CN107430378A - 将全息效果应用于打印件 - Google Patents

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Abstract

生成至少包括对象表面的各区域的反射率数据的照明信息，并作为一系列可重照明全息图打印出来。每个打印全息图包括对象的对应区域的反射率数据。生成对象的模型，使得模型还包括对应于对象表面的各区域的多个部分。一系列全息图分别贴附在模型的一部分上，使得该系列的对对象的特定区域的反射率数据进行编码的特定全息图贴附在模型的相应部分上。在一实施例中，对象的模型由金属生成。一系列全息图被直接雕刻在金属模型上，使得该系列的对对象的特定区域的反射率数据进行编码的特定全息图被雕刻在金属模型的对应部分上。

Description

将全息效果应用于打印件
相关申请的交叉引用
本申请涉及实际上与此一起提交的题为“在反光表面上记录全息数据”的美国申请序列号(案卷号139703-011800)和实际上与此一起提交的题为“可重照明全息图”的美国申请序号(案卷号139703-011600)。这些申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及将全息效果应用于二维和三维打印件。
背景技术
计算机所使用的常规二维打印机在纸上逐行打印出数据。当这种打印方法被扩展到一层接一层地多层打印时，它能够打印出三维模型。三维(3D)打印是将计算机模型转印成物理对象的过程。不同于主要通过减去剔除材料的过程来创建模型的常规过程，3D打印是一种加法过程，其中物理对象由多层材料构建而成。因此，除了不需要在常规减法过程下生产不同型号所需的昂贵改组外，材料的浪费也较少。加法过程由3D打印机在包括用于执行打印程序的模块的计算设备的控制下进行。这样能够在工厂生产实际对象之前快速且经济地获得模型。随着技术的成熟，3D打印机不仅越来越多地用于打印简单的模型，而且用于打印各种产品，诸如精密机械部件、药片、或者甚至牙科医生使用的牙冠。
发明内容
本公开内容涉及用于生成对象的模型的***和方法，所述模型不仅包括对象表面的深度信息而且包括照明信息。在一些实施例中公开了生成对象的模型的方法。该方法可以由包括一个或多个处理器的设备执行。该方法包括在包括处理器的设备处接收一系列打印全息图，每个打印全息图包括至少一个全息像素，该全息像素对对象表面的多个区域之一的照明信息进行编码。对象可以是真实对象或虚拟对象。设备打印对象的物理模型，其中物理模型的表面包括多个部分，每个部分对应于对象的多个区域中的相应一个区域。在一些实施例中，对象的模型是二维模型。在一些实施例中，对象的模型是三维模型。在一些实施例中，打印对象的物理模型还包括由设备接收对象的三维图像并根据三维图像打印对象的三维模型。
在一些实施例中，该系列打印全息图被附着到物理模型，使得每个打印全息图被附着到物理模型的对应于对象表面的相应区域的那部分，该相应区域的照明信息被编码在附着的打印全息图中。在一些实施例中，包括该系列打印全息图的至少一个子集的全息片被包裹在模型上。在一些实施例中，多个打印全息图中的每一个在打印期间被贴附到模型表面的相应部分。在一些实施例中，打印的一系列全息图是可重照明(relightable)全息图。在一些实施例中，打印全息图的每个部分的面积在0.000001平方毫米至0.25平方毫米之间。
在一些实施例中，公开了包括一系列打印全息图的全息片。全息片被分成多个打印全息图，其中每个打印全息图包括该系列的至少一个全息图。多个打印全息图中的每一个被附着到物理模型的对应于对象表面的相应区域的那部分，该相应区域的照明被编码在附着的打印全息图中。
在一些实施例中，公开了一种包括处理器和存储介质的装置，该存储介质用于在其上有形地存储用于由处理器执行以生成对象的模型的程序逻辑。程序逻辑包括由处理器执行的接收逻辑，用于在设备处接收一系列打印全息图，每个打印全息图包括至少一个全息像素，所述全息像素对对象表面的多个区域之一的照明信息进行编码。在一些实施例中，编程逻辑包括由处理器执行的打印逻辑，用于打印对象的物理模型，其中物理模型的表面包括多个部分，每个部分对应于多个对象区域中的相应一个区域。编程逻辑还包括由处理器执行的附着逻辑，用于将一系列打印全息图附着到物理模型，每个打印全息图被附着到物理模型的对应于对象表面的相应区域的那部分，该相应区域的照明信息被编码在附着的打印全息图中。在一些实施例中，附着逻辑包括由处理器执行的逻辑，用于将包括一系列打印全息图中的至少两个的全息片包裹在模型上。
在一些实施例中，处理器进一步执行划分逻辑，用于将包括一系列打印全息图的全息片划分成多个打印全息图，其中每个打印全息图包括该系列的至少一个全息图。处理器还执行应用逻辑，用于将多个打印全息图中的每一个应用于物理模型的对应于对象表面的相应区域的那部分，该相应区域的照明被编码在附着的打印全息图中。在一些实施例中，处理器执行图像接收逻辑，用于接收对象的三维图像，并且由处理器执行逻辑，以根据三维图像打印对象的三维模型。
在一个实施例中公开了一种包括处理器可执行指令的非暂时性计算机可读介质。指令包括用于接收一系列打印全息图的指令，每个打印全息图包括至少一个全息像素，所述全息像素对对象表面的多个区域之一的照明信息进行编码。指令还包括：用于打印对象的物理模型的指令，其中物理模型的表面包括多个部分，每个部分对应于多个区域中的相应一个区域；以及用于将一系列打印全息图附着到物理模型的指令。这些指令使得每个打印全息图被附着到物理模型的对应于对象表面的相应区域的那部分，该相应区域的照明信息被编码在附着的打印全息图中。
在一些实施例中，用于将打印的一系列全息图附着到模型的指令还包括用于将包括一系列打印全息图的至少一个子集的全息片包裹在模型上的处理器可执行指令。在一些实施例中，用于将打印的一系列全息图附着到模型的指令还包括用于将包括一系列打印全息图的全息片划分成多个打印全息图的处理器可执行指令，其中每个打印全息图包括该系列的至少一个全息图和指令，所述指令用于将多个打印全息图中的每一个应用于物理模型的对应于对象表面的相应区域的那部分，该相应区域的照明被编码在附着的打印全息图中。
