专利名称：三维人像速成制作方法
技术领域：
本发明属于立体实物的模型制作领域，主要涉及一种可根据顾客体貌形态特征制作三维人像的工艺方法。
三维立体人像的制作一般包括木质雕像、石膏雕像、铸铜金属雕像、蜡像、玻璃饰像等的制作，由于工艺复杂、制作周期长、对制作者专业水平要求高以及制作成本高昂等原因，历来都是属于一些伟人或知名人士所享有的“特权领地”，而一般普通百姓却鲜有问津。近年来，随着社会的进步以及民众文化修养和素质的日益提高，一些国家和地区正兴起了一种面向普通民众的可用手工雕塑的立体小型模拟人像的新行业，通过这种小型的立体模型人像，人们就可以从不同的角度去客观地欣赏自己或他人的几近逼真的立体面貌和形态，但用手工雕塑的人像不仅成本较高，更重要的是受生产条件所限，不可能被批量生产(工业化无法再现)，所以也难以满足人们不同层次的要求。
本发明的目的是利用现代科学技术特别是计算机技术在人像摄制和机械加工等领域的应用技术，开发并设计出一种无需较高成本、简单可靠的三维人像速成制作方法及其配套设备，通过对该方法及设备的研制和实施，用户能够在比较短的时间内根据制像顾客的体貌形态特征快速逼真地复制出其三维立体人像，在极大程度上满足普通民众希望拥有自己立体肖像的需求。
作为实现以上发明目的的技术解决方案，本发明所述的速成制作三维人像的方法主要包括以下的工艺过程1.通过一套立体人像摄制设备对顾客做环体多侧面特定曲线连续摄像;2.将摄像所得的影像信息送入计算机处理系统，经“专用电子立体成像软件”程序处理后，转化为数控信息;3.经过与计算机联机使用的数控机床加工蜡基模料坯或松香基模料坯，使之成为精铸所必需的精铸模型;4.根据精铸模型进行溶模精铸和铸件精修，最后经过表面处理等工艺制作出符合顾客体貌特征的并为顾客本人认可的三维立体雕像。本发明所述的工艺也适用在除人像制作外的其它立体实物的仿真制作技术领域。
对本发明所述方法及配套设备的进一步说明将结合文后附图做出。
附
图1为三维人像制作方法的工艺流程图。
附图2为三维人像摄制现场配套设备的工作示意图。
参照附图1，制作一副三维立体人像时，首先要对顾客做环体(或环头部)连续摄像，以得到该顾客各个方向侧面的特定曲线的体貌信息(在环体摄像的同时，最好再加拍几张该顾客的正面和侧面照片)。本发明所述的摄像工艺过程是通过一部与计算机联机的摄像机对顾客做侧面特定曲线的环体连续摄像。摄像完成后，将摄像所得的影像信息送入计算机处理系统，经发明人研制的“电子立体成像软件”(该软件已申请计算机版权保护以及相应的专利权保护)程序处理后，转化为数控信息。实施时，可根据顾客的具体要求，分别摄制或处理为人员全身像、半身胸像和头部特写像三种数控信息，进而通过数控机床加工模料坯，所谓模料坯就是将精铸所需的蜡基模料或松香基模料根据人的各种体态统一制作出的数种留有加工量的毛坯，经过专用数控机床加工出的模料坯人像，面孔和形态已经很像顾客本人了。“精修模料坯”工序是让有一定技能经验的技工根据顾客同步拍摄的照片或其它近照，对已加工好的模料在神韵方面进一步加工，同时修正模料坯中一些质量方面的缺陷。“精修模料坯”工艺之后的“溶模精铸”和“铸件精修”等工序是现代工业生产中的成熟技术，在此略述，这两道工序完成后，再对模型进行抛光、喷砂、上色、电镀等表面处理，最后加以组装及包装等工序，形成最终产品。
根据上述三维人像制作方法而制作出的立体人像产品主要分纪实人像产品和组装人像产品两大类。纪实人像产品反映的是顾客在被摄像现场当时的面貌形态和衣着状况;而组装人像产品的制作，往往是先根据顾客的相貌制作出一个顾客头型像，然后再将这个头型像组装在一些标准躯体模型上，如人体模特模型和一些著名雕塑作品(维纳斯、大卫、思想者、美人鱼、小天使等)模型上，以获得良好的艺术和欣赏效果。
