3D技術(shù)大片的3D效果構(gòu)成原理

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1、3D技術(shù)大片的3D效果構(gòu)成原理 我們?nèi)庋鬯吹降木跋袷且环N具有層次、深度的立體影像。一般我們所謂 3D游戲或電影，實(shí)際上并非真正的 3D; 因?yàn)槠聊幌忍旒词?2D,并且拍攝電影也是使用單鏡頭的攝影機(jī)，所以就算用 3D技術(shù)制作的動畫電影，輸出到顯示 屏也是平面的，我們稱呼這種 3D為「平面3D」。讓我們先做個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，首先伸出您的一根手指頭，并凝視這 根手指,然后閉上右眼、張開左眼;再來張開右眼、閉上左眼,仔細(xì)觀察左、右眼所見是否有些不同？這個(gè)不同即 為「視差（parallax） 」立體 3D的技術(shù)即是要將這個(gè)「視差」持續(xù)在屏幕上表現(xiàn)出來。因此為使觀賞者得以觀看真 正立體,每個(gè)眼睛所看

2、到景物必須與另一眼稍有不同。事實(shí)上,這種不同讓我們的眼睛具有判斷事物的縱深感,也 就是真正 3D 空間的 Z 軸,再來做一個(gè)實(shí)驗(yàn),我們先閉上一只眼睛,拿起兩支鉛筆,試圖將這兩支鉛筆筆頭對接, 我們會發(fā)現(xiàn)這樣做比較困難,因?yàn)閱窝蹮o法判斷縱深感,我們無法確定兩支筆的前后距離,此時(shí)如果你睜開雙眼會 發(fā)現(xiàn)這樣做非常容易,因?yàn)閮裳鄣牟煌恢糜^看事物可以判斷出縱深感,這樣 Z 軸的感覺就能體現(xiàn)出來了。 從上面的文字我們基本上知道了真正 3D是怎樣形成的，說的簡單一些，就是我們的肉眼的左右眼睛看到的物 體因?yàn)榇嬖谖恢貌煌煌?所以,我們要體驗(yàn)真正 3D 圖像就必須模擬出這個(gè)環(huán)境,就是要讓我們的眼鏡左右

3、眼 看到的內(nèi)容不同。 如何來實(shí)現(xiàn)這樣的視覺環(huán)境呢,目前的方法有： 1 、到電影院看3D立體電影。 他的原理是, 在影片的制作過程是使用特殊的雙鏡頭 （多鏡頭 ）攝影機(jī)進(jìn)行影片的拍攝, 每個(gè)鏡頭分別記錄了我 們?nèi)庋鄣淖笱酆陀已鄣膱D像,然后在播放電影時(shí)也使用特殊的雙投影機(jī),同時(shí)將左右圖像投影在銀幕上,這樣我們 看到的圖像是一組兩幅影像疊在一起的疊影影像,當(dāng)然這樣是不夠的,此時(shí)還要戴上特殊的“偏光鏡”,他的作用 是將銀幕上重疊的兩組影像通過偏光鏡的偏光原理讓兩只眼睛分別得到一組影像, 這樣就達(dá)到了左右眼個(gè)看到一組 不同的影像，我們就可以體驗(yàn)真正的 3D影像了，目前一些大的電影院和科技館都提供

4、這類的電影 （IMAX）體驗(yàn)，大 家可以購票去電影院感受一下。 2 、使用3D立體液晶眼鏡。 3D 液晶眼鏡通常被用在計(jì)算機(jī)上，可以通過這種眼鏡玩真正 3D游戲和看3D電影，原理是通過軟件將原來的 3D游戲分成2組不同角度的影像，通過 3D液晶眼鏡看到不同的畫面，液晶眼鏡用一根電線連接到計(jì)算機(jī) （也有無 線產(chǎn)品 ）,由計(jì)算機(jī)通過軟件來控制液晶眼鏡鏡片的開合,配合通過特殊處理的畫面得到每個(gè)眼睛的不同畫面,比 如首先左眼液晶眼鏡打開,右眼的鏡片閉合 （其實(shí)就是變暗 ）,此時(shí)畫面上顯示左眼看到的畫面,然后右眼的鏡片打 開,左眼的鏡片閉合,同時(shí)畫面顯示有眼看到的內(nèi)容,這樣左右鏡片不斷的交替開