在一些实施例中，公开了一种对象的模型。该模型包括多个部分，其中模型的每个部分对应于对象的多个区域中的相应一个区域。该模型还包括贴附到多个模型部分的多个全息打印件，其中每个全息打印件包括对象的多个区域中的相应一个区域的照明信息。多个全息打印件中的至少一个被贴附于多个模型部分中的与对象的多个区域中的相应一个区域对应的一个模型部分，相应一个区域的照明信息包括在所述至少一个全息打印件中。在一些实施例中，包括在至少一个全息打印件中的照明信息是多个对象区域中的相应一个对象区域的双向反射率分布函数(BRDF)。每个全息打印件的面积范围在0.000001平方毫米至0.25平方毫米之间。对象的模型可以是二维模型或三维模型。在一些实施例中，从模型表面反射的光的性质类似于从对象表面反射的光的性质。
在一实施例中，公开了一种生成对象的3D模型的方法。该方法包括获得对象的金属模型。该对象包括多个区域。模型由金属制成，并且还包括多个部分，使得模型的每个部分对应于对象区域中的相应一个区域。在一实施例中，第一处理器接收对象的照明信息，其中照明信息包括对象区域的反射率数据。对象的照明信息由第一处理器打印为一系列全息图，该系列的每个全息图包括对对象区域中的相应一个区域的反射率数据进行编码的至少一个全息像素。每个全息图被打印在模型的与对象区域中的相应一个区域对应的一部分上。在一些实施例中，对象的模型由能够用诸如金或银的金属打印金属模型的三维打印机来打印。
在一实施例中，公开了一种生成包括对象的反射率数据的金属模型的方法。该方法包括：由包括处理器的设备接收包括多个区域的对象的照明信息，该照明信息包括各部分的反射率数据。对象的模型由设备打印，其中模型由金属制成，并且模型的表面包括多个部分，模型表面的每个部分对应于对象区域中的相应一个区域。对象的照明信息作为一系列全息图通过该设备传送到模型，该系列的每个全息图包括至少一个全息像素，所述全息像素对各区域中的相应一个区域的反射率数据进行编码，并且每个全息图被打印在模型的与该相应区域对应的部分上。
在一些实施例中，设备接收对象的三维图像并根据该三维图像打印对象的三维模型。类似地，如果设备接收对象的二维图像，则根据该二维图像打印对象的二维模型。
在一实施例中，公开了一种制作包括多个区域的对象的全息图的方法。该方法包括从单个固定视点获得针对相应多个光源的对象表面的多个反射率数据集。该方法还包括以下步骤：利用相对于对象位于特定位置的多个光源中的一个光源照亮对象表面；以及记录在特定位置处对象表面相对于光源的相应反射率数据。光源移动例如0.5mm-1.0mm之间的距离到达与特定位置邻近的新位置，并且对于多个光源中的每个光源，将照亮、记录和移动步骤重复预定次数。
通过对从用于对象表面的每个区域的多个反射率数据集获得的反射率数据进行叠加，由计算设备生成用于对象表面的每个区域的汇总的反射率数据。利用对象表面的多个区域中的至少一个区域的汇总的反射率数据照射光敏介质，并且由光敏介质制作至少一个区域的全息图。在一些实施例中，全息图被包含在具有0.000001平方毫米至0.25平方毫米之间的区域的基底上。
在一些实施例中，对象是真实世界的对象，并且利用灯光舞台装置来获得多个反射率数据集。在一些实施例中，对象是虚拟对象，并且利用计算设备来获得多个反射率数据集。
在一实施例中，公开了一种包括作为全息图的衍射结构的基底。全息图包括彼此叠加的虚拟或真实对象的多个图像，并且多个图像中的每个图像对在相应照明条件下从单个视点记录的对象表面的区域的反射率数据进行编码。在一些实施例中，基底在0.000001平方毫米至0.25平方毫米之间扩展。在一些实施例中，相应照明条件至少包括相对于对象和视点位于相应位置处的光源。由全息图从光源入射到全息图上的光产生反射光线，由全息图产生的反射光线与当由光源照射时由对象表面的区域产生的反射光线具有相同的性质。
参考以下详细描述和附图，这些和其他实施例对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
附图说明
附图不是按比例绘制的并且在几个视图中相同的附图标记表示相同的元件，在附图中：
图1是流程图，其示出了根据一些实施例的生成对象的模型的方法。
图2是流程图，其详细描述了根据一些实施例的生成对象的模型的方法。
图3是流程图，其详细描述了根据一些实施例的生成对象的模型的方法。
图4示出了流程图，其详细描述了根据一些实施例的生成可以与对象的3D打印模型一起使用的可重照明全息图的照明信息的方法。
图5详细描述了根据一些实施例的生成可重照明全息图的方法。
图6是根据一些实施例的描绘包括针对个人获得的一系列图像的照明信息的示图。
图7示出了根据本文详细描述的实施例生成的对象的模型。
图8示出了根据一些实施例的计算设备的内部架构。
图9示出了根据一些实施例的用于打印3D模型的3D打印机装置。
具体实施方式
下面将参考附图更全面地描述主题，附图构成示例性实施例的一部分并且通过说明的方式示出了具体示例性实施例。然而，主题可以以各种不同的形式来体现，并且因此，被涵盖或要求保护的主题旨在解释为不限制于本文阐述的任何示例性实施例；提供示例性实施例仅仅是为了说明。同样，要求保护或涵盖的主题的范围相当广泛。此外，例如，主题可以被体现为方法、设备、部件或***。因此，实施例可以例如采取硬件、软件、固件或其任何组合的形式。因此，下面的详细描述并不旨在被认为是限制性的。
在附图中，一些特征可以被夸大以示出特定部件的细节(并且附图中所示的任何尺寸、材料和类似细节旨在是说明性的而不是限制性的)。因此，本文所公开的特定的结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员多方面应用所公开的实施例的代表性基础。
下面参考框图以及方法和设备的操作说明来描述本公开，以选择并呈现与特定主题相关的媒体。应当理解，框图或操作说明的各个框以及框图或操作说明中的各框的组合可以通过模拟或数字硬件以及计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机的处理器、专用计算机、ASIC或其他可编程数据处理装置，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令实现在框图或操作框中指定的功能/动作。
在一些替代实施方式中，各框中指出的功能/动作可以不按操作说明书中指出的顺序执行。例如，依次显示的两个框实际上可以基本上同时执行，或者各框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能/动作。此外，为了提供对技术的更完整理解，通过示例的方式提供了作为本公开中的流程图呈现和描述的各方法的实施例。所公开的方法不限于本文呈现的操作和逻辑流程。可以考虑替代实施例，其中各个操作的顺序改变，并且其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
