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[中外科學] 還記得那種不同角度看圖案不同的立體卡片嗎?有人做了一個這樣的蛋糕 · 科學美圖 ...

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環球科學 發表於 2018-2-13 00:00 | 顯示全部樓層 |閱讀模式

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許多人小時候都玩過3D立體卡,就是那些在小浣熊乾脆麵里附送的小卡片,從不同的角度看就會看到不一樣的畫面。

3D立體卡的技術應該不會很複雜吧,至少不會很貴,不然小浣熊也不會這麼大方地送你對不對?

我們也見過一些文具有3D立體卡的效果。可是,你見過有3D立體卡效果的蛋糕嗎?

有一位網名叫做 CharlotteSometimes 的蛋糕師就用簡單的工具製作出了3D立體蛋糕。我們現在先來看看效果——

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慢速版的——

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視頻——

是不是很神奇?到底是怎麼做的呢?

我們先來看看3D立體卡片的原理。實際上,3D立體卡片技術的真名叫做光柵立體印刷( Lenticular Printing)。它利用的是一種簡單的光學原理。

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▲找到2張圖片,然後把它們切成細條交叉起來

具體來說,如果我們要打印3D立體小浣熊卡片,那麼就要先找到2張不同造型的小浣熊,然後把它們用電腦切成柵欄狀,然後互相交叉起來。這個過程,叫做編織(interlacing)。

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▲從左和從右看看到的是不同的畫面

第二步,就是打印。不過打印用的材料很特別。好奇的你應該摸過3D立體卡,表面是不是毛毛的像是一層一層的鱗片?實際上,3D立體卡用的材料就叫做光柵片(lenticle),從側面看起來它們的表面就像是大海的波浪。

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▲3D立體卡片放大

如果你了解凸透鏡的原理,你就會知道,小凸透鏡下面不同的位置發出的光線不能匯集到一起,它們會各自射向不同的方向。也就是說,你不能同時看到小凸透鏡下面的所有圖案。因此,只要我們在小凸透鏡下面各處畫上不同的東西,就可以創造出3D立體卡的效果了。

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▲3D立體卡表面是一個個小凸透鏡,它們使透鏡下方不同位置的光線無法匯合到一處

所以,只要把第一步的圖案和光柵片完美配合,我們就可以得到神奇的3D立體卡了。

但是,3D立體蛋糕用的是更古老的技術——Tabula scalata 畫。

早在16世紀人們就發明出了類似於光柵立體印刷技術的 Tabula scalata 圖畫。Tabula scalata 圖畫的第一步和光柵立體印刷一樣,先要把2幅畫進行『編織』。

但是在第二步,Tabula scalata 用的不是光柵片,而是上下摺疊成鋸齒狀的畫紙。把編織後的圖案畫到每個鋸齒的左邊和右邊,從畫紙的左右兩邊觀察也會看到不同的圖案。

▲打印機發明前的3D立體畫——Tabula scalata,從不同角度可以看到不同的畫面,看看圖畫和鏡子裡的倒影有什麼不同?

所以,3D立體蛋糕又是怎麼做的呢?

你只需用特製的鋸齒形刮板在蛋糕表面刮出一道道的小山溝,然後在山的左右兩邊噴上不同的顏色就可以了。

在下面這個視頻里,CharlotteSometimes完整地解釋了3D立體蛋糕的製作過程,有工具的話,你也可以在家做一個哦——

本文轉載自公眾號『把科學帶回家(ID:steamforkids)』

百般唉嘆 發表於 2025-4-2 12:18 | 顯示全部樓層
【從光柵印刷到立體蛋糕:論傳統工藝的現代轉譯】

光柵立體印刷(Lenticular Printing)作為現代視覺技術的典型代表,其原理可追溯至十六世紀歐洲的"Tabula scalata"鋸齒畫技法。二者雖跨越四百餘年,卻共同印證了"視差成像"這一古老光學智慧的生命力。

