樂高愛好者必看:如何將圖片轉化爲樂高馬賽克(下)

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昨天我們帶大家熟悉了理論知識和介紹樂高積木馬賽克的所有類型,今天就要進入軟件實操階段了!準備好接受樂高積木馬賽克的考驗了嗎?

馬賽克設計軟件

有許多在線軟件工具可以自動化將你的圖像轉化爲樂高馬賽克。

從技術角度來看,所有將圖像轉換爲樂高積木馬賽克的程序基本上都採用類似的算法,區別在於它們提供的控制選項不同。有些程序允許用戶調整更多參數,從而影響最終的設計效果。

BrickLink Studio

BrickLink Studio提供了一個馬賽克工具,雖然功能上有些限制,但基本操作還是可以順利完成。你可以上傳自己選擇的圖像,並進行一些基本的調整,比如裁剪、亮度、對比度和飽和度等。

接下來,你可以選擇樂高積木馬賽克的尺寸、色彩調色板(即樂高積木色彩調色板的一個子集),以及用於構建 studs-out 馬賽克的零件類型,比如方磚、板塊、光面板或1×1圓形板塊等。

此外,還有一個選項可以通過將相鄰的相同顏色的零件合併爲更大的零件,從而優化零件數量(前提是沒有使用圓形元件)。

樂高Art Remix

一個更強大的選擇是樂高積木Art Remix,這是由Deb Banerji開發的一個網頁版程序。

樂高積木Art Remix操作非常簡便,並且提供了更多控制選項,讓你能夠更精細地將圖像轉換爲樂高積木馬賽克。

在接下來的章節中,我們將詳細介紹這些步驟以及可能在樂高Art Remix或其他馬賽克工具中遇到的一些有關高級設置的問題。

並不是所有程序都讓你看到背後使用的算法,更不用說像樂高積木Art Remix那樣讓你選擇具體算法了。瞭解程序背後執行的步驟,可以幫助你在設計馬賽克時做出更明智的決策。

第1步:上傳圖像並設置大小

第一步是選擇一張圖像並將其上傳到你正在使用的軟件中。在整個製作過程中,這一步是最需要深思熟慮的,因爲並不是所有的圖像都適合做成樂高積木馬賽克。

例如,過於昏暗或包含過多細節的圖像就不合適。即使是適合的圖像,也可能需要在第3步中進行微調。

一旦上傳圖像,你需要爲馬賽克選擇一個大小(以螺柱爲單位)。這將影響作品的零件數量以及實操成本。你還應該注意螺柱的尺寸與現實世界尺寸的轉化。請記住,1個螺柱等於0.8釐米。

第2步:選擇調色板

接下來,你需要選擇用於創建馬賽克的樂高積木調色板——包括顏色和積木類型。你可以選擇任何一種基本的樂高積木(如磚塊、板塊或光面板)。此外,還可以選擇圓形或方形元件,但需要注意的是,圓形的1×1元件無法合併爲更大的零件來達到減少零件數量的目的。

有些程序允許你通過勾選複選框來選擇想要使用的樂高積木顏色,從而排除那些您沒有的顏色,或者更難找到、價格更高的顏色。

樂高積木Art Remix還提供了一個很實用的功能,讓你可以將馬賽克限制爲僅使用一個或多個官方樂高積木 Art馬賽克套件中的零件。這樣,如果你已經擁有這些官方套件,就無需再額外購買零件來完成你的馬賽克設計。

第3步:準備圖像

接下來是調整所選擇的圖像以便更好地轉換爲樂高積木馬賽克。一些基本設置,如亮度、對比度和飽和度,通常都可以通過軟件中的滑塊進行調整,以便根據需要微調這些參數。

*對於較暗的圖像,可以適當提高亮度;如果圖像有細微的色彩漸變,可以增加對比度或者略微提升飽和度。

在這一步中,另一個重要的步驟是調整圖像大小,使其像素尺寸與您希望的馬賽克尺寸(以螺柱爲單位)匹配。如果圖像的長寬比與馬賽克不同,還需要裁剪圖像,以確保調整大小時不會扭曲圖像。軟件通常會提供控制選項,讓您可以使用鼠標設置裁剪區域。