计算设备能够诸如经由有线或无线网络发送或接收信号，或者能够诸如在物理存储器状态的存储器中处理或存储信号，并且因此可以作为服务器来操作。因此，例如，能够作为服务器操作的设备可以包括例如专用机架式服务器、台式计算机、膝上型计算机、机顶盒、组合各个特征(诸如前述设备的两个或更多个特征)的集成设备等。服务器在配置或能力上可以变化很大，但是服务器通常可以包括一个或多个中央处理单元和存储器。服务器还可以包括一个或多个大容量存储设备、一个或多个电源、一个或多个有线或无线网络接口、一个或多个输入/输出接口、或者一个或多个操作***(诸如Windows服务器、Mac OS X、Unix、Linux、FreeBSD等)。
在整个说明书和权利要求书中，术语可以具有在上下文中明确陈述的含义之外的暗示或隐含的细微差别。类似地，如本文所使用的短语“在一个实施例中”不一定表示相同的实施例，并且在本文使用的短语“在另一实施例中”不一定表示不同的实施例。例如，要求保护的主题包括全部或部分的示例性实施例的组合。通常，术语可以至少部分地从上下文中的用法来理解。例如，如本文所使用的诸如“和”、“或”或者“和/或”的术语可以包括可以至少部分地根据使用这些术语的上下文的各种含义。通常，如果用于关联列表(诸如A、B或C)，“或”旨在表示这里以包含性意义使用的A、B和C，以及这里以排他性意义使用的A、B或C。此外，这里至少部分地根据上下文使用的术语“一个或多个”可以用来描述单数意义上的任何特征、结构或特点，或者可以用来描述复数意义上的特征、结构或特点的组合。类似地，至少部分地根据上下文，还可以理解诸如“一(a、an)”或“该”之类的术语来传达单数用法或传达复数用法。此外，术语“基于”可以理解为不一定旨在传达一组排他的因素，并且可以替代地至少部分地根据上下文而再次允许存在不一定明确描述的附加因素。
打印技术的改进将纸上的数据的二维打印转换成用于从馈送到计算机的图像数据打印三维模型的加法过程。目前使用的三维打印机通过将打印材料分层(例如每次一微米)来构建三维模型。通过三维打印创建的模型可以包括坚固的内部结构，这对常规模具是不可能的。可以使用不同材料(例如不同颜色的塑料、金属或树脂)经由三维打印过程来构建模型。尽管针对三维打印的用法可以使用各种颜色和材料，但是当前的三维打印技术仍限于主要打印表面呈现出简单反射率的模型，例如朗伯(Lambertian)表面，其不能表达正在被建模的实际对象的真实反射行为。
虽然三维打印机能够对埃菲尔铁塔的详细结构进行建模，但是它无法在模型中捕获构成实际埃菲尔铁塔的金属的真实反射率特性。反射率特性不能被三维打印机正确捕获的复杂结构的另一示例是人(或其他物种)的面部。活体的面部包含色调和阴影的复杂集合并以即使利用最好的高分辨率三维(3D)打印机也无法捕获的复杂方式来反射光。例如，目前可用的是分辨率精细度达16-30微米的三维打印机。因此，当打印面部时，诸如头发和毛孔的特征可以被打印出来。然而，即使是利用具有最佳分辨率的三维打印机打印出的模型看起来也不真实，尽管其精确地复制了对象结构。这是因为对象的光反射特性由复杂的因素集决定，这些因素不仅包括对象的物理性质(诸如微观表面细节和颜色)，而且包括对象本身的化学性质。如果没有本文阐述的改进，则3D打印模型无法准确地捕获对象如何与光相互作用的这种细节。
目前存在用于详细地捕获和记录对象(诸如生物的面部或皮肤)的复杂光反射特性的技术。将在下文中进一步详细描述的灯光舞台是一个示例。类似地，还存在通过计算设备产生对象的反射特性的技术。例如，利用基于图像的再照明技术在任何照明条件下产生对象的逼真图像。这种技术的应用尤其包括在电影的场景中***字符。
使用诸如圆顶状灯光舞台或移动灯光舞台之类的装置，用于通过从不同方向照射对象来捕获对象的反射率数据。捕获对象的多个图像，其中每个图像中的对象被来自与其他图像不同方向的光照亮。因此，可以针对每个像素捕获来自各个方向的光的强度，这能够在未被诸如灯光舞台之类的装置捕获的任何其他照明条件下通过使用数学模型来重建对象的图像。这可以通过将反射率模型拟合到从针对对象表面的灯光舞台获得的反射率测量值来实现。此外，可以使用诸如Lambertian、Phong或Ward模型之类的模型来推算针对特定方向获得的一组反射率测量值，从而获得未被包括在测量组中的入射角的强度。
各个表面与光的相互作用可以用双向反射率分布函数(BRDF)来描述。通常，光被反射(或透射)的程度取决于观察者以及相对于表面法线和切线的光位置。由于BRDF指示光是如何被反射的，因此必须捕获反射光的视角和光依赖性质。因此，BRDF是光相互作用点处入射(光)方向和出射(视角)方向相对于局部取向的函数。然而，目前尚不存在赋予3D打印模型以各种光反射特性(例如由对象表面的BRDF表达的那些特性)的技术。
本文公开的实施例能够提供对象的模型，其具有对象的光反射特性，从而使得模型也以类似于对象的方式反射光，由此与从常规3D打印机打印的模型相比看起来更像实际对象。更具体地，本文描述的实施例能够记录对象的光相互作用特性并将这些特性应用于对象的模型。这赋予模型以对象的光反射特性，从而使模型看起来与对象基本相同。在一个实施例中，可以由3D打印机打印模型，使得对象表面的深度信息被捕获在3D打印机接收的数据中，该数据传输到打印的模型。在一个实施例中，所捕获的反射率数据经由本文详细描述的可重照明的全息技术被传送到3D打印模型。包括实际对象的深度和光相互作用属性两者的3D打印模型将比从3D打印机获得的模型看起来更真实。
在一些实施例中，对象的反射率数据作为贴附于3D打印模型的可重照明全息图被打印出来。全息照相是一种用于记录对象的照明信息并在以后在没有对象的情况下再现它从而产生存在对象的错觉的技术。为了生成对象的全息图，用诸如相干光源(如激光)或光谱过滤光源之类的光源来照射对象。从对象反射的光与参考光束组合，该参考光束可以是来自光源的直接光。由反射光束与参考光束的干涉产生的图案被捕获在诸如照片之类的记录介质上。然而，通过采用全息照相捕获的记录图案比诸如照片之类的简单聚焦图像包含更多的信息。这使得能够再现对象的三维图像，导致存在对象的错觉。
