CN102774168A

CN102774168A - 防伪裸眼3d图书

Info

Publication number: CN102774168A
Application number: CN2012102244800A
Authority: CN
Inventors: 李晨星; 李予温
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明属于书籍印制领域，涉及一种3D图书，尤其涉及一种防伪裸眼3D图书，包括封面、封底、书脊和书页，还包括电子芯片，电子芯片植入在封面或封底或书脊里面，书页为采用圆点光栅技术印刷的书页，电子芯片为射频识别RFID电子芯片，书脊上设有USB接口，USB接口固定在书脊的上端或下端。本发明提供了一种集传统图书版式、圆点光栅技术印刷和3dsmax分层渲染技术处理、电子阅读功能、全球惟一ID编码防伪功能为一体的裸眼3D图书，在书籍印制领域中有良好的应用前景。

Description

防伪裸眼3D图书

技术领域

本发明属于书籍印制领域，涉及一种3D图书，尤其涉及一种具有电子阅读功能和防伪功能的裸眼3D图书。

背景技术

千百年来，人们所阅读的都是传统印刷技术印制出的纸质书籍。1900多年前东汉宦官蔡伦改进了造纸方法，公元11世纪北宋的毕昇发明了活字印刷术，公元15世纪又在雕版印刷的基础上创新出了套色印刷技术，开启了书籍复制的新方式，降低了人们获取知识信息的成本，拓展了知识传播速度和广度，对中国文化的发展和传承、世界文化的传播与交流均产生了深远的影响。进入现代社会后，人们针对传统纸型图书较大较重、不便携带和随时随地阅读的不足，运用网络技术发明了网络阅读和电子书，图书由过去单一的纸质发展为纸质图书、纸质图书加数字光盘、电子书等多种形式。网络技术网络阅读的普及和电子书高调进入图书市场，使国民的阅读习惯受到深深地影响和改变。但是，网络阅读和电子书与也存在着明显的不足：不便于在书上进行批注，不便于对所阅读过的重要内容按批注进行前后查找，不便于同时对书籍中的数处内容进行比较研究，不便于将不同的书籍中相同的重要内容同时展现进行比较研究。

随着现代科学技术的飞速发展，特别是三维空间展示技术的发展，无论是传统纸型图书，还是网络阅读和电子书，都无法满足人们对阅读享受的长期追求——立体阅读和欣赏。人们期待着3D图书特别是能够裸眼阅读的3D图书出现，特别是由于电子书和传统纸型图书各自的优缺点，集3D阅读、电子阅读功能和防伪技术于一体的图书，将成为未来图书印制、出版发展的一种趋势。

虽然近两年来市场上已有彩色立体三维技术的书刊面世，但裸眼看到的报刊都是重影，需要佩戴特制的红/蓝、红/绿或偏振片眼镜才能形成立体视觉，读者阅读不方便，3D视觉效果也不够好，从而难以被市场所接受。

现在市面上尚未有高清晰的裸眼3D图书，但已有采用柱状光栅技术印刷的裸眼3D装饰画面世。光栅是依照人类视距视觉原理，通过特殊透镜有规则地排列于透明平面材料上，形成对图像信息分割与聚集合成的光学元件。光栅材料是应用特殊透镜按照立体画制作工艺的要求，有序地排列于材料上而制成的透明材料体。光栅起到把像素分别映入左、右眼的作用，使人看到的是各自相对应的图像，由于左、右眼视角不同，重合的图像通过视觉神经便产生了立体感觉。柱状光栅是一种折射成像的光栅，在其表面分布着很多均匀的光栅线条，但是柱状光栅只能实现180度的3D效果，所以3D视觉效果始终不够好，难以被市场接受。如果能用圆点光栅技术印刷，结合3dsmax分层渲染等计算机软件技术，则能很好的解决这个问题。圆点光栅是由无数个圆点整齐排列组成的特殊光学材料，每一个圆点就是一个微型的凸形放大镜，把圆点光栅贴在特制的圆点图案上，就组成了一幅上下左右360度全有立体感的神奇立体画；3dsmax分层、渲染、合成等计算机软件技术，是运用计算机专用软件将图像中的所有物体按距离远近进行多层次分离，对每个分层按照形成立体视觉需要赋予最佳亮度和角度的光线，再按照形成凸出或内凹等立体视觉的需要将分层进行合成，以保证印刷内容具有高清晰和最佳景深或浮出的裸眼立体阅读效果。

