方法
技术领域：
本发明属于制版工艺技术领域，具体涉及一种计算机模拟手工雕刻制版的方法。
上述制版工艺技术中，存在以下缺点首先，手工雕刻版需选用质地较好的铜版材料，靠雕刻师手工技艺将用户要求的图文(主要是图案)用雕刀分层次雕出，并且在这之前，雕刻师只能跟自己头脑中的蓝图，或者已有的素描手稿，进行加刀修版，这样要求雕刻有很高的雕刻技术，无疑也在一定程度上加长了工作周期，降低了工作效率。如果有一点点的失误就可能前功尽弃。其次，化学蚀版法只能作出一个层次，而且边缘部份的死角也不可能像手工雕刻那样做成一定孤度来提高压凸效果和防止纸张崩裂。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种计算机模拟手工雕刻制版的方法，包括以下步骤(1)手工雕刻计算机模拟制作图象版画输入一幅原图，通过计算机处理得到一组线距适当的矢量线条，接着对这组矢量线条根据线条所在处的图象的灰度值作局部线宽、走向、扭曲度修改和裁剪来模拟原始图象的层次信息，使灰度值大的地方线条变粗，灰度值小的地方线条变细，由此产生黑白明暗的对比，体现出原始图象的层次和内容，完成后的平面设计即为计算机模拟的图象版画；(2)出胶片将前一步骤得到的图象版画输出为EPS/PS文件并在MAC机器上输出胶片；(3)上版利用照相技术将胶片拍到底片上，然后塞到铺满感光胶的金属板上曝光，去掉了线条处的油墨，保留了其中周围的油墨；(4)化学腐蚀加入化学药品对金属板进行腐蚀；(5)加刀修版对腐蚀后的金属板不满意处做局部的细微修改。
本发明所述的矢量线条可以是三维Bezier曲线，除具备Bezier曲线的横纵坐标外，另增加了“一维”来表示宽度信息。
为了具有防伪的功能，根据原图计算机模拟制作图象版画时还可以根据需要在特定位置处加入防伪信息。
本发明的效果在于通过采用本发明所述的制版技术可以帮助雕刻设计师来完成制版前的设计工作，并将雕刻师头脑中的设计刻板蓝图用计算机表现为一个可以实际操作的模型，这样就可以大大缩短制版工期，从而提高了制版效率。另外，一块钢板的造价非常高，少则上万元，原来的雕刻工序即使是技术很娴熟的雕刻师在细微处出错的可能性也是很大的，而通过采用本方法就可以减少出错的风险，从而就在一定程度上降低了制版的成本。由于处理的方式非常地灵活，就增加了复制同样效果的难度，这也很好地起到了防伪效果。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步地描述首先输入一幅原始图象，一般为Tif格式，图7是给出的一个例子。
由前面的叙述，还要有一组线距适当的矢量线条，例如图8。可以用曲线混合的方式给出，就是先给出最上面的一条和最下面的一条，在这两条之间给出一定数目的中间线条，它们是从上面的一条渐变到下面的一条。数目的给定要考虑到线条之间的间距，过小则有挤压情况会出现黑色区域；过大又不能很好的表现图象信息。间距的确定可以根据图象的层次信息而定。
由图7和图8做版画，根据线条所在处的图象的灰度值改变线条的宽度，使灰度值大的地方线条变粗，灰度值小的地方线条变细，初步效果如图9所示。显然起始很粗糙的，但是已经生成了新的三维矢量线条。把其中的一根放大后的效果即为
图1所示。可以看到粗细是不均匀的，要描述这样的对象，普通的贝塞尔曲线显然是无能为力的。对此，可以有两种描述方法。一种用封闭的填充区域来描述，即用填充区域来替换原始的线条，用区域而不仅仅是线条来表现粗细的变化。这是一种相对比较简单的处理方法，它存在一个明显的缺点，即填充区域不如矢量线条那样可以很自由的编辑修改，因而也就不利于版画生成后的局部调整(诸如局部的宽度调整和局部的位置调整)。为此，引入一种新的“三维Bezier曲线”来描绘这种特殊的“线条”。它既具有一般的Bezier曲线的各种性质，又能反应线宽的变化。当然，这里的所谓“三维”，是指除了一般Bezier曲线所具备的横纵坐标外，另增加了“一维”来表示宽度信息，因此，它并不表示普通意义上的三维立体效果。我们知道，一条由Bezier曲线所组成的路径，是可以用它的一系列节点来完全描述的。这种“三维Bezier曲线”的一个最基本的思路就是让路径的每一个节点都带上各自所在位置的线宽值，而不是像一般的路径那样只有一个表示全路径的宽度值。这样，我们就有可能用一种扩充了的Bezier结构来描述版画之后的线宽变化的“线条”，而一般的Bezier曲线只不过是它的一个特例(即各个节点的宽度值相同的“三维Bezier曲线”)。