图1是流程图100，其示出了根据一些实施例的生成对象的模型的方法。该方法从102开始，其中获得对象的模型。在一些实施例中，对象可以是真实对象，例如但不限于人、动物或其他真实世界的有生命/无生命的对象。在一些实施例中，对象可以是在真实世界中可以存在或可以不存在的虚拟/虚构对象，其可以包括但不限于有生命或无生命的实体。这些虚拟对象的属性(例如但不限于外观，可以包括形状、尺寸、颜色、纹理、反射特性以及其他可见和不可见特性)可以由他们的创作者/设计者确定。可以通过本文所述的减法或加法过程在102处获得真实或虚拟对象的模型。对象的图像被输入到3D打印机。再次，基于对象是真实对象还是虚拟对象，输入到3D打印机的图像可以是来自相机的照片或处理器生成的图像。通过对材料(诸如粉末状树脂)重复分层，在加法过程中由3D打印机从所接收的图像生成模型。由于3D打印机可以再现对象的详细结构，所以可以通过3D模型精确地表示对象表面的深度信息。在一实施例中，模型包括彩色表面，其包括红色、绿色、蓝色、青色、黄色等中的一种或多种。在一实施例中，模型被制作成与对象的尺寸相同。
在104处，获得对象的照明信息。在104处获得的照明信息不仅可以表示反射，而且可以表示光与对象表面相互作用时发生的其他复杂现象。这可以包括其他现象，例如但不限于光吸收和/或透射，其包括但不限于衍射和散射效应。在一个实施例中，104处的照明信息可以从诸如灯光舞台的成像装置获得。在一实施例中，除了其他部件之外，灯光舞台还包括相机和其强度能够被控制的光源。灯光舞台被配置用于产生梯度照明图案。光源被配置和布置成用梯度照明图案照射对象的表面。从被照射的对象表面反射的光被相机接收，相机产生表示反射光的数据。在一些实施例中，数据可以包括用于产生对象表面的全息图的干涉图案。在一些实施例中，来自相机的数据由计算***处理，以便估计对象表面的表面法线图。
对象表面的镜面反射法线图和漫射法线图可以通过分别将偏振器放置在光源上和相机前方而产生，以便利用偏振的球面梯度照明图案来照射对象的表面。在一实施例中，来自灯光舞台的数据可以用来估计对象表面的其他属性。例如，可以采用用于对由镜面反射率、单散射以及浅层和深层次表面散射组成的分层面部反射来建模的技术。对于这些层中的每一层，可以使用如上文所述的模型来估计适当反射模型的参数，例如，从单个视点在几秒钟内通过灯光舞台记录的仅20张照片。
在一个实施例中，可以从计算设备获得104处的照明信息。例如，可以利用双向反射率分布函数(“BRDF”)来建模对象表面外观。如本文所述，可以从使用分析模型导出的数学函数来评估表面的BRDF。可以使用不同的模型来确定不同类型材料的反射率特性。实际上，也可以从多个来源访问所测量的BRDF数据库。在一个实施例中，可以使用路径跟踪在计算机中以数学方式计算对象表面的光相互作用特性。路径跟踪是一种用于渲染三维场景图像的计算机图形蒙特卡罗方法。事实上，在CG(计算机图形，computer graphics)渲染中存在技术来计算甚至复杂的光相互作用特性，诸如亚毫米分辨率(例如1像素)的色散和散射。因此，可以在104处通过一个或多个物理或数学程序获得对象表面的多个区域的照明信息。
对于对象表面的多个区域，在104处获得照明信息。在一些实施例中，针对对象表面的各区域，可以在104处收集照明信息。可以基于所获得图像的期望分辨率来确定每个区域的面积。期望分辨率越大，每个区域的面积就越小。因此，对象表面可被假想地划分为多个区域以便获得照明信息。
根据用于获得照明信息的方法，在104处获得的用于多个对象区域的照明信息可以对多个视角或多个照明条件进行编码。例如，数字全息图的每个像素为给定光源的多个视角进行编码。用于这种数字全息图的照明信息通过递增的相机运动来捕获，同时将对象和光源保持在固定位置。
在一些实施例中，用于对象表面的每个区域的照明信息可以对可用于打印可重照明全息图的多个照明条件进行编码。这可以根据下文进一步详细描述的实施例通过将相机和对象保持在固定位置同时改变光源和照明信息的区域聚集来实现。
在106处，将在104处获得的对象表面的各区域的照明信息作为一系列全息图打印出来。该系列的每个全息图包括对象表面的区域之一的照明信息或对其进行编码。通过说明而不是限制的方式，该系列的每个全息图可以包括照明信息，例如对象表面的区域之一的反射率数据。因此，在104处获得的对象表面的每个区域的反射率数据在106处作为全息图打印出来。在一实施例中，用于对象表面的每个区域的反射率数据由BRDF表示。因此，在106处打印出的一系列全息图对对象表面的各区域的BRDF进行编码。因此，在106处打印的全息图被配置成产生正确的波前(wave front)，使得全息图对对象可以暴露的所有不同的照明条件进行编码。在一实施例中，包括一系列全息图的单张片在106处被打印出来。可以使用各种已知的方法(例如由ZEBRA IMAGING使用的那些方法)来获得一系列全息图。
在一些实施例中，该方法直接移动到步骤110，用于标识3D打印模型的与对象表面的各区域对应的各部分，使得适当的照明信息可以应用于3D打印模型。打印的3D模型的表面可以以与对象表面相似的方式被假想地划分为多个部分。通过说明而不是限制的方式，对象表面的区域的数量可以等于3D模型表面的假想部分的数量。因此，对象表面的每个假想区域对应于模型表面的相应部分。
然后，该方法进行到步骤112，用于将全息片贴附到模型，因此可以省去步骤108。在112处，在106处产生的全息片被附着于3D打印模型，使得包括对象表面的与模型的特定部分对应的一个特定区域的照明数据的每个全息图被定位并贴附到模型的该特定部分。例如，全息片可以定位并收缩包裹在模型上，使得包括对象表面的特定区域的照明数据的特定全息图被贴附到模型的相应部分。
在一些实施例中，该方法移动到步骤108，其中包括一系列全息图的片被切割或划分为多个片段或多个全息小片。在一实施例中，片被划分成使得每个片段或小片包括打印出的一系列全息图中的一个全息图。作为这种分离的结果，在108处获得多个打印全息图，其中每个打印全息图包括对象表面的区域之一的反射率数据。再次，可以理解的是，在步骤108生成的打印全息图或全息小片的数量可以等于对象表面区域的数量或者相应地等于模型表面部分的数量。通过说明而不是限制的方式，在108处获得的打印全息图的面积可以在0.000001平方毫米至0.25平方毫米之间扩展。在一实施例中，片可以被划分成使得一张片包含两个或更多个全息图。因此，可以理解的是，在108处生成的多张全息片可以包括一个或多个全息图，每个全息图对对象表面的各个区域的反射率数据进行编码。