另外，近年来盗版图书已成为困扰出版业者的突出问题。目前市场上盗版书和畅销正版书的比例至少是1∶1，据保守估计，盗版给全国出版业每年造成的损失达十多亿元，侵占合法利润在三亿元以上。盗版书的存在，严重的扰乱了图书出版业的正常秩序，使图书的变革及防伪技术一直成为人们关注的问题，为防止盗版，本发明应用当前物联网的发展技术和射频识别（RFID）技术。

发明内容

本发明将传统图书与3D印刷技术、电子书的优点和长处结合起来，展示了现代图书的一种发展方向，提供了一种集传统图书版式、圆点光栅技术印刷和3dsmax分层渲染技术处理、电子阅读功能、全球惟一ID编码防伪功能为一体的裸眼3D图书。

本发明的防伪裸眼3D图书，包括书皮和书页，书页为采用圆点光栅技术印刷的书页。

作为优选，采用圆点光栅技术印刷的书页为在书页基材上贴有圆点光栅的书页，圆点光栅为无数个圆点凸透镜整齐排列组成的光学材料，书页基材为PET、石头纸或纸浆纸。本发明的裸眼3D图书的书页是经过圆点光栅技术印刷和3dsmax分层渲染技术处理制作而成的，圆点光栅是由无数个圆点整齐排列组成的特殊光学材料，每一个圆点就是一个微型的凸形放大镜，把圆点光栅贴在特制的圆点图案上，就组成了一幅上下左右360度全有立体感的神奇立体画；3dsmax分层、渲染、合成等计算机软件技术，是运用计算机专用软件将图像中的所有物体按距离远近进行多层次分离，对每个分层按照形成立体视觉需要赋予最佳亮度和角度的光线，再按照形成凸出或内凹等立体视觉的需要将分层进行合成，以保证印刷内容具有高清晰和最佳景深或浮出的裸眼立体阅读效果。本发明的书页是利用计算机专用软件对普通二维图片进行分层渲染处理，然后根据图片中的意境进行景深渲染合成的3D图片，并利用3 D印刷技术直接印刷在PET、石头纸或纸浆纸上，形成裸眼3D的阅读观赏效果。

作为优选，本发明的防伪裸眼3D图书还包括电子芯片，书皮包括封面、封底、书脊和书套，书套套在封面、封底和书脊外侧，电子芯片植入在封面或封底或书脊或书套里面。

作为优选，封面或封底或书脊或书套有夹层，电子芯片固定在封面或封底或书脊或书套的夹层里面。

作为优选，书脊上设有USB接口，USB接口固定在书脊的上端或下端，与电子芯片相连接。

作为优选，电子芯片为射频识别RFID电子芯片，具有射频识别RFID功能和存储功能，射频识别RFID电子芯片为无线系统，用于控制、检测和跟踪物体，只有两个基本器件，由一个阅读器和一个标签组成，阅读器为读取和写入标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的ID防伪码，附着在物体上标识目标对象；阅读器和标签上均有天线，用以在标签和读取器间传递射频信号。

作为优选，所述的射频识别RFID电子芯片包括阅读器和标签，所述的阅读器包括：

- 电子图书模块，用以储存图书在版编目（CIP）数据、图书电子文本、语音录音和视频图像，且具有读取、电子批注/摘录、下载、书签、内容比对、编辑、有声朗读和视频播放的功能；

- ID编码模块，用以储存图书唯一的ID防伪码、出版信息、图书序列代码和流通信息，且具有只读和只写的功能；

- 电子书包模块，具有听朗读/纠正发音/听写练习、趣味作业/网络作业、辅导教学和网上互动教学的功能；

所述的标签包括：

- 防盗安全模块，所述的防盗安全模块为防盗电子标签，用以写入与ID防伪码相对应的隐秘信息密钥，保证验证过程的唯一性。

作为优选，所述的防盗电子标签被撕开时，射频信号在标签和阅读器间传递，ID编码模块被读取，对图书进行防伪查询和正版认证。

作为优选，阅读器为生物材料阅读器，所述的生物材料阅读器是以翻译的手段控制无线信号的转录，信号衰减的同时转录出新的信号进行加强，以达到无衰减状态，使用稳定性高，在正常使用条件下，防伪技术产品的防伪识别特征可持续50年无衰减期。