5、合,當(dāng)然實(shí)際上這個(gè)過程是非常 快速的, 我們?nèi)庋鄄荒芨杏X到液晶眼鏡的開合, 卻使我們的左右眼睛看到不同的畫面, 這樣就可以看到立體效果了。 這可能是一個(gè)比較好的在家里看 3D立體電影或游戲的好辦法，但它也有缺點(diǎn)，首先液晶眼鏡是通過交替關(guān)閉 左右鏡片的方法,這樣必然產(chǎn)生畫面的閃爍,不穩(wěn)定,另外對顯示器的要求很高,因?yàn)榻惶孀笥已鄯珠_看的畫面要 求在同一時(shí)間顯示的一幅畫面變成 2副,這樣屏幕的刷新率比平時(shí)要高出一倍, 也就是說, 如果平時(shí)我們使用 80Hz 的屏幕刷新率，在使用液晶立體眼鏡時(shí)就要顯示器達(dá)到 160Hz的刷新率，顯然這樣的要求對顯示器來說過于苛刻， 就算最低要求的50Hz也要屏幕

6、達(dá)到100Hz的頻率，看起來剛剛夠，但這樣的閃爍將非常嚴(yán)重，不能很舒服的觀看 同時(shí)非常損傷眼睛。另一個(gè)問題是,液晶眼鏡的局限性很大,他只能通過計(jì)算機(jī)控制鏡片和顯示器的配合才能達(dá)到 效果，但如果你的計(jì)算機(jī)是液晶屏幕 （LCD）的話你只能放棄他了，另外也需要特殊的電影片源，并且液晶眼鏡是不 能在影碟機(jī)（VCD或DVD）上使用，也不能在液晶電視、等離子電視和投影機(jī)上使用，因?yàn)樗枰浜咸厥獾娘@示頻 率，這也是阻礙 3D立體液晶眼鏡進(jìn)入家庭的很大障礙。 3 、使用紅藍(lán)眼鏡。 這種方式可能是現(xiàn)階段看立體電影成本最低也是門檻最低一種方式, 簡單的說就是使用“紅藍(lán)眼鏡”將左右眼 睛看到的畫面分離出來

7、,這種電影在電影后期制作的時(shí)候?qū)⒆笱鄣挠跋窈陀已鄣挠跋穹謩e進(jìn)行偏紅和偏藍(lán)的著色, 也就是說一只眼睛看到的影像色彩偏紅另一只眼睛看到的影像偏藍(lán), 在播放電影時(shí)將這兩種不同偏色的影像重疊播 放,觀看電影時(shí)戴上特制的“紅藍(lán)眼鏡”,一只眼鏡紅色鏡片另一只眼鏡藍(lán)色鏡片,通過不同的顏色過濾,比如透 過紅色鏡片看到的影像會將電影中偏紅的影像過濾掉, 反之另一只眼睛通過藍(lán)色鏡片將藍(lán)色的影像過濾掉, 這樣每 只眼睛就可以看到不同的影像,達(dá)到觀看立體電影的目的了。 這種方式因?yàn)椴恍枰厥獾牟シ叛b置和特別制作的眼鏡，觀看的成本非常低，紅藍(lán)眼鏡我們都可以自己制作， 而且不會受到播放設(shè)備的限制，可以在傳統(tǒng)電視機(jī)

8、、投影儀、液晶電視等一切畫面設(shè)備都可以實(shí)現(xiàn)，還可以看靜止 的圖像，因此適應(yīng)面非常的廣，也被電影公司制作 3D立體DVD影碟時(shí)普遍采用的一種方法。但它的缺點(diǎn)也是顯而 易見的，因?yàn)檫@種方式首先改變了圖像的色彩，看到的畫面的顏色有很大的失真，其次由于迫使兩只眼睛通過不同 顏色的鏡片，觀看電影時(shí)對眼睛的刺激比較大，容易造成眼睛疲勞，這種方式也是前面提到的幾種方法中效果最差 的，影像疊影會比較嚴(yán)重，因?yàn)榧t藍(lán)鏡片無法完全過濾掉所有的色彩，效果不甚理想，但容易實(shí)現(xiàn)和普及。 1839年，英國科學(xué)家溫特斯頓發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇妙的現(xiàn)象，人的兩眼間距約 5 公分，看任何物體時(shí)，兩只眼睛的角度 不盡相同，即存在兩個(gè)視