實際的調整大小是在軟件後臺完成的,但瞭解這個過程對於理解不同類型的馬賽克設計非常有幫助。假設你希望樂高積木馬賽克的寬度和高度都爲128個螺柱(大約40英寸),那麼圖像就需要調整爲128×128像素——至少對於一個標準螺柱外觀的馬賽克來說是這樣的。

對於螺柱向上和透鏡馬賽克,調整大小要複雜一些。

螺柱向上馬賽克中的像素是矩形的,因此在垂直方向上,每個螺柱的尺寸可以容納更多的像素(實際上是2.5倍)。因此,圖像的寬度需要調整爲128像素,而高度則調整爲320像素,因爲128 × 2.5 = 320。

這是一個例子,圖像的長寬比故意與最終馬賽克的長寬比不一致。但當使用1×1板(它們比高寬得多)來構建馬賽克時,最終會呈現出正確的比例。

對於透鏡馬賽克,需要將兩個不同的圖像組合在馬賽克的總寬度內。每個圖像的寬度需要調整爲原圖寬度的一半,但高度保持不變(以像素爲單位)。在我們的例子中,這意味着每個圖像的尺寸爲64像素寬、128像素高。將這兩幅圖像的列交錯排列後,最終的馬賽克尺寸將是128×128螺柱。

第4步:量化顏色

接下來的步驟是色彩量化,這是減少圖像色彩深度的過程——也就是減少圖像使用的不同顏色的數量。

這一步對於製作樂高馬賽克非常重要:它將圖像從包含數百萬種不同顏色的狀態轉變爲只使用樂高調色板中大約40種顏色的狀態。此步驟使用的方法對樂高馬賽克與原始圖像的相似度有着重要影響。

我們將討論在使用像樂高Art Remix這樣的馬賽克工具時,你可能會遇到的與色彩量化相關的兩個概念:色彩範圍(color distance)和抖動(dithering)。

色彩範圍

色彩距離是衡量量化過程中一個顏色與另一個顏色匹配度的標準。我們之前提到,數字圖像文件通常將像素視爲三個值,每個值的範圍是0到255,分別表示三種主要顏色(紅色、綠色和藍色)的強度。可以將這三個值看作是三維(3D)空間中的座標點。

樂高調色板中的可用顏色也可以用RGB值表示,並視爲位於相同RGB色彩空間中的點。通過這種空間化的方式,我們可以研究這些顏色之間的距離,從而找到最匹配的顏色。

在色彩空間中,兩個顏色之間的距離越短,表示它們越相似。因此,色彩距離幫助軟件選擇與圖像中顏色最接近的樂高顏色,以便在創建馬賽克時實現更好的匹配效果。

計算RGB色彩空間中任意兩種顏色之間的距離最簡單(也是計算量最小)的方法是計算歐幾里得距離,即連接RGB空間中這兩點的直線長度。

基本的量化方法會查看原始圖像中每個像素的顏色,並找到該顏色在更有限調色板中空間上最近的鄰居(基於歐幾里得距離)。這是大多數馬賽克程序使用的方法。

不幸的是,RGB方法並不總是與人類對顏色相似性的感知方式相符。像樂高Art Remix這樣的程序提供了使用其他更復雜的技術的選項,這些技術能夠在馬賽克中實現更精確的顏色匹配。