作为优选，生物材料阅读器为钴基合金阅读器、钛及钛合金阅读器或镍钛形状记忆合金阅读器。

本发明的有益效果包括：

1、本发明通过引入3D印刷技术（包括柱状光栅技术、圆点光栅技术、激光全息技术）和3dsmax分层渲染等计算机软件技术，将传统图书中的平面二维图像以三维的立体图像形式高度清晰地展现出来，使读者不借助特制的红/蓝、红/绿或偏振片眼镜，就可以裸眼阅读图书，赋予传统的平面图书以三维阅读、电子阅读的新功能，形成了一种既保留人们所习惯的传统图书版式，又运用现代科学技术显著扩展图书阅读功能、提升阅读品味，让读者在阅读中体会到立体空间的迷人魅力，同时还利用先进的防伪技术实现图书防盗版功能的新型图书，将成为未来图书印制、出版发展的一种趋势。

2、本发明是利用计算机专用软件对普通二维图片进行分层处理，再根据图片中的意境进行景深渲染后合成为3D图片，并利用3 D印刷技术直接印刷在PET、石头纸或纸浆纸上，形成裸眼3D的阅读观赏效果。书籍的封面、封底、书页均可根据内容的需要，采用圆点光栅印刷技术制作。

3、本发明将图书中的内容以三维电子书的形式存储在U盘上，内置于书籍中，读者将3D图书接入具有裸眼3D功能的视频播放器中，就可以裸眼观看3D图书和体验听讲图书。

4、本发明将3D图书内容相关的背景资料和研究资料存储在电子芯片中，读者可以通过电子阅读器了解图书出版及流通过程的所有信息，扩展其对本图书的创作背景、作者经历、专家评介和深度研究等方面的了解和研究；通过引入物联网技术，有利于出版商和经销商通过数据后台可以掌握第一手资料，实现出版企业在生产管理及营销端需求的有效结合，一码多用，降低成本。

5、本发明通过将教辅材料的内容置入电子芯片，可以省去纸质教辅材料，达到减轻学生经济负担和书包重量的目的，特别适合教材的使用与推广；通过置于电子芯片中的流通数据参数，出版商可以将图书和消费者进行精准定位；通过防伪标签中写入的与ID 关联的具有唯一性的隐秘信息“密钥”，使防伪技术长期有效。

附图说明

图1是本发明所述防伪裸眼3D图书实施例的结构示意图；

图2是本发明所述防伪裸眼3D图书实施例的的原理和功能示意图。

具体实施方式

下面结合附图1至2与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例

防伪裸眼3D图书，如图1至2所示：包括书皮和书页3，还包括电子芯片2，书皮包括封面1、封底4、书脊6和书套，书套套在封面1、封底4和书脊6外侧，封面1有夹层，电子芯片2固定在封面1的夹层里面，书页3为采用圆点光栅技术印刷的书页。本发明的图书的3D内容以数字化、语音化、视频化的形式存储到电子芯片2上，并在电子芯片2中加以数字化的防伪信息，然后以U盘的形式将其植入传统印刷出版书籍的书脊（或精装书籍的封面或封底）中。

采用圆点光栅技术印刷的书页为在书页基材上贴有圆点光栅的书页，圆点光栅为无数个圆点凸透镜整齐排列组成的光学材料，书页基材为PET。本发明能够提供纸质、音频、视频三种功能，既可以“读”文字，也可以“听”朗读、看视频。书籍中的图像可以裸眼3D观看，电子书中的电子三维图像可以全有具有3D功能电子播放器的逼真再现三维立体效果。本发明是一种与以往任何形式都完全不同的全新概念的“图书”，不仅能够方便读者的批注、文献下载、书签管理、查阅背景资料、撰写读书笔记等，还具有丰富的检索功能和方便的人机界面，方便用户从多种角度对文献进行检索，有效地降低读者在传统阅读中遇到的诸多不便，增加读者在阅读中的人机互动乐趣。本发明的封面1、书页3和封底4是利用计算机专用软件对普通二维图片进行分层渲染处理，然后根据图片中的意境进行景深渲染合成的3D图片，并利用3D印刷技术直接印刷在PET、石头纸或纸浆纸上，形成裸眼3D的阅读观赏效果。

书脊6上设有USB接口5，USB接口5固定在书脊6的下端，与电子芯片2相连接。

电子芯片2为射频识别RFID电子芯片，具有射频识别RFID功能和存储功能，射频识别RFID电子芯片为无线系统，用于控制、检测和跟踪物体，只有两个基本器件，由一个阅读器和一个标签组成，阅读器为读取和写入标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的ID防伪码，附着在物体上标识目标对象；阅读器和标签上均有天线，用以在标签和读取器间传递射频信号。本发明的防伪技术既吸取了传统商标防伪的设计特点，又具有现代防伪技术的时代特征，还使用了电子信息高难度的工艺方式制造，和全流通领域的过程追踪监控，使其每一本图书都具有出厂唯一性、产地识别性、流通可追溯性、首次包装开启可记录性等特性，从而达到图书真正的防伪目的，切实保护读者、作者、出版社、和经销商的合法权益不被侵害。