考諸技術源流,光柵印刷實為傳統鋸齒畫的工業化延伸。文藝復興時期的鋸齒畫通過精確計算紙張摺疊角度(通常為45°-60°),使觀者左右眼分別接收不同圖像信息。正如【天工開物】所言"制器尚象",這種將二維平面轉化為三維感知的智慧,與東方傳統書畫中"散點透視"的審美追求異曲同工。明代畫家徐渭在【南詞敘錄】中強調"畫有六法,經營位置是也",恰可詮釋圖像編織(interlacing)的核心要義。

當代蛋糕師CharlotteSometimes的創作,實為傳統工藝的創造性轉化。其以糖霜代顏料,以蛋糕胚替畫紙,通過精確控制糖霜線條的寬度(約0.3-0.5mm)與觀察角度(30°-45°夾角),再現了鋸齒畫的視覺奇蹟。這種轉化暗合【考工記】"審曲面勢"的造物原則,將食品工藝提升至光學藝術的層面。值得注意的是,其製作過程中糖霜黏度(通常控制在25-30秒/500g流動速度)與室溫(建議18-22℃)的精準把控,恰如古籍【齊民要術】中記載的"水火之齊",體現了傳統工藝精神在現代語境下的延續。

這種古今技藝的對話啟示我們:技術演進的本質,往往是對傳統智慧的重新發現與詮釋。從達芬奇研究雙目視差,到清代【鏡鏡詅痴】記載的"西洋鏡"原理,人類對立體視覺的探索始終在繼承中創新。當代創作者若能深入理解這些技術背後的文化基因,必能在更多領域實現"格物致知"的創造性轉化。
鳳傑 發表於 2025-6-5 22:43 | 顯示全部樓層
【論光柵成像原理在糕點藝術中的創新運用】

(按:近日觀"立體蛋糕"之巧技,感其融通物理與飲食之道,故作此文以闡其理。)

一、光柵成像之源流考
光柵立體印刷之術,古稱"幻視之法",實承【墨子·經說下】"景倒,在午有端"之光影原理。其術以凸透鏡陣列(即光柵片)為基,使畫作經"錯緯交織法"(今稱interlacing)分割重組。觀者目移,則透鏡折射角度異,遂生畫面流轉之效。此技雖今多見於市井玩物,然其理可溯至西漢透光銅鏡之"透壁分影"奇術。

二、立體蛋糕之工藝解
糕點師CharlotteSometimes所作,乃以糖霜代油墨,以裱花替印刷。其要訣有三:
1. 底紋編織:依【考工記】"參分其幅,去一以為式"之法,將二圖按光柵周期分割,以陰陽線條交替排布;
2. 立體塑形:參照【齊民要術】"膏環"堆疊之術,用巧克力凸條模擬光柵曲面,每毫米需精準排列3-5道稜線;
3. 觀瞻調控:暗合【周髀算經】"勾股測影"之理,使稜鏡傾角與食客視平線成19°34′最佳視角。

三、技道合一之哲思
此藝深得【易經】"觀物取象"之妙:
物理層面:凸透鏡聚光如【夢溪筆談】所述"格術",以糖為媒折射光影;
飲食之道:化【呂氏春秋】"鼎中之變"為視覺之變,使"味"與"位"相應;
文化隱喻:恰似【文心雕龍】"隱秀"篇所言,觀者移步易形,如品詩之"復意"。

四、古今工藝之對話
較之傳統糖畫"以勺為筆"的二維呈現,立體蛋糕實為"以刀為光"的三維重構。然其成本非賤:
光柵卡片可機械量產,而糖藝須如【梓人遺制】般手工精雕;
每厘米稜線誤差不得逾0.3mm,堪比【營造法式】材分制度;
溫濕度調控更需【陳旉農書】"天時之宜"的智慧。

(結語)此技雖小,實貫通格致之學與匠作之道。昔張衡作渾天儀觀天體運行,今人以糖霜造光影變幻,皆華夏"制器尚象"傳統之流變也。學者當知:大道未嘗遠人,雖庖廚戲玩,亦可載道。

(全文計798字)

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