9、角。要證明這點(diǎn)很簡單，請舉起右手，做“阿彌陀佛”姿勢，將拇指緊貼鼻尖，其余四指 抵住眉心。閉上左眼，只見手背不見手心；而閉上右眼則恰恰相反。這種細(xì)微的角度差別經(jīng)由視網(wǎng)膜傳至大腦里， 就能區(qū)分出景物的前后遠(yuǎn)近，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的立體感。這，就是 3D的秘密一一“偏光原理”。 3D電影巧妙地利用了“偏光”。 它以人眼觀察景物的方法，禾U用兩臺并列安置的電影攝影機(jī)，分別代表人的 左、右眼，同步拍攝出兩條略帶水平視差的電影畫面。放映時(shí)，將兩條電影影片分別裝入左、右電影放映機(jī)。當(dāng)畫 面投放于電影銀幕前， 就會形成左、 右“細(xì)微”的雙重影像。 特制的偏光眼鏡能將左、 右“雙影”疊合在視網(wǎng)膜上， 由大腦神經(jīng)

10、產(chǎn)生三維立體的視覺效果，從而展現(xiàn)出一幅幅連貫的立體畫面，讓觀眾感受到景物撲面而來、“身臨其 境”的神奇幻覺 嚴(yán)格地說，3D并不等同于立體電影。“看 3D電影讓我頭暈?zāi)垦！?-這種誤解常常源自于概念不清。事實(shí)上， 現(xiàn)在說的3D電影特指于2001年誕生的3D數(shù)字電影，而如上觀眾的抱怨則往往針對傳統(tǒng)立體電影。傳統(tǒng)立體電影 的載體是膠片。因色彩和幀數(shù)的不足，長時(shí)間觀看會導(dǎo)致雙眼疲勞、疼痛，甚至頭暈。 3D數(shù)字電影基于電子計(jì)算 機(jī)控制和數(shù)碼成像技術(shù)，以數(shù)字光盤為載體。因此，畫面更清晰、穩(wěn)定、明亮、艷麗，幾乎不會出現(xiàn)明顯重影，觀 賞效果更佳。此外，拍攝技術(shù)、影像畫質(zhì)以及 3D眼鏡的質(zhì)量都會對觀眾的觀

11、影感受產(chǎn)生直接影響。 3D 技術(shù)原理是什么？ 已經(jīng)異?；鸨摹鞍⒎策_(dá)”和目前上映不久的“蘇乞兒”等 3D影片的大熱都令大眾對 3D技術(shù)更為關(guān)注，而 2012 年的南非世界杯也會采用 3D技術(shù)轉(zhuǎn)播，使業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為 3D顯示將成為未來的主流顯示方式， 但是談到普及還 為時(shí)尚早，因?yàn)槌杀镜闹萍s和技術(shù)還尚未成熟等因素普及 3D顯示還需要突破層層關(guān)卡，在本文中筆者在這里先為 大家介紹三種目前需要使用輔助設(shè)備才可以實(shí)現(xiàn) 3D效果的前沿技術(shù)。 已經(jīng)異常火爆的“阿凡達(dá)”和目前上映不久的“蘇乞兒”等 3D影片的大熱都令大眾對 3D技術(shù)更為關(guān)注，而 2012 年的南非世界杯也會采用 3D技術(shù)轉(zhuǎn)播

12、，使業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為 3D顯示將成為未來的主流顯示方式， 但是談到普及還為 時(shí)尚早，因?yàn)槌杀镜闹萍s和技術(shù)還尚未成熟等因素普及 3D顯示還需要突破層層關(guān)卡，在本文中筆者在這里先為大家 介紹三種目前需要使用輔助設(shè)備才可以實(shí)現(xiàn) 3D效果的前沿技術(shù)。 色差式 3D 技術(shù) 最早出現(xiàn)3D顯示技術(shù)就是色差式，從技術(shù)層面上來看也是最為初級的一種 3D效果顯示方法，這種 3D顯示的輔助設(shè) 備只需購買一付紅青（紅淡藍(lán)）色差眼鏡就可以了。成本也最為低廉。 色差式3D顯可以稱為分色立體成像技術(shù)，是用兩臺不同視角上拍攝的影像分別以兩種不同的顏色印制在同一副畫面 中。 用肉眼觀看的話會呈現(xiàn)模糊的重影圖像， 只