阅读器包括：

- 电子图书模块，用以储存图书在版编目数据、图书电子文本、语音录音和视频图像，具有读取、电子批注/摘录、下载、书签、内容比对、编辑、有声朗读和视频播放的功能；

- ID编码模块，用以储存图书唯一的ID防伪码、出版信息、图书序列代码和流通信息，具有只读和只写的功能；

标签包括：

阅读器为生物材料阅读器，使用稳定性高，在正常使用条件下，防伪技术产品的防伪识别特征可持续50年无衰减期。生物材料阅读器为镍钛形状记忆合金阅读器，是以翻译的手段控制无线信号的转录，信号衰减的同时转录出新的信号进行加强，以达到无衰减状态。

出版商在制作图书的同时将电子芯片2事先植入图书内部，出版商首先将图书在版编目（CIP）数据、图书电子文本、语音录音、视频图像等必要信息作为电子图书模块写入射频识别RFID电子芯片阅读器中。然后将电子书包模块的一些控件写入安装。在完成图书包装后，将图书的ID防伪码、图书序列代码、出版信息（包括图书的生产信息、作者的创作信息、出版编号、包装时间）、流通信息（包括入库和出库时间、销售目的地等，以及出版商的宣传资料）等信息作为ID编码模块通过硬件或软件算法进行加密写在射频识别RFID电子芯片阅读器中，在进入流通领域后，经销商可以通过继续写入到货及再次销售的时间信息。所有信息的写入具有不可复制和修改的性质，该ID编码对应图书的出厂序列代码。最后将与ID防伪码相对应的隐秘信息密钥作为防盗安全模块写入射频识别RFID电子芯片标签中，贴在图书表面上，保证验证过程的唯一性。

由于事先将电子芯片2预先植入图书中，并在图书出版、封装包装、入库及销售环节等各类产品信息依次写入防伪芯片中。这个ID 在生产、销售等所有环节中是唯一的。此ID 验证过程是不可伪造和篡改的。这样，在图书从出版、流通到消费的全过程中，都只有一个被唯一ID 标识的拥有唯一验证手段的图书存在，从而达到防伪的目的。电子标签的识别ID 数据是只读的，不可更改。为了防止造假者使用废弃的防伪电子芯片ID 伪造电子标签，在防伪标签中还可以写入一个与ID 关联的也具有唯一性的隐秘信息“密钥”，用于鉴别验证过程的唯一性。防伪标签ID 唯一，芯片中隐秘验证信息唯一以及严格的加密认证机制，可使防伪技术长期有效。流通过程的数据写入是不可修改的芯片中流通数据的参数，必须与官网数据库的流通数据相符。同时，由于出版商对自己采购的所有芯片都录入了产品的数据库，其产品的生产流程和物流过程都会一一对应记录在产品的防伪芯片中，这就从另一个方面为图书的防伪提供了保障措施。每个标签有一个唯一的ID 编码，此ID 编码是在制作芯片时放在ROM 中的，无法修改、难以仿造；无机械磨损，防污损；消费者只能通过连接电脑或手机读取相关信息，不能修改已写入的信息，保证射频识别RFID电子芯片自身的安全性；数据安全方面除电子标签的密码保护外，数据部分利用算法实现安全管理；阅读器与电子标签之间存在相互认证的过程，确保认证过程的唯一性。该产品的所有信息都会与出版商的产品数据库的相关数据一一对应。读者可通过手机、固定电话、互联网等多种手段了解图书的相关信息。用于本发明书籍的电子芯片不仅具备信息容量大，防复制、抗毁损、识别速度快等特点，同时还具有“识别简单”和“极难仿制”的有效的防伪属性。电子芯片2中的防伪技术是以全新的构思理念，综合传统防伪的多种精华为基础，结合现代物联网技术的优越特性，利用RFID和GSM通信及互联网，对读写器和商品编码进行双重认证的防伪验证机制，来实现产品的身份识别与认证、防伪等功能，加之其全球唯一的芯片ID编码技术，为图书的防伪起到了真正意义上的保护作用。