在一些实施例中，该方法从步骤108移动到110，其中标识3D模型的与对象表面的各区域对应的各部分。在108处生成的全息片的小片在112处被附着或贴附于模型的对应部分。由于3D打印过程是加法过程，因此可以对3D打印机进行编程，以在模型的最终层被打印时将全息片的小片贴附于3D模型的对应部分。例如，当构建3D模型的相应部分时，可以对3D打印机的机械喷墨进行编程以喷射全息片的多个小片。
作为图1中详细描述的过程的结果，获得了不仅传送对象表面的深度信息而且被进一步赋予对象表面的反射率特性的3D打印模型。当光线入射到这样的3D打印模型上时，其以与实际对象基本相同的方式被反射。这是因为模型上的全息片被编码以实际对象表面的反射特性，因此模拟了对象表面的反射性特性。
可以理解的是，全息片被整体包裹或被分离的过程在流程图100中仅通过说明而不是限制的方式单独描述。事实上，在生成3D模型时，这些步骤不必相互排斥，而是可以在生成单个3D模型时一起使用。例如，可以存在这样的部分，其使得包含多个全息图的全息片贴附或包裹于3D模型的一部分，而包含单个全息图的全息片的片段或小片贴附于同一3D模型的其他部分。
图2是根据一些实施例的详细描述生成对象的模型的方法的流程图200。该方法从202开始，其中获得由诸如金属之类的反射材料制成的模型。该模型可以由诸如金或银之类的金属制成。在一些实施例中，该模型具有与对象相同的尺寸，并且可以由3D打印机通过加法过程或者通过蚀刻或凿刻金属块/片来获得。在204处，获得包括对象的各区域的反射率数据的照明信息。在一实施例中，在204处获得的反射率数据类似于在104获得的反射率数据。在一实施例中，如果在104处记录对象的反射率数据，则可以重新使用这样的数据，从而使步骤204冗余。在206处，标识模型表面的与对象的相应区域对应的各个部分。在一实施例中，模型表面可以与对象区域具有相同的尺寸，因此，在模型上标识的多个部分可以与在对象表面上标识的各区域具有相同的尺寸。在210处，对于对象表面的每个区域获得的照明信息被编码在模型表面的对应部分上。
在一实施例中，照明信息包括针对从不同方向入射在该区域上的光线的用于该区域的反射率数据。因此，针对多个照明条件的反射率数据被编码在用于每个区域的模型表面上。在一实施例中，该模型可以由3D打印机打印，并且包括反射率数据的照明信息可以例如通过全息打印机蚀刻在其上。
在一实施例中，反射率数据可以包括对象表面的每个区域的BRDF，并且全息打印机可以在金属模型的表面上蚀刻衍射光栅，其改变模型表面的折射率。当金属模型被用作参考光束的光源照射时，衍射光栅将可操作以产生全息图，该全息图以模仿对象的光反射的方式反射光。这消除了如图1所述的打印、划分及附着全息膜到模型表面的需要。在一实施例中，如本文所述的金属模型可用于对金属对象建模。
可以理解的是，对象表面的不同部分可以具有不同的属性。虽然对象表面的一些区域可能是扩散的，但是对象表面的其他部分可能更有光泽。因此，图3是详细描述了根据一些实施例的生成对象的模型的方法的流程图300。该方法从302开始，其中包括例如对象表面的区域的反射率数据的照明信息通过附接到3D打印机的计算设备获得。在一实施例中，利用诸如灯光舞台之类的装置获得对象的反射率数据。在一实施例中，通过计算设备在304处分析反射率数据，以确定对象表面的性质。在306处，基于304处的分析，确定对象表面是否具有无光泽的光洁度或者对象表面是否具有更有光泽的光洁度。例如，如果反射率数据符合Lambertian模型，则可以在306处确定对象表面具有无光泽的光洁度(matterfinish)，否则可以确定对象表面具有光泽的光洁度(glossy finish)。例如，如果反射率数据拟合Lambertian模型，则可在306处确定对象表面具有无光泽的光洁度，否则可以确定对象表面具有光泽的光洁度。如果对象表面具有无光泽的光洁度，则可以喷射适当颜色的油墨以产生3D模型的层，如308处所示。如果确定对象的对象表面的一部分更有光泽，那么在310处通过喷射油墨打印或构建对象表面的该特定部分，并且随后在312处例如通过附着根据本文所述实施例的全息膜的微小片而应用全息数据。因此，可以理解的是，根据本文所述的实施例，整个模型不需要被全息打印件覆盖。相反，模型表面的与对象的更光泽表面对应的部分可以被根据下文进一步详细描述的实施例生成的全息打印件覆盖，而模型的与更扩散对象表面对应的部分可以经由常规3D打印接收无光泽的光洁度。
在一些实施例中，可重照明全息图用于更光泽的表面，如图3中详细描述的。通常，全息图在固定照明条件下对变化的视点进行编码。例如，给定固定对象和光源时，相机被编程用于微观的递增运动以产生用于打印出数字全息图的数据。因此，当观看者在观看打印全息图时改变观看位置时，全息图似乎已经移动到观看者。图4示出了流程图400，其详细描述了根据一些实施例的产生可以与对象的3D打印模型一起使用的可重照明全息图的照明信息的方法。根据一些实施例的可重照明全息图从单个视点对多个照明条件进行编码。根据一些实施例，通过在围绕对象移动光源的同时将真实世界对象和相机保持在固定位置，物理地收集反射率数据用于可重照明全息图。本领域已知的用于收集反射率数据的装置可以包括但不限于可用来执行例如图4中详细描述的方法的灯光舞台或便携式灯光舞台。在一些实施例中，反射率数据可以完全由针对多个照明条件的用于真实世界对象或虚拟对象的计算设备生成。在一些实施例中，反射率数据还可以通过对计算设备进行编程来部分地生成，以使用已知的数学模型来推断针对多个照明条件的子集获得的用于真实世界对象的数据。
利用物理过程收集真实世界对象的反射率数据开始于402，其中利用一个或多个光源从一个或多个方向照亮其照明信息待被收集的对象。在一些实施例中，光源固定于灯光舞台的圆顶状结构，并且对象放置在圆顶的中间。在其他实施例中，光源是可独立移动的。在404处，获得对象表面的区域信息。例如，区域可以包括对象表面上的微观区域，其中例如由计算设备估计包括在区域或微观区域的图像中的像素的数量。在406处，用于照亮对象的光源被编程为基于在404处获得的区域信息而移动。在一实施例中，光源被编程为在0.5mm-1.0mm的范围内做微小移动，并且光源移动的次数可以取决于对象表面上的区域的数量。例如，如果对象表面的图像的期望分辨率为300PPI(每英寸像素)，则当收集对象表面的反射率数据时，光源可以每英寸移动300次。在408处，捕获对象表面的区域的照明信息。在一实施例中，照明信息可以包括与源自多个光源且入射在对象表面的区域上的多条光线的反射率相关联的数据。