13、有通過對應(yīng)的紅藍(lán)等立體眼鏡才可以看到立體效果， 就是對色彩進(jìn)行 紅色和藍(lán)色的過濾，紅色的影像通過紅色鏡片藍(lán)色通過藍(lán)色鏡片，兩只眼睛看到的不同影像在大腦中重疊呈現(xiàn)出 3D 立體效果。 色差式3D的不足是顯示效果有限，3D效果體驗(yàn)不足但是其低廉的成本卻使很多財(cái)力有限的 3D影片愛好者選擇他的 一個(gè)主要原因。 快門式 3D 技術(shù) 快門式3D技術(shù)可以為家庭用戶提供高品質(zhì)的 3D顯示效果，這種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要一付主動式 LCD快門眼鏡，交替左眼 3D 深度感。其成本也比色 和右眼看到的圖象以至于你的大腦將兩幅圖像融合成一體來實(shí)現(xiàn)，從而產(chǎn)生了單幅圖像的 差式3D顯示技術(shù)昂貴很多。 快門

14、式3D技術(shù)的原里是根據(jù)人眼對影像頻率的刷新時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的，通過提高畫面的快速刷新率（至少要達(dá)到 120Hz） 左眼和右眼個(gè)60Hz的快速刷新圖象才會讓人對圖象不會產(chǎn)生抖動感， 并且保持與2D視像相同的幀數(shù)，觀眾的兩只眼 睛看到快速切換的不同畫面，并且在大腦中產(chǎn)生錯(cuò)覺，便觀看到立體影像。 快門式3D技術(shù)的優(yōu)勢是其3D效果實(shí)現(xiàn)逼真，但是由于技術(shù)成本的制約其成本也較高，如果是同時(shí)約幾個(gè)朋友來看 3D電影的話就要每人都有一付這樣的眼鏡，這就需要花很多錢，如果是每人獨(dú)自觀看的話那互動性就差了。 偏光式 3D 技術(shù) 偏光式3D技術(shù)目前普遍用于商業(yè)影院和其它高端應(yīng)用。在技術(shù)方式上和快門式是一樣的，其

15、不同的是被動接收所以 也被稱為屬于被動式 3D技術(shù)，輔助設(shè)備方面的成本較低，但對輸出設(shè)備的要求較高，所以非常適合商業(yè)影院等需要 眾多觀眾的場所使用。 光線偏振系統(tǒng)一般都應(yīng)用在商業(yè)影院， 專業(yè)術(shù)語稱為偏光式 3D也叫偏振式3D技術(shù)，目前在商用方面采用兩種顯示方 式進(jìn)行3D效果的實(shí)現(xiàn)，在IMAX 3D播放中使用兩臺投影設(shè)備，兩臺投影機(jī)分別擁有自己的偏振濾波器，分別投射左 眼和右眼圖像。另外一種系統(tǒng)，被稱為 RealD，使用一臺投影機(jī)和一個(gè)快速切換的單個(gè)偏振器來完成同樣的事情。這 種技術(shù)是快速切換左眼和右眼圖象， 同時(shí)進(jìn)行順時(shí)針 180度和逆時(shí)針 180度的偏振方向配合左眼和右眼的圖象的變換 而切換，此外通過眼鏡對光線的過濾只讓觀看者看到屬于不同眼的圖象。此外應(yīng)用于電視行業(yè)的偏光式 3D技術(shù)則需 要畫面具有240Hz或者480Hz以上的刷新率，其刷新頻率要高于快門式的兩倍甚至四倍。 偏光式3D的優(yōu)勢是可獲得更為準(zhǔn)確的色彩，輔助設(shè)備眼鏡因?yàn)闆]有電子元件所以也非常便宜，光線偏振系統(tǒng)的價(jià)格 卻不菲對于家庭用戶來說實(shí)現(xiàn)起來并不容易。