立體畫

立體畫（Automatic stereogram）它是一種特殊的畫面，利用人眼的視覺特性，通過水平重復特定圖案使觀眾產生錯覺，無需特殊設備即可使平面上的圖像呈現出立體效果。

1844年，蘇格蘭物理學家大衛·布魯斯特（David   Brewster）發現水平重復某一圖案，適當調整人眼的會聚點視力使雙眼看到的圖案相隔一段時間，將產生立體視覺。20世紀60年代，匈牙利裔美國神經科學家貝拉Béla Julesz發明了隨機點立體圖（Random  point   perspective view），通過并置兩張圖片來創造一種立體感。奧地利藝術家阿爾方斯Alfons Schilling發明了用單幅畫實現立體效果的方法，做出了最原始的立體繪畫。

Julesz的學生Christopher Tyler在Alfons Schilling的基礎上改進了生成立體繪畫的算法。20世紀90年代初，美國程序員Tom Baccei和藝術家Cheri Smith成立了Magic Eye公司，生產和銷售立體畫。Magic Eye改進了立體繪畫的生成程序和制作過程，使其更加美觀和可讀，并使立體繪畫成為一種流行的藝術形式。

立體繪畫的誕生與人類視覺的研究密切相關。1838年，英國物理學家查爾斯·惠斯通（Charles   Wheatstone）發明了體視鏡（stereoscope)這是最早可以觀看3D立體圖像的設備。他的設備看起來復雜而龐大，但非常有效只有通過兩個傾斜度為45度的鏡子和放置在兩側的圖片，當人眼從正面直視鏡子時，雙眼看到的同一物體的圖像是不同的，從而產生三維視覺體驗。雖然立體鏡的主要目的是研究視覺，但它也作為一種娛樂產品出售。

1844年，蘇格蘭物理學家大衛·布魯斯特發現，水平重復某種模式，適當調整人眼的會聚點視力，使兩只眼睛看到的圖案相隔一個周期，將產生立體視覺。這是后來的立體畫所使用的基本原理：墻紙效應。

因為立體畫需要兩張幾乎相同的圖片，所以繪畫只有在簡單的情況下才容易復制，而很難使用更復雜的圖像隨著攝影技術的發展，立體鏡也可以使用精細且易于復制的照片，這促成了立體鏡的普及。大衛·布魯斯特和美國醫生老奧利弗·溫德爾·霍姆斯（Oliver Wendell Holmes）20世紀50年代和60年代對立體鏡進行了改進，使其更易于攜帶和觀察在當時，它被廣泛應用于日常娛樂和學校教學。

1960年，匈牙利裔美國神經科學家貝拉發明了隨機點立體圖來研究人類視覺。隨機點立體圖由兩個隨機點陣列組成，觀眾將看到一個圖案漂浮在圖片的前面或后面。在20世紀60年代和70年代，奧地利藝術家Alfons Schilling創作了一系列立體圖像，但在與Béla Julesz會面后，他對當時的計算機立體圖像生成程序感到失望1974年，他出版了一本名為“binocular”專輯中出現了一種創建隨機點立體圖的新方法：幾條平行的窄垂直條紋在水平方向上排成一行，并疊加成連續的立體圖像。單個圖像的這種立體視圖可以在沒有特殊設備的情況下觀看。這種方法后來被b采用.克里斯托弗泰勒是 的學生在此基礎上，他改進了生成立體圖像的算法，并用深度序列控制圖案重復周期以形成不均勻的密度、呈現三維效果的圖案序列。后來，英國科學家Harold Thimbleby提出了一個更精確的模型。

Christopher Tyler泰勒在198 年將其命名為 '立體畫（Automatic stereogram）20世紀90年代初，美國程序員Tom Baccei與藝術家Cheri Smith合作創建了Magic Eye公司，生產和銷售立體畫。Magic Eye改進了立體繪畫的生成程序和制作過程，使其成為更美麗和可讀的彩色圖片。1992年，Tom Baccei邀請他的前同事程序員Bob Salitsky幫助創建一個更先進的軟件程序，該程序簡化了立體繪畫的制作過程。Bob Salitsky改進了軟件他沒有使用隨機的黑白點，而是在圖像中添加了 'Salitz base point  'Salitzky   points）—— a色彩斑斕、不對稱點，其位置旨在使隱藏圖像比原始圖像稍微清晰一些。

制作三維繪畫時，Magic Eye的設計師必須首先決定在圖像背景中隱藏什么形狀。邊緣清晰的簡單對象效果最佳，例如汽車、帆船和某些動物。然后，他們將創建該形狀的灰色版本，以便程序可以為其輪廓分配深度值。亮區表示彼此靠近的像素，暗區表示遠離的像素。接下來，設計師將創建一個名為 的產品'starter strip條條”這是一個充滿彩色圖案的垂直柱，它像迷彩一樣在隱藏的三維圖像中反復出現。薩利茨基公司s軟件將二維圖案與灰度深度圖相結合，并根據深度信息水平移動每個圖案條。為了使三維形狀看起來更接近，軟件以更近的間隔重復開始的模式；為了讓一些形狀看起來更遠，他們會在更遠的距離重復圖案。重復的圖案會重疊，給每只眼睛不同的深度提示，并誘導大腦看到預期的三維錯覺。Magic Eye 美國的三維繪畫在20世紀90年代非常流行，從那時起它真正成為一種流行的藝術形式。