当在408处获得区域的照明信息时，在410处确定是否存在需要收集照明信息的更多区域。如果存在，则如412处所示移动光源，并且过程返回到408，其中获得下一个区域的照明信息。可以重复包括步骤408、410和412在内的循环，直到对象表面的所有区域都被成像。在414处，确定是否存在需要应用于对象以便收集反射率数据的更多照明条件。如果存在，则该方法移动到416，其中选择新的照明条件。在416处选择的新的照明条件可以包括但不限于不同的光源，其中RGB的各种值可以应用于对象以便获得进一步的反射率数据。当在416处选择新的照明条件之后，该方法循环回到步骤402，其中用新选择的照明条件照亮对象，并通过如上所述的方式移动光源来获得反射率数据。
图4中描述的成像过程为每个照明条件生成对象的大量图像。例如，图4的过程在执行单一照明条件时，可以生成大约8000张图像。图5详细描述了根据一些实施例的生成可重照明全息图的方法。该方法在502处开始，其在多个照明条件下获得对象的多个区域的照明信息，如图4中详细所述。在一实施例中，可以在502处获得区域方面的反射率数据，作为由一个或多个光源从不同位置照亮的对象的一系列图像。在504处，对如此获得的对象表面的多个区域的照明信息进行汇总。在一些实施例中，将在多个照明条件下收集的对象的每个区域的图像彼此叠加以汇总照明信息。由于图像是从单个相机视点拍摄的(虽然在不同的照明条件下)，所以当对象在彼此叠加时似乎是被白光照亮的。这与从多个视点收集照明信息以用于生成数字全息图的常规方法形成对照，在常规方法中汇总这种照明信息将导致模糊、失焦的图像。本领域技术人员可以理解的是，对于如本文所述的对象表面的微小区或区域而言，视角可能不会对模型的外观做出像适当反射率那样显著的贡献。
在506处获得针对对象的每个区域的汇总照明信息的全息打印件。在一些实施例中，将针对多个区域中的每一个区域的汇总照明信息记录在光敏介质上，利用已知方法从光敏介质中生成全息打印件。可用于生成全息图的光敏介质的示例可以包括但不限于照相乳剂、光敏聚合物、光致抗蚀剂和类似物质。在506处获得的全息打印件包括多个可重照明全息图，每个全息图针对对象的每个区域对多个照明条件进行编码，与在正常全息像素中编码的多个视角相反。因此，当正常全息图能够从不同的视角提供图像数据时，根据本文所述实施例的可重照明全息图在由合适的照明条件照亮时提供反射率数据。
在一些实施例中，如果506处生成的可重照明全息图由光源从与收集反射率数据时存在的那些方向基本相似的方向点亮，则光以与在502处记录光相互作用的对象基本相似的方式被反射。因此，当对象的3D模型被如本文所述的可重照明全息图覆盖时，深度和光相互作用数据都被捕获，从而生成比仅由3D打印机生成的对象复制品更加真实的对象复制品。
图6是根据一些实施例的描绘包括所获对象的一系列图像602的照明信息的示图600。当相机和对象保持在固定位置时，可以将一个或多个光源编程为微小的移动。可以理解的是，本文仅通过说明而不是限制的方式示出和讨论具有25个图像的图像系列602。可以基于光源的多个位置为图像系列602生成任何数量的图像。多个图像602中的每个图像604针对光源的给定位置捕获对象的区域或微观区的照明信息。多个图像602是通过将光源例如从对象的左侧顺序地移动到其右侧同时将对象和相机保持在固定位置而生成的。因此，考虑到作为5x 5矩阵的图像系列602，位置5x 5处的图像是位置l x 1处的图像的镜像。可以通过采用多个照明条件来生成多个这样的图像系列606。可以使用具有不同属性(例如但不限于光的强度、颜色/波长、类型)的光源来生成多个图像序列606。
根据一些实施例，针对给定图像像素将来自多个系列606的每个系列602的每个对应单个图像604的照明信息进行叠加，并且将所得图像作为包括多个微小全息图610的一张可重照明全息图608而打印出来。例如，假设当光源和对象处于特定位置时多个系列606中的位置l x 1处的每个图像表示成像的对象表面的照明信息，则通过叠置或叠加来自多个图像系列606的每个1x 1图像而生成对象表面的可重照明全息图。因此，通过将表示特定光源/对象位置的每个N x N图像与表示来自多个图像系列606的相同位置的其他图像叠加而生成可重照明全息图。
由于可重照明全息图608的每个全息图610对对象表面的单个对应区域的多个照明条件的照明信息进行编码，所以将多个照明条件中的一个照明条件应用在可重照明全息图608的片上导致视图将基本上复制对象表面在该照明条件下照亮时看起来的那样。通过将可重照明全息像素应用于对象表面的3D打印模型上，可以进一步增强效果以使看起来更真实。本文实施例中概述的过程可以有助于生成更真实的对象复制品，例如但不限于因此可以从3D打印模型生成的人的面部，其不仅被赋予了深度信息，而且被赋予了人面部的反射率数据。
图7示出了根据本文详细描述的实施例生成的对象模型700。在一些实施例中，对象的深度和照明信息可以通过采用诸如灯光舞台之类的工具以执行物理数据收集过程来获得。显示深度信息的模型的物理结构由3D打印机制作。照明信息通过包括如本文详细描述的可重照明全息图的全息片被传送到模型。基于对象的照明信息，可以存在可具有无光泽光洁度并且不需要全息图的某些部分(例如，模型700的轮胎702)，而其他部分(诸如车的车体704和挡风玻璃706)具有贴附于其上的全息小片/片。
图8示出了根据一些实施例的计算设备800的内部架构。计算设备800或基本与之相似的其它设备可以包括用于由艺术家生成虚拟对象的模型和属性的模块，以便根据本文描述的实施例进一步建模。计算设备800还可以配置为包括用于生成虚拟对象或真实对象的反射率数据的编程逻辑。在一些实施例中，可以通过执行如本文详细描述的物理过程来获得真实对象的某些反射率信息，同时其他反射率信息可以对由计算设备800执行的逻辑进行编程而生成。在一些实施例中，计算设备800还可以用来操作数据采集装置，诸如本文详细描述的灯光舞台。此外，计算设备800可以包括用于驱动打印机的模块并将包括照明信息的全息片附着于打印模型，打印机可以包括但不限于3D打印机以打印对象的3D模型。
计算设备的内部架构包括与至少一个计算机总线802接口的一个或多个处理单元(本文也称为CPU)812。还与计算机总线802接口的是持久存储介质/媒介806、任何音频设备808、网络接口814、存储器804(例如随机存取存储器(RAM)、运行时瞬态存储器、只读存储器(ROM)等等)、用于驱动器(其可读取和/或写入包括可移除媒介(诸如软盘、CD-ROM、DVD等)的媒介)的媒介盘驱动器接口820、作为监视器或其他显示设备的接口的显示接口810、用于输入设备(诸如键盘)和点击设备(诸如鼠标)的输入设备接口818，以及未单独示出的各种其他接口822，诸如并行和串行端口接口、通用串行总线(USB)接口等。