实现本发明技术方案所采用的立体人像摄制设备(如图2所示)有别于普通的照相室，它是一种摄像机可绕顾客体侧作环体各角度面连续摄影的设备。具体实施时，该设备可有两种基本的构成形式，其一是摄像机不动，而被摄制者相对摄像机旋转的形式，它具有一部与计算机7输入端联接的固定摄像机5和一个可相对摄像机5作360°角定速转动的旋转座椅台架2，用于照明的特别光源1设于台架2的正侧向边，其光轴面始终与摄像机5成45～90°角，在座椅台架2的中心轴线上位于被摄制对象的顶部设有一柱形校正器8，这种摄制形式我们称其为A型摄制形式;其二是被摄制对象不动，而摄像机环绕人体做环绕拍摄的形式，它具有一个固定的座椅台架2和一个可环绕座椅台架做360°角定速转动的旋转摄像台，在摄像台上置放有一部与计算机7输入端联接的摄像机5，用于照明的特别光源1设于旋转摄像台的转轨上，其光轴面始终与摄像机5成45～90°角，在座椅台架2的中心轴线上位于被摄制对象的顶部设有一柱形校正器8，此摄制形式我们称其为B型摄制形式(当然也可在摄像间做多台摄像机在座椅台架2周围等角度分布的设置)。在上述设备中采用的特别光源装置1为一种可发出竖直带状光面的带状光源装置。图2中标号3为人体固定带;标号4为座椅台架外围所设的吸光背景;标号6为疑视点光源装置。
采用A型摄制方式摄像的过程是这样的令顾客坐在或站在旋转座椅台架2上，并用固定带3稳定住其身体(当然如顾客的自制力较强，也可不用固定带3)，工作人员在顾客的头部顶端安装好柱状校正器8;一切就绪后，关闭摄像现场的其它光源，仅留下带状光源装置1发出的带状光面和疑视点光源6以及仪表灯等，由于拍摄现场很暗，只有一束较强的带状光从侧面照向被摄对象(见图2)，所以形成一条醒目的曲线;这时摄像师打开摄像机5，同步起动旋转座椅台架2，使人体匀速旋转一周或一定角度，在旋转的同时，摄像机对被摄对象的各个侧面的特定曲线做出连续拍摄。由于拍摄现场很暗，设备周围的吸光背景4无反光，所以摄像机5摄入镜头的仅仅是带状光源装置1照射在人体上而形成的一条竖着的很窄很亮的曲线，这些曲线的信息经过电子计算机7以及配套的“电子立体成像软件”系统处理成若干被横切为平面环状的封闭曲线，最后很快地被转化为数控信息。
采用B型摄制方式摄像的过程与上述A型摄制方式基本相同，只是旋转机构的旋转方式有所区别，在此不做赘述。
权利要求
1.一种可根据顾客体貌形态特征制作三维人像的方法，其特征是具有下列的工艺程序1.1通过一套立体人像摄制设备对顾客做环体多侧面的特定曲线连续摄像；1.2将摄像所得的影像信息送入计算机处理系统，与“专用电子立体成像软件”程序处理后，转化为数控信息；1.3经过与计算机联机使用的专用数控机床加工蜡基模料坯或松香基模料坯，使之成为精铸所必需的精铸模型料；1.4根据精铸模型料进行溶模精铸和铸件精修，最后经过表面处理等工艺制作出符合顾客体貌特征的三维立体雕像。
2.如权利要求1所述的制作三维人像的方法，其特征在于所述的摄像工艺过程是通过一部与计算机联机的高速摄像机对顾客做侧面的特定曲线环体连续摄像。
3.如权利要求1所述的制作三维人像的方法，其特征在于通过计算机处理系统可将摄像设备摄取的若干条竖着的曲线再横切成若干平面环状的封闭曲线，最后转化为数控信息。
4.专用于权利要求1、2方法的立体人像摄制设备，其特征是具有一部与计算机(7)输入端联接的固定摄像机(5)和一个可相对摄像机(5)作360°角定速转动的旋转座椅台架(2)，用于照明的特别光源(1)设于台架(2)的正侧向边，其光轴面始终与摄像机(5)成45～90°角。
5.专用于权利要求1、2所述方法的立体人像摄制设备，其特征是具有一个固定的座椅台架(2)和一个可环绕座椅台架做360°角定速转动的旋转摄像台，在摄像台上置放有一部与计算机(7)输入端联接的摄像机(5)，用于照明的特别光源(1)设于旋转摄像台的转轨上，其光轴面始终与摄像机(5)成45～90°角。
6.如权利要求4、5所述的立体人像摄制设备，其特征是采用的特别光源装置(1)为一种可发出竖直带状光面的带状光源装置。
全文摘要
一种可根据顾客体貌形态特征快速制作三维人像的工艺方法，由环体人像摄制取得人体各侧面的特定曲线后，再由计算机中“电子立体成像软件”的控制下，取得数控信息，驱动数控机床，加工出精铸模料坯，最后通过溶模精铸、铸件精修及表面处理等工艺获得与顾客体貌特征完全相仿的三维立体肖像。
文档编号G05B19/18GK1109418SQ94103620
公开日1995年10月4日 申请日期1994年3月29日 优先权日1994年3月29日
发明者李建利 申请人:李建利