一种平面立体画的图片拉伸方法及系统与流程

1.本发明涉及一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，属于图像处理技术领域。


背景技术：

2.平面三维立体画深度感产生的因素，由于存在两只眼睛的距离原因，造成物体与两眼的距离不同，两眼的视角会有所不同，由于视角的不同的光线进入人眼水晶体的影像也会有一些差异，大脑会根据这种差异感觉到外面场景的立体影象。人眼看场景中的物体产生立体效果的因素有很多，主要表现为：平面立体画是在二维平面上模拟三维空间效果。平面立体画也称为3d街头地画，顾名思义就是将画作展示于地上以求得立体的艺术效果，或直接以地面为载体进行绘画创作。3d街头地画，则将“艺术效果特殊化”的理念进一步发扬光大，它以室外地面为媒介，利用平面透视的原理，制造出视觉上的虚拟立体效果，令参观者有一种身临其境的感觉。3d街头地画中的景物立体、细腻、逼真，往往能达到以假乱真的艺术效果。
3.平面立体画发源于国外，有着长达二十多年的历史，已经发展成为一种成熟的艺术表现形式。它秉承后现代绘画理念，诞生于西方大众文化的语境中，最初是西方先锋街头艺术家表达自我、彰显个性的一种方式，又因为它颇具娱乐精神与诙谐效果、易于与流行文化元素相关联，加之场地开放，创作与展示过程都是在露天完成的，打破了民众与传统绘画艺术殿堂的隔阂感，因此很容易受到参观者的认同、喜爱与欢迎。
4.但是手绘平面立体画对画师所掌握的透视经验要求高，手工绘画方式弊端主要有两点：作画时间长，透视点确定仅凭经验判断无法进行量化。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题，在于提供一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，可以替代画师们手工在地面上画出以二维平面的形式展现画的三维视觉效果。平面立体画是利用实体轮廓光线反向映射原理，勾画出所见实体投射在地面上关键点的位置，再连接成直线或曲线完成地面绘画，并给人强烈的逼真立体感。
6.本发明通过下述方案实现：一种平面立体画的图片拉伸系统，应用透视原理，通过光直线传播的特点，使用三角函数对图像像素点进行拉伸搬移。
7.一种平面立体画的图片拉伸方法，包括以下步骤：
8.步骤一、首先确定站立点与原图底边的距离，再确定目视点高度；
9.步骤二、将图片的边缘与目试点连线，形成图片边缘在地面的映射投影点边缘；
10.步骤三、图片中的每个像素点都以步骤二的方式在地面形成映射投影点；
11.步骤四、每个像素点完成映射投影后，则实现平面立体画的图片拉伸；
12.步骤五、将拉伸后的图片按尺寸打印，贴于地面；
13.步骤六、用照相机在视点拍摄。
14.所述步骤二中的边缘为倒梯形。
15.所述步骤二中边缘的轮廓通过下述方式确定，组成了一个立体直角坐标系oxyz，其中，o为原点，也是视点垂直站立点，a为视点本发明中的视点(oa＝a，a为灯光高度)，h为原图与x轴的交点(oh＝b，b为灯光距离)，矩形bcde为原图，bd＝c为原图的高度，bc＝d为原图的长度，梯形defg为拉伸后映射与xy平面的图形。本发明中oa＝a，oh＝b，bd＝c，bc＝d为已知参数，只要计算出hj＝e与fg＝f，既可以得到拉伸后图片的边缘轮廓。
16.计算拉伸后的参数的方式如下：
△
oaj与
△
ihj为两全等三角形；
[0017][0018][0019]
求得
[0020]
△
oed与
△
ofg为两全等三角形；
[0021][0022]
求得得到拉伸后图片的参数，既拉伸后的图片为梯形，该梯形底边为d，上边为f，高为e。
[0023]
所述步骤四中图片拉伸包括纵向拉伸和横向拉伸。
[0024]
所述步骤四中的图片拉伸方法一如下：如图5所示，定义：灯高为a，图距离为b，原图长度为c，宽度为d,z为直射点位置(0《z《＝c)，拉伸后梯形图，梯形高度为e，梯形上底gf为f，如果：则返(拉伸出现异常，请减小图距，或者降低直射点位置)，此时，
[0025][0026][0027][0028]
所述步骤四中的图片拉伸方法二如下：如图6所示，每一原图s处红色部分所对应拉伸后r处，
[0029][0030][0031]
所述步骤四中的图片拉伸方法三如下：如图7所示，纵向拉伸到红线r处后，横向拉
伸以中间为0点，原图的x处的像素点拉伸后对应的位置在y处。
[0032][0033]
所述步骤四中的图片拉伸包括多种拉伸形式，对原图实现全部拉伸，或者通过kl线的设定，实现原图kl线上部分拉伸或者下部分的拉伸。
[0034]
本发明的有益效果为：
[0035]
1、本发明的图片拉伸方法，对原图像进行图像处理，找出视点的立体画场景和投影到地面的立体画场景满足映射关系，使图片的每个像素点符合透视原理；
[0036]
2、本发明可以通过图片处理后直接打印，再在地面粘贴的方式进行；
[0037]
3、本发明提供的方法无需长时间绘画，透视点精准，无需绘画经验，可批量生产，可商业化；
