雕刻本是一門古老的藝術，一般雕刻工藝都是從外刻起，從材料外部雕出所希望的形狀，而激光卻可以像孫悟空一樣“深入腹地”去施展手腳。仔細察看，這些玻璃、水晶制品周圍全然沒有供“刻刀”進出的開口，就這一點而言，激光比孫悟空還要高明，孫猴子往人家肚子里鉆時也要有縫隙才行呢！激光雕刻原理其實也很簡單。激光要能雕刻玻璃，它的能量密度必須大于使玻璃破壞的某一臨界值，或稱閾值，而激光在某處的能量密度與它在該點光斑的大小有關，同一束激光，光斑越小的地方產(chǎn)生的能量密度越大。這樣，通過適當聚焦，可以使激光的能量密度在進入玻璃及到達加工區(qū)之前低于玻璃的破壞閾值，而在希望加工的區(qū)域則超過這一臨界值，激光在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生脈沖，其能量能夠在瞬間使水晶受熱破裂，從而產(chǎn)生極小的白點，在玻璃內(nèi)部雕出預定的形狀，而玻璃或水晶的其余部分則保持原樣完好無損。
激光內(nèi)雕輔助成像技術
一般的3d成像技術，是利用圖形學方法獲取3d圖像的，需要投射高亮激光來測量對象，通過激光束的遠近，進行物體的圖像和模型處理，整個過程非常繁雜。要拍攝多次，才能獲得對象的3d圖像，代價昂貴，并且速度很慢，特別是不適于捕捉活動對象的圖像。整個過程有時長達幾十分鐘，拍攝期間物體是不能動的。這意味著這種攝影技術只能運用在風景和不動的物體上。
后來人們發(fā)明了3dflash！攝影技術，該技術在拍攝人體方面有絕對的優(yōu)勢——在0.01秒內(nèi)就可以獲取高分辨率，獲得人臉精確的三維數(shù)據(jù)。 3dflash！三維閃光燈可以和普通二維數(shù)字照相機連接，把特制光柵編碼投影到物體表面，并且由數(shù)字相機攝取此編碼圖像。通過特殊的解碼軟件，對編碼圖像進行分析，找出圖像的x、y、z軸的3d信息，在這個步驟下，處理出的人像是網(wǎng)格組成的3d網(wǎng)人像，下一步就是給人臉貼皮膚和上色。完成之后，一個360度的3d完整頭像就這樣在電腦里制作出來了。電腦再將信息輸入內(nèi)雕機，就可以制作出完美的人像內(nèi)雕工藝品了。
激光內(nèi)雕產(chǎn)品
激光加工系統(tǒng)與計算機數(shù)控技術相結合可構成高效自動化加工設備，為優(yōu)質、高效和低成本的加工生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。而激光內(nèi)雕機正是將激光技術和計算機技術結合起來的高新一體化新型激光外設加工設備。
激光雕刻機采用高性能的激光和數(shù)控技術，通過自主研制的光學系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和計算機軟件，在水晶、玻璃內(nèi)實現(xiàn)三維動態(tài)精密激光雕刻，解決了雕刻速度慢、系統(tǒng)工作不穩(wěn)定、丟激光點，對圖像和文字處理軟件功能不全、使用計算機接口控制卡、激光爆炸點不均勻、自動控制裝置不盡完善、設備性價比低等問題。全面提高了系統(tǒng)的效率、精度、可維護性、通用性和安全性。
彩色內(nèi)雕有望實現(xiàn)
水晶玻璃內(nèi)雕作品在色彩上變得更為豐富是必然的。利用水晶玻璃工藝品的內(nèi)雕部分對光線具有較強的反射、折射作用，而空白部分對光線具有較好的通透性能的光學原理，由微控制電路按照三基色調(diào)色板原理，分別控制幾種色彩的燈，在“內(nèi)雕”圖像上混色，變化出多種絢麗的色彩，從而使原本白色的內(nèi)雕圖像呈現(xiàn)出五彩繽紛、光彩奪目的效果。
在彩色內(nèi)雕的技術研究上，上海光機所“光子技術”國際合作實驗室有突出表現(xiàn)。有關專家在開拓激光誘導空間選擇性三維微結構創(chuàng)新研究的基礎上，采用脈沖激光誘導方法，按照設計要求在玻璃中成功地內(nèi)雕出立體多色 圖案。伴隨著行業(yè)的成熟和市場需求標準的提高，激光內(nèi)雕技術必然由無色向彩色工藝發(fā)展。