防盗电子标签被撕开时，射频信号在标签和阅读器间传递，ID编码模块被读取，对图书进行防伪查询和正版认证。读者购书时不需具备任何防伪防盗版的常识或者连接任何设备，只需揭开电子防伪标签，即可在无线的状态下完成防伪查询和正版认证。

消费者只要将购买到的具有电子芯片2的书籍，既可以当做普通的纸质图书来阅读，也可以通过UBS数据线接入电脑、手机或其它有UBS专用接口的视听设备中，就可以实现人、书、机三则互动的全新阅读方式，体会本发明为读者带来听、看、读的三维互动模式。另外，除了阅读以外，还可以在联网的情况下，听朗诵、对发音、回答提问、作趣味作业和查询辅导材料，提高学生课后的学习乐趣尤其是学习外语的乐趣，而且还可以实现学生的无纸化作业，学生只要通过将教材与电脑连接起来，就可在电脑上完成课后的作业，并将作业保存于电子芯片2中。在保存作业的同时，电脑还可以将作业以电子邮件的形式发往教师的邮箱。

本发明将传统图书与3D图书、电子书的优点和长处结合起来，能够使读者裸眼阅读图书中和电子芯片2的3D内容；能够提供纸质、音频、视频三种功能，既可以“读”文字，也可以“听”朗读、看视频；能够方便读者的批注、文献下载、书签管理、查阅背景资料、撰写读书笔记等；具有丰富的检索功能和方便的人机界面，方便用户从多种角度对文献进行检索，有效地降低读者在传统阅读中遇到的诸多不便，增加读者在阅读中的人机互动乐趣；能够采用全球惟一ID编码防伪技术，实现图书防盗版功能，展示了图书印制、出版的新方向，在书籍印制出版领域中有良好的应用前景。

本发明既适合于图1所展示的基本构成，也可以做成书夹式的护套，按图1的方式将电子芯片植入书夹的相应部位，然后将普通的图书套入其中进行使用。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

鉴于圆点光栅技术是在柱状光栅技术（柱状光栅为无数柱状凸透镜整齐排列组成的光学材料）基础上发展起来的更为先进的印刷技术，目前也未有柱状光栅技术印刷出版的高清晰裸眼3D图书面世，因此，采用柱状光栅技术印刷出版的裸眼3D图书也应属本发明专利的涵盖范围。

Claims

1.防伪裸眼3D图书，包括书皮和书页（3），其特征在于：书页（3）为采用圆点光栅技术印刷的书页。

2.根据权利要求1所述的防伪裸眼3D图书，其特征在于：采用圆点光栅技术印刷的书页为在书页基材上贴有圆点光栅的书页，圆点光栅为无数个圆点凸透镜整齐排列组成的光学材料，书页基材为PET、石头纸或纸浆纸。

3.根据权利要求1所述的防伪裸眼3D图书，其特征在于：还包括电子芯片（2），书皮包括封面（1）、封底（4）、书脊（6）和书套，书套套在封面（1）、封底（4）和书脊（6）外侧，电子芯片（2）植入在封面（1）或封底（4）或书脊（6）或书套里面。

4.根据权利要求3所述的防伪裸眼3D图书，其特征在于：封面（1）或封底（4）或书脊（6）或书套有夹层，电子芯片（2）固定在封面（1）或封底（4）或书脊（6）或书套的夹层里面。

5.根据权利要求4所述的防伪裸眼3D图书，其特征在于：书脊（6）上设有USB接口（5），USB接口（5）固定在书脊（6）的上端或下端，与电子芯片（2）相连接。

6.根据权利要求5所述的防伪裸眼3D图书，其特征在于：电子芯片（2）为射频识别RFID电子芯片，射频识别RFID电子芯片为无线系统，由一个阅读器和一个标签组成，阅读器为为手持式或固定式；标签由耦合元件及芯片组成；阅读器和标签上均有天线。

7.根据权利要求6所述的防伪裸眼3D图书，其特征在于：所述的阅读器包括：

所述的标签包括：

8.根据权利要求7所述的防伪裸眼3D图书，其特征在于：阅读器为生物材料阅读器，所述的生物材料阅读器是以翻译的手段控制无线信号的转录，信号衰减的同时转录出新的信号进行加强，以达到无衰减状态，使用稳定性高，在正常使用条件下，防伪技术产品的防伪识别特征可持续50年无衰减期。

9.根据权利要求8所述的防伪裸眼3D图书，其特征在于：生物材料阅读器为钴基合金阅读器、钛及钛合金阅读器或镍钛形状记忆合金阅读器。