[0038]
4、本发明可以应用于发布会、展览展示、户外广告、街头娱乐、照相馆背景等多种场景；
[0039]
5、本发明找出相机视点拍摄的立体画场景和投影到地面的立体画场景满足一种映射直角三角形关系式，并给出地面立体画制作规律及可行的操作方法；
[0040]
6、本发明可以在二维平面上得到三维空间的视觉效果，可替代传统3d街头地画直接以地面为载体进行绘画的创作手法；
[0041]
7、本发明图片拉伸后的二维画，在视点位置感受到的景物更立体、更细腻、更逼真，可以达到以假乱真的视觉效果。
附图说明
[0042]
图1本发明的图片拉伸原理图。
[0043]
图2本发明的侧视图。
[0044]
图3本发明的拉伸对比图。
[0045]
图4本发明的图片每行拉伸示意图。
[0046]
图5为考虑直射点位置后的图片拉伸方法示意图一。
[0047]
图6为考虑直射点位置后的图片拉伸方法示意图二。
[0048]
图7为考虑直射点位置后的图片拉伸方法示意图三。
[0049]
图8本发明的多种拉伸形式。
[0050]
图9本发明图像拉伸实例。
具体实施方式
[0051]
下面结合图1-9对本发明进一步说明，但本发明保护范围不局限所述内容。
[0052]
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
[0053]
一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，如图1所示，为本发明的图片拉伸原理
图，oxyz组成了一个立体直角坐标系，其中，o为原点，也是视点垂直站立点，a为视点本发明中的视点(oa＝a，a为灯光高度)，h为原图与x轴的交点(oh＝b，b为灯光距离)，矩形bcde为原图，bd＝c为原图的高度，bc＝d为原图的长度。梯形defg为拉伸后映射与xy平面的图形。本发明中oa＝a，oh＝b，bd＝c，bc＝d为已知参数，这里只要计算出hj＝e与fg＝f，既可以得到拉伸后图片的边缘轮廓。
[0054]
所述的一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，如图2所示，为本发明的侧视图，其中
△
oaj与
△
ihj为两全等三角形。
[0055][0056][0057]
求得
[0058]
所述的一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，如图1和3所示，
△
oed与
△
ofg为两全等三角形。
[0059][0060]
求得
[0061]
此时，本发明可得到拉伸后图片的参数，既拉伸后的图片为梯形，该梯形底边为d，上边为f，高为e。
[0062]
所述的一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，如图4所示为本发明图片每行拉伸示意图。可以理解为拉伸有两个维度一个是纵向拉伸，一个为横向拉伸。一般来说图片越往上拉伸幅度越大，这由透视原理所决定。
[0063]
所述的一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，如图5所示为本发明考虑直射点位置后的图片拉伸方法示意图一，定义：灯高为a，图距离为b，原图长度为c，宽度为d,z为直射点位置(0《z《＝c)。拉伸后梯形图，梯形高度为e，梯形上底gf为f。如果：则返回(拉伸出现异常，请减小图距，或者降低直射点位置)，此时，
[0064][0065][0066][0067]
所述的一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，如图6所示为本发明考虑直射点
位置后的图片拉伸方法示意图二。每一原图s处红色部分所对应拉伸后r处。
[0068][0069][0070]
所述的一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，如图7所示为本发明考虑直射点位置后的图片拉伸方法示意图三。纵向拉伸到红线r处后，横向拉伸以中间为0点，原图的x处的像素点拉伸后对应的位置在y处。
[0071][0072]
所述的一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，如图8所示为本发明的多种拉伸形式。可以对原图实现全部拉伸，也可通过kl线的设定，实现原图kl线上部分拉伸或者下部分的拉伸。满足垂直角度立体展现的需要。
[0073]
所述的一种平面立体画的图片拉伸方法及系统，如图9所示为本发明图像拉伸实例。选择要拉伸的图片，并且设置参数，参数设置之后，点击投影按钮，然后会自动拉伸成如图9效果，图9中的左图是原来的图片，右边是拉伸后的图片。点击保存按钮，选择保存路径，将拉伸后的图片进行保存。
[0074]
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。