墻紙效應

在平面上水平重復一個圖案（例如墻紙）調整人眼的會聚點正確地觀察，這樣當一只眼睛看到的圖案與另一只眼睛看到的圖案相隔一段時間時，就會畫出平面“后面”看到另一個繪畫平面，因為它與物理繪畫平面有一段距離，使人感覺它像一個三維平面，這被稱為“墻紙效應”也就是立體畫的基本原理。

從外觀上看，這幅立體畫看起來像一幅普通的畫。一些三維繪畫被某種圖案覆蓋，而另一些則被一些混亂的隨機點覆蓋。神奇的三維世界就藏在畫中。如果我們仔細觀察立體繪畫，我們會發現立體繪畫表面的紋理是周期性的。在每條水平線上，某個序列的點總是重復出現。同時，重復周期略有變化，這將形成scraggy 每條水平線上的立體視覺。當你看整幅畫時，你會形成由骨瘦如柴的立體輪廓組成的立體視覺。簡單地說，立體繪畫的基本原理是“墻紙效應”最終立體視覺的形成取決于人眼和人腦本身。立體畫不是“實在”這個三維物體，不過是人腦形成的虛像。

視覺模型

立體繪畫是通過重復某種圖案而獲得的繪畫。在圖1中，畫出了平面P上的點D1D2和Dn。代表以相等間隔重復的相同模式。LR是人的左右眼，分別從L和R開始，向D1Dn前進。指向雷L1。和R1—Rn。一個，表示左右眼的視線。如你所見，L1在I1穿過R2。點，L2在點I2，Ln與R3相交-1交Rn于In-1點，這n-1點I1ln-1形成平面S1。由于I1一In-在1中的每一點，都有來自左眼L和右眼R的視線，因此人類大腦將位于I1—In-1處形成虛象。此外，這些虛像都具有立體視覺，它們形成了立體繪畫平面S1。此外，R1在I0點與S1相交，Ln在In點與S1相交這兩個像點都只有一條視線，另一只眼睛沒有相應的視線穿過它們，因此沒有立體視覺。

立體畫

可以發現L2和R1可以與I1相交’點，L3和R2可以滿足I2’點Ln和Rn-1?？山挥贗n-1’點，所以，點I1’和點In-1’平面S1也形成在繪圖平面p的前面’顯然S1’也具有立體視感。由于l1’點是Li 1和Ri的交點，這是左眼看Di 1點和右眼看Di 1點時形成的虛像此時，雙眼的視線需要交叉，因此這種視覺感知稱為跨眼立體視覺。

另一方面，S1是非交叉立體視覺。在S1很容易看出這一點’S2將在之前形成’，S3’當左右眼視圖之間的差異超過一個周期時，它們是由重疊產生的視覺感覺。它們構成“交叉眼立體視區”在S1之后，還有固體飛機S2S3和它們形成的“非對眼立體醫用鯰魚。一般情況下，人們使用非對眼方法來觀看立體繪畫，因此在設計立體繪畫時，通常將S1作為立體繪畫的平面。這時，如果你用交叉法看它，你會看到S1’S1的三維繪畫正好與其凹凸特征相反；同時，其他繪畫平面，如：S2,S3,?,S2’，S3’在這里也可以看到三維效果，但他的畫的內容已經改變了很多次，所以觀看它們沒有意義。圖1中點的重復周期相等，即D1和Dn之間的間距相等。圖2示出了當重復這些點時周期不相等。

因為D1和D5之間的距離不相等，所以虛像點I1I4不在同一平面上，但是I2和I3高于I1和I4。這就產生了距離感，也就是立體視覺。精心組織點的重復周期將形成粗獷的三維立體輪廓的預期立體視覺。

第一步是創建一個三維模型?？梢噪S意旋轉和編輯的三維模型在三維繪畫創作中具有良好的適應性。隱藏的圖像可以是文字、場景或復雜的三維模型，如蜘蛛俠或霍格沃茨城堡。本例中隱藏的插圖是 '價值'Value）一詞。

第二步是制作美觀且技術上有效的二維垂直圖案，這將決定三維繪畫的整體外觀和感覺。二維垂直列圖案的尺寸由最終圖像尺寸決定。二維垂直列圖案將重復出現以形成最終的整體二維可見圖案，掩蓋隱藏的三維圖像。當二維可見圖案與三維隱藏圖像重疊時，會發生變形。

最后，使用三維繪圖生成程序將隱藏圖像與二維可見圖案相結合。當完成時，當隱藏字 'Value  '當它出現在三維空間時，人們 美國的主要注意力將集中在它上面。

觀看立體繪畫時，您的眼睛應該集中在顯示器或印刷立體繪畫的背面。訓練方法包括：

方法1 聚焦3356在目標后面- 把你能在 303356厘米處看到的東西放在顯示器后面。專注幾秒鐘，然后將眼睛移到透視圖上。如果你能 如果你看不到立體圖的深度，晃動你的眼睛，關注顯示器的背面。同樣，試著集中注意力看顯示器后面2秒鐘，然后看立體繪畫1秒鐘。

方法2 移動眼睛的焦點 -將你的頭靠近立體圖像，只有幾厘米或幾英寸。在這個距離，你的眼睛可以 不要聚焦。試著把注意力集中在遠處，然后慢慢把頭向后移。大約 303356厘米/在1，133，356英寸內，您可以開始看到立體圖的深度。