对于如图1所示的三维矢量线条还可以进行各种灵活变化。图2是局部变粗的三维线条；图3是局部变细的三维线条；图4是局部扭曲的三维线条；图5是局部用橡皮察修整的三维线条，如果感觉线条的局部不需要，可以用橡皮檫拭掉，檫完后的线条仍为矢量可以继续进行其他的一系列变化；图6是局部变粗三维线条的三种效果，可以把某一段变粗后的形状变成尖角、平角或者圆角，这样就进一步丰富了变换方式。另外还可以把线条任意的拉伸缩短，但不改变其他部分的任何点的位置，而只是对局部作用。
有了上述变化，就可以对图9进行修改。先用一些线条可以封闭也可为开放，将几匹马的轮廓细细的勾勒出来，然后把周围的线条的裁剪掉，对于边缘遗留的痕迹，可以用橡皮檫拭掉；误裁掉的线条可以将其拉伸，使其达到合适的边缘；如果某跟线条的局部线宽过细，很方便的将其加粗等等。总之有了这些变换就可以按照设计者的思路做非常随意的修改，局部加入的防伪信息还可以起到让人难以仿制的目的。
最后图10就是用计算机模拟而达到的效果。及尽可能精确地体现了原图象的层次信息，由融入了设计者自己的个性化的设计，同时还加入了一些必要的防伪信息。
将图10输出为EPS/PS格式文件，在MAC机器上输出胶片。利用照相技术把胶片拍摄到底片上面，在金属板上铺上一层感光胶，把胶片塞到金属板上曝光，去掉了线条处的油墨，而保留下了其周围的油墨；接着在金属板上加入化学药品进行腐蚀，一段时间后，金属板上就会根据线条的粗细呈现深浅不一的层面，线条宽的地方腐蚀地就越深，反之线条细的地方腐蚀地就越浅。由于前端地设计已经很精细地模拟了图象信息，所以腐蚀后地层面信息已经比较合理，但雕刻师为了追求完美，仍可以继续在此基础上加刀修版，进而达到更完美地效果。
通过采用本发明所述的方法，极大地提高了制版的效率，降低了制版出错的风险，减少了制版的成本。
权利要求
1.一种计算机模拟手工雕刻制版的方法，包括以下步骤(1)根据原图制作图象版画；(2)出胶片；(3)上版利用照相技术将胶片拍到底片上，然后塞到铺满感光胶的金属板上曝光，去掉了线条处的油墨，保留了其中周围的油墨；(4)化学腐蚀加入化学药品对金属板进行腐蚀；(5)加刀修版对腐蚀后的金属板不满意处做局部的细微修改；其特征在于版画的制作是通过计算机模拟制作完成的，即输入一幅原图，通过计算机处理得到一组线距适当的矢量线条，接着对这组矢量线条根据线条所在处的图象的灰度值作局部线宽、走向、扭曲度修改和裁剪来模拟原始图象的层次信息，使灰度值大的地方线条变粗，灰度值小的地方线条变细，由此产生黑白明暗的对比，体现出原始图象的层次和内容，完成后的平面设计即为计算机模拟的图象版画；将前一步骤得到的图象版画输出为EPS/PS文件并在MAC机器上输出胶片。
2.如权利要求1所述的一种计算机模拟手工雕刻制版的方法，其特征在于引入的矢量线条可以是三维Bezier曲线，该Bezier曲线除有横纵坐标外，还具有一定的宽度。
3.如权利要求1所述的一种计算机模拟手工雕刻制版的方法，其特征在于根据原图计算机模拟制作图象版画时还可以根据需要在特定位置处加入防伪信息。
全文摘要
本发明涉及一种计算机模拟手工雕刻制版的方法。现有手工雕刻制版技术通过手工设计制版，工期较长，制版出错的风险也较大。本发明通过一组粗细变化的矢量线条来体现传统版画图象的灰度层次，从而达到通过计算机模拟传统版画的效果。采用本发明所述的方法，雕刻师就可以根据需要做少量的修整工作，即可完成原来很复杂的雕刻过程。可以明显提高手工雕刻制版的工作效率，缩短工期，降低制版出错的风险，减少成本。由于处理的方式非常灵活，就增加了复制同样效果的难度，这也很好地起到了防伪效果。
文档编号B44C1/16GK1415492SQ02159179
公开日2003年5月7日 申请日期2002年12月30日 优先权日2002年12月30日
发明者亓文法, 周海欣, 吴力耘 申请人:北京北大方正电子有限公司, 北京大学计算机科学技术研究所