存储器804与计算机总线802接口，以便在执行结合有本文所描述的功能(例如本文所述的一个或多个处理流程)的软件程序(诸如操作***、应用程序、设备驱动器，以及包含程序代码和/或计算机可执行处理步骤的软件模块)期间向CPU 812提供存储在存储器804中的信息。CPU 812首先从存储装置(例如存储器804、存储介质/媒介806、可移除媒介驱动器和/或其他存储设备)加载用于计算机可执行处理步骤的软件模块。CPU 812然后可以执行软件模块以便执行计算机可执行处理步骤。在执行计算机可执行处理步骤期间，CPU812可以访问所存储的数据，例如由存储设备存储的数据。
持久的、非暂时性存储介质/媒介806是可以用于存储软件和数据(例如操作***以及一个或多个应用程序)的计算机可读存储介质。持久存储介质/媒介806还可以用于存储设备驱动器(诸如数字相机驱动器、监控器驱动器、打印机驱动器、扫描仪驱动器或其他设备驱动器中的一种或多种)、内容和其他文件。持久存储介质/媒介806还可以包括用于实现本公开的一个或多个实施例的程序模块和数据文件。
图9是根据本文所述的一些实施例的用于利用全息数据打印3D模型的3D打印机900。如上所述，3D打印机900可以连接到控制器，诸如提供用于生成和/或选择待打印的模型的软件的计算设备900。可获得专用3D打印软件包，其能够在计算设备900的显示屏上生成模型。基于用户生成/选择的模型，计算设备900可以控制3D打印机900以制作或打印模型。尽管这里示出为不同的单元，但是可以理解，根据一些实施例，计算设备800也可以与3D打印机集成以形成单个单元。
3D打印机900的电子设备912至少包括处理器914和非暂时性处理器或计算机可读的非暂时性存储介质916。处理器914基于存储在非暂时性存储介质916上的编程逻辑来控制3D打印机900的多个部分，从而利用附着于其上的全息数据制作3D打印模型。将包括多个可重照明全息图的片(包括待打印的对象表面的照明信息)进给到全息片切割器904，以便分离成多个打印全息图，从而在打印时附着到3D打印模型。在一些实施例中，可以从用于分离成多个打印的可重照明全息图的独立装置外部地获得多个打印的全息图。
根据本文所述的实施例，从切割器904或外部获得的多个打印的可重照明全息图被进给到挤出机906。挤出机904由包括罐和喷嘴的挤出机构构成，罐用于容纳可以包括如有色树脂的塑料的3D打印油墨，喷嘴用于挤出3D打印油墨以制作3D打印模型。当打印模型的对应部分时，挤出机构还可以适于发射或输出该系列的每个可重照明全息图。在一些实施例中，3D打印机900的电子设备912被编程为当3D模型的对应部分的外表面被打印时，使得挤出机904能够发射特定的可重照明全息图。
与挤出机移动机构902组合的可调节打印机床908使得能够通过挤出机2004进行3D打印。挤出机移动机构902可以包括一个或多个可调节框架922和X-Y-Z马达924。挤出机902安装在装配有X-Y-Z马达的框架922上，X-Y-Z马达能够使挤出机904沿着框架922上的X-Y-Z轴中的一个或多个轴移动。另外，可以调节挤出机906发射油墨到其上的可调节打印机床908，从而将其它维度的灵活性加入到3D打印机900。3D打印机900中还包括诸如风扇之类的冷却机构910，使得在打印时，3D模型被冷却。因此，根据本文所述的实施例，3D打印机900能够打印具有深度信息和照明信息的真实模型。
为了本公开的目的，计算机可读介质存储计算机数据，所述数据可以包括机器可读形式的可由计算机执行的计算机程序代码。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括用于数据的有形或固定存储的计算机可读存储介质，或者用于暂时解释含代码信号的通信媒介。如本文所使用的，计算机可读存储媒介是指物理或有形存储(与信号相对)，并且包括但不限于以任何方法或技术实现的用于信息的有形存储(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的易失性和非易失性，可移除和不可移除的媒介。计算机可读存储媒介包括但不限于RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪速存储器或其他固态存储器技术、CD-ROM、DVD或其他光学存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备，或者可用于有形地存储所需信息或数据或指令并且可由计算机或处理器访问的任何其他物理或材料介质。
为了本公开的目的，模块是执行或利于本文描述的过程、特征和/或功能(有或没有人的相互作用或扩展)的软件、硬件或固件(或其组合)***、过程或功能或其部件。模块可以包括子模块。模块的软件组成可以存储在计算机可读介质上。模块可以整合于一个或多个服务器，或者由一个或多个服务器加载并执行。一个或多个模块可以集合成引擎或应用。
本领域技术人员将认识到，本公开的方法和***可以以许多方式实现，并且因此不受前述示例性实施例和示例的限制。换句话说，由单个或多个部件(以硬件和软件或固件的各种组合以及单个功能)执行的功能元件可以在客户端或服务器或者两者上分布在软件应用程序中。就此而言，本文描述的不同实施例的任何数量的特征可以组合成单个或多个实施例，并且具有少于或多于本文所描述的所有特征的替代实施例是可能的。功能也可以全部或部分地以现在已知或将来已知的方式分布在多个部件中。因此，无数软件/硬件/固件的组合在实现本文描述的功能、特征、接口和偏好方面是可能的。此外，如本领域技术人员现在和以后能够理解的，本公开的范围涵盖了用于执行所描述的特征和功能和接口的常规已知方式，以及可以对本文描述的硬件或软件或固件部件进行的那些变化和修改。
虽然已经根据一个或多个实施例描述了***和方法，但是应当理解，本公开不必限于所公开的实施例。其旨在涵盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和类似的布置，其范围应当被赋予最广泛的解释，以便包含所有这些修改和类似的结构。本公开包括所附权利要求的任何和所有实施例。

Claims (27)