這涉及將所有顏色從RGB空間映射到另一個被稱爲Lab色彩空間的替代色彩空間,Lab色彩空間的設計旨在更好地代表人類對顏色的感知。

Lab是一個三維空間,其中L(亮度)是一個無色成分,表示灰度的不同陰影,而a和b成分表示四種基本顏色(紅色、綠色、藍色和黃色)的比例。

lab色彩空間

即使在Lab色彩空間中,也有不同的方法來尋找最接近的顏色匹配。樂高積木Art Remix允許你選擇兩種方式:一種是使用歐幾里得距離,這種方法較爲快速但精度較低;另一種是使用Delta-E函數(即CIEDE2000),這是計算Lab色彩空間中兩種顏色之間距離的最精確方法。你可以在這兩種選項之間切換,看看結果有什麼不同。

抖動

樂高Art Remix中另一個可以啓用的選項是“抖動”技術,它能在一定程度上減輕顏色量化帶來的顏色深度損失。

抖動通過將不同顏色的像素以特定方式排列,從而共同模擬出其他顏色。通過這種方法,你可以用樂高積木有限的色板來表現更廣泛的顏色範圍。

樂高Art Remix提供了多種抖動算法供你嘗試。我們不會深入討論這些算法的細節,而是簡單概述抖動的原理,幫助您理解它如何運作,以及如何藉助它製作更精細的樂高積木馬賽克作品。

抖動技術最早用於早期的計算機顯示器,因爲當時的顯示器色板非常有限。直到今天,噴墨打印機仍然使用一種抖動形式的半色調技術,通過將不同大小和間距的單色點排列來模擬平滑的顏色漸變。

同樣的技術也可以應用於樂高積木。例如,下面的圖展示了通過將四個1×1的樂高積木磚塊以黑白兩種顏色排列,所創造出的五種不同的圖案。從左到右,黑色的比例逐漸增加。

黑色比例遞增的5種圖案(從左到右)

現在,想象一個大型馬賽克,它是通過將這五種圖案排列成五條獨立的條帶來創建的。注意,中間的三條條帶看起來似乎呈現出逐漸加深的灰色陰影——至少從遠處看是這樣。稍微眯一下眼睛可能有助於更清楚地看到這種效果。

通過重複5種模式創建的馬賽克。中間的三個圖案模擬不同的灰色陰影。

接下來的這張圖展示了基於同一圖像的兩種馬賽克:一種是沒有抖動的,另一種則應用了抖動技術。

基於同一圖像的馬賽克,沒有(左)和有(右)抖動

請注意,右側版本中的抖動顯著減少了左側版本中由於樂高積木色板有限而導致的斑點感。因此,抖動可以幫助更準確地表現微妙的顏色漸變(尤其是在展示人臉的馬賽克中,表現膚色時)。

但是有些人可能會覺得抖動所增加的額外“顆粒感”比沒有抖動時的斑點感更令人不爽。所以是否使用抖動看個人偏好。

第5步:創建實際的馬賽克

一旦你將圖像調整到與馬賽克尺寸相符、並將顏色映射到樂高積木色板,最後一步就是通過數字化佈局所需的樂高積木,來實際構建馬賽克。

如果工具允許,此時還可以進行零件優化。

這一步是將相鄰的相同顏色的樂高積木磚塊合併爲更大的磚塊,從而減少整體馬賽克的零件數量,也讓構建過程變得更加輕鬆。完成後,輸出文件可以是Studio文件(BrickLink Studio)、LDraw文件,或者是包含零件列表的XML文件,並附帶PDF格式的構建說明(樂高積木Art Remix會生成XML和PDF文件)。

總結

在本文中,我們回顧了不同類型的樂高積木馬賽克,並討論瞭如何使用諸如BrickLink Studio或樂高積木Art Remix等軟件工具來輔助馬賽克設計的過程。還爲大家介紹了這些工具將圖像文件轉換爲可用實際積木構建的馬賽克計劃的步驟。

當然你也可以用小程序“像素控”來實現類似的顆粒畫設計功能。希望通過閱讀此文能激發你的創作熱情——創造屬於自己的樂高積木馬賽克作品!

*資料來源:bricknerd 編譯:酷玩潮