立体发光图案的生成方法、电子设备及立体发光产品与流程

本技术涉及图案生成，具体而言，涉及一种立体发光图案的生成方法、电子设备及立体发光产品。

背景技术：

1、立体发光图案在防伪、显示等领域应用广泛。传统技术基于二维平面结构，无法实现色彩在三维空间中的分布，难以呈现真实立体发光效果。

2、为突破此限制，业界提出采用多层荧光材料与透明层交替堆叠的方案，通过激发光穿透与层间荧光叠加，理论上可构建立体发光图案。然而，该方案在实际应用中面临以下关键挑战：激发光衰减严重：随着穿透深度增加，光强显著下降，导致底层荧光发射不足，整体亮度不均、色彩失真。材料光谱耦合复杂：多层层叠发射的光谱需精确匹配目标色彩，对材料的光学特性与配比精度要求极高，计算难度大。制造约束难以统筹：层厚、材料浓度等制造参数直接影响成品效果，设计阶段如何兼顾这些约束并确保仿真结果可复现，仍是待解决的难题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种立体发光图案的生成方法、装置、设备及介质，以克服现有技术中的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种立体发光图案的生成方法，所述方法包括：

3、基于表征目标立体图案的目标发光效果的目标三维色彩分布数据，生成堆叠结构的初始配置参数；其中，所述堆叠结构包括交替堆叠设置的发光层与透明层，所述初始配置参数包括初始堆叠层数、各层初始厚度、初始发光材料类型和初始发光材料浓度；

4、对所述初始配置参数进行仿真，得到表征仿真立体图案发光效果的仿真三维色彩分布数据，并计算所述仿真三维色彩分布数据与所述目标三维色彩分布数据的误差；

5、基于所述误差对所述初始配置参数进行优化调整，得到调整后的配置参数，在所述调整后的配置参数满足所述目标发光效果时，基于所述调整后的配置参数确定目标制造参数，所述目标制造参数用于生成所述目标立体图案。

6、在本技术一些技术方案中，上述方法还包括：基于制造约束条件与材料光学特性库，建立光学传输模型与色彩匹配度量；其中，所述光学传输模型表征激发光在所述堆叠结构中的传输过程及各层发光材料受所述激发光激发后产生荧光并发射的响应行为；所述色彩匹配度量用于量化所述仿真三维色彩分布数据与所述目标三维色彩分布数据之间的差异；

7、所述对所述初始配置参数进行仿真，包括：基于所述光学传输模型对所述初始配置参数进行仿真；

8、所述计算所述仿真三维色彩分布数据与所述目标三维色彩分布数据的误差，包括：使用所述色彩匹配度量计算所述仿真三维色彩分布数据与所述目标三维色彩分布数据的误差。

9、在本技术一些技术方案中，上述光学传输模型包括激发光衰减模型和荧光发射模型；所述方法通过以下方式建立所述激发光衰减模型和所述荧光发射模型：

10、基于与激发光入射角度相关的路径长度因子，结合所述材料光学特性库中的局部衰减系数与堆叠结构的发光材料浓度，建立激发光在所述堆叠结构中传播的衰减计算模型，将所述衰减计算模型作为所述激发光衰减模型；

11、基于发光材料的量子产额和发射光谱特性，结合激发光强度、发光材料浓度与吸收系数，建立荧光发射的空间分布计算模型，得到所述荧光发射模型。

12、在本技术一些技术方案中，上述方法通过以下方式建立色彩匹配度量：

13、通过建立仿真输出光谱与目标光谱在各发射波长下的差异计算函数，配置光谱采集点和误差权重参数，形成基于光谱误差的色彩匹配度量；

14、和/或，通过建立从光谱数据到标准颜色空间的转换流程，配置色差计算公式的标准参数和权重系数，形成基于色差的色彩匹配度量。

15、在本技术一些技术方案中，上述基于表征目标立体图案的目标发光效果的目标三维色彩分布数据，生成堆叠结构的初始配置参数，包括：

16、根据所述目标三维色彩分布数据中色彩变化的平均特征深度和所述堆叠结构的总厚度，计算得到发光层的所述初始堆叠层数；

17、基于发光层的所述初始堆叠层数和预设的厚度占比，为各发光层分配第一初始厚度；

18、基于所述目标三维色彩分布数据计算的平均目标光谱，确定各发光层的初始发光材料类型；

19、基于所述目标三维色彩分布数据对应的激发光强度和初始发光材料的光学特性，计算各发光层的初始发光材料浓度。

20、在本技术一些技术方案中，上述基于所述误差对所述初始配置参数进行优化调整包括自上而下对每一发光层的逐层优化过程：

21、基于所有已优化的上层结构的发光材料类型和发光材料浓度，计算到达当前发光层顶部的激发光强度；

22、基于所述到达当前发光层顶部的激发光强度和当前发光层对应的平均目标光谱，对当前发光层的发光材料类型进行优化；

23、基于优化后的发光材料类型，对当前发光层的发光材料浓度进行优化。

24、在本技术一些技术方案中，上述基于所述误差对所述初始配置参数进行优化调整包括厚度优化过程：

25、对每个初始厚度施加扰动，得到每个扰动后的厚度参数；

26、基于每个扰动后的所述厚度参数引起的误差变化，确定每个厚度参数的优化方向；

27、沿每个厚度参数的优化的方向更新每个初始厚度，得到各优化后的厚度参数。

28、在本技术一些技术方案中，上述基于所述误差对所述初始配置参数进行优化调整包括整体优化循环，其中，所述整体优化循环包括自上而下对每一发光层的逐层优化过程和厚度优化过程；

29、依次执行所述逐层优化过程和所述厚度优化过程，在每次完整迭代结束后，计算当前配置参数对应的总体误差；

30、当所述总体误差小于预设阈值或连续多次迭代的误差改善量小于收敛容差时，终止所述整体优化循环，将最后一次迭代结束后对应的当前配置参数作为所述调整后的配置参数。

31、第二方面，本技术实施例提供了一种电子设备，处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器执行的机器指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器指令被所述处理器执行时执行上述立体发光图案的生成方法的步骤。

32、第三方面，本技术实施例提供了一种立体发光产品，所述立体发光产品包括：通过上述第一方面中任一项所述的方法确定的立体发光图案，以及激发光，所述激发光以预设激发角度照射所述立体发光图案。

33、本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

34、本技术方法包括基于表征目标立体图案的目标发光效果的目标三维色彩分布数据，生成堆叠结构的初始配置参数；其中，所述堆叠结构包括交替堆叠设置的发光层与透明层，所述初始配置参数包括初始堆叠层数、各层初始厚度、初始发光材料类型和初始发光材料浓度；对所述初始配置参数进行仿真，得到表征仿真立体图案发光效果的仿真三维色彩分布数据，并计算所述仿真三维色彩分布数据与所述目标三维色彩分布数据的误差；基于所述误差对所述初始配置参数进行优化调整，得到调整后的配置参数，在所述调整后的配置参数满足所述目标发光效果时，基于所述调整后的配置参数确定目标制造参数，所述目标制造参数用于生成所述目标立体图案。

35、本技术通过仿真优化闭环确保了设计意图能够精准映射为具体的材料参数（发光材料类型与发光材料浓度）与结构参数（各层厚度），从而在实现高精度三维色彩还原的同时，大幅提升了设计效率，显著降低了因物理试制迭代产生的材料与时间成本。

36、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。