1.一种方法，包括：
在包括处理器的设备处接收一系列打印全息图，每个所述打印全息图包括对对象表面的多个区域之一的照明信息进行编码的至少一个全息像素；
通过所述设备打印所述对象的物理模型，其中所述物理模型的表面包括多个部分，所述多个部分的每一者对应于所述多个区域中的一个相应区域；以及
通过所述设备将所述一系列打印全息图附着到所述物理模型，每个所述打印全息图被附着到所述物理模型的与其照明信息被编码在附着的所述打印全息图中的所述对象表面的所述相应区域对应的那部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述一系列打印全息图附着到所述模型还包括：
将至少包括所述一系列打印全息图的子集的全息片包裹在所述模型上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述一系列打印全息图附着到所述模型还包括：
通过所述设备将包括所述一系列打印全息图的全息片划分成多个打印全息图，其中每个所述打印全息图包括所述系列的至少一个全息图。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述对象的所述模型是三维模型。
5.根据权利要求4所述的方法，打印所述对象的所述物理模型还包括：
通过所述设备接收所述对象的三维图像；以及
通过所述设备根据所述三维图像打印所述对象的所述三维模型。
6.根据权利要求5所述的方法，包括所述对象表面的所述相应区域的所述照明信息的所述多个打印全息图中的每一个在所述打印期间被贴附到所述模型的对应部分。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一系列打印全息图是可重照明全息图。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对象的所述模型是二维模型。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述打印全息图的面积在0.000001平方毫米至0.25平方毫米之间。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对象是真实世界的对象。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对象是虚拟对象。
12.一种装置，包括：
处理器；
用于将由所述处理器执行的程序逻辑有形地存储在其上的存储介质，所述程序逻辑包括：
由所述处理器执行的接收逻辑，其用于在所述装置处接收一系列打印全息图，每个所述打印全息图包括对对象表面的多个区域之一的照明信息进行编码的至少一个全息像素；
由所述处理器执行的打印逻辑，其用于打印所述对象的物理模型，其中所述物理模型的表面包括多个部分，所述多个部分的每一者对应于所述多个区域中的相应一个区域；以及
由所述处理器执行的附着逻辑，其用于将所述一系列打印全息图附着到所述物理模型，每个所述打印全息图被附着到所述物理模型的与其照明信息被编码在附着的所述打印全息图中的所述对象表面的所述相应区域对应的那部分。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，将所述一系列打印全息图附着到所述模型还包括：
由所述处理器执行的逻辑，其用于将包括所述一系列打印全息图的至少两个的全息片包裹在所述模型上。
14.根据权利要求12所述的装置，所述附着逻辑还包括：
由所述处理器执行的划分逻辑，其用于将包括所述一系列打印全息图的全息片划分成多个打印全息图，其中每个所述打印全息图包括所述系列的至少一个全息图。
15.根据权利要求12所述的装置，所述对象的所述模型是三维模型。
16.根据权利要求15所述的装置，所述程序逻辑还包括：
由所述处理器执行的图像接收逻辑，其用于接收所述对象的三维图像；以及
由所述处理器执行的逻辑，其用于根据所述三维图像打印所述对象的所述三维模型。
17.根据权利要求12所述的装置，其中，所述一系列打印全息图是可重照明全息图。
18.一种非暂时性计算机可读存储介质，包括用于执行以下步骤的处理器可执行指令：
接收一系列打印全息图，每个所述打印全息图包括对对象表面的多个区域之一的照明信息进行编码的至少一个全息像素；
打印所述对象的物理模型，其中所述物理模型的表面包括多个部分，所述多个部分的每一者对应于所述多个区域中的相应一个区域；以及
将所述一系列打印全息图附着到所述物理模型，每个所述打印全息图被附着到所述物理模型的与其照明信息被编码在附着的所述打印全息图中的所述对象表面的所述相应区域对应的那部分。
19.根据权利要求18所述的计算机可读存储介质，用于将所述一系列打印全息图附着到所述模型的指令还包括处理器可执行指令，其用于：
将至少包括所述一系列打印全息图的子集的全息片包裹在所述模型上。
20.根据权利要求12所述的计算机可读存储介质，其中，用于将所述一系列打印全息图附着到所述模型的指令还包括处理器可执行指令，其用于：
将包括所述一系列打印全息图的全息片划分成多个打印全息图，其中每个所述打印全息图包括所述系列的至少一个全息图。
21.一种对象的模型，包括：
多个部分，其中所述模型的每个部分对应于所述对象的表面的多个区域中的相应一个区域；以及
多个全息打印件，其贴附于所述多个部分，其中每个所述全息打印件包括所述对象表面的所述多个区域中的相应一个区域的照明信息。
22.根据权利要求21所述的模型，其中，所述多个全息打印件中的至少一个被贴附于所述模型的所述多个部分中的与所述对象表面的所述多个区域中的所述相应一个区域对应的一个部分，所述相应一个区域的所述照明信息被包括在所述至少一个全息打印件中。
23.根据权利要求21所述的模型，其中，包括在所述至少一个全息打印件中的所述照明信息是所述对象表面的所述多个区域中的所述相应一个区域的双向反射率分布函数(BRDF)。
24.根据权利要求21所述的模型，其中，所述模型是所述对象的二维模型。
25.根据权利要求21所述的模型，其中，所述模型是所述对象的三维模型。
26.根据权利要求21所述的模型，其中，所述全息打印件的面积在0.000001平方毫米至0.25平方毫米之间。
27.根据权利要求21所述的模型，其中，从所述模型的表面反射的光的性质类似于从所述对象的表面反射的光的性质。
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