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(dòng)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(jiǎn)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(kāi)左眼;再來(lái)張開(kāi)右眼、閉上左眼,仔細(xì)觀察左、右眼所見(jiàn)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(lái)。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(lái)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(duì)接, 我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣做比較困難,因?yàn)閱窝蹮o(wú)法判斷縱深感,我們無(wú)法確定兩支筆的前后距離,此時(shí)如果你睜開(kāi)雙眼會(huì) 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(jué)就能體現(xiàn)出來(lái)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(shuō)的簡(jiǎn)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(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的視覺(jué)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(guò)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(guò)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(gòu)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(guò)這種眼鏡玩真正 3D游戲和看3D電影，原理是通過(guò)軟件將原來(lái)的 3D游戲分成2組不同角度的影像，通過(guò) 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(wú) 線產(chǎn)品 ）,由計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件來(lái)控制液晶眼鏡鏡片的開(kāi)合,配合通過(guò)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(kāi),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(kāi),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(kāi)

5、合,當(dāng)然實(shí)際上這個(gè)過(guò)程是非常 快速的, 我們?nèi)庋鄄荒芨杏X(jué)到液晶眼鏡的開(kāi)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(guò)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(duì)顯示器的要求很高,因?yàn)榻惶孀笥已鄯珠_(kāi)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(shuō), 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(duì)顯示器來(lái)說(shuō)過(guò)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(lái)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(wèn)題是,液晶眼鏡的局限性很大,他只能通過(guò)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(jiǎn)單的說(shuō)就是使用“紅藍(lán)眼鏡”將左右眼 睛看到的畫面分離出來(lái)

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(shuō)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(guò)不同的顏色過(guò)濾,比如透 過(guò)紅色鏡片看到的影像會(huì)將電影中偏紅的影像過(guò)濾掉, 反之另一只眼睛通過(guò)藍(lán)色鏡片將藍(lán)色的影像過(guò)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(huì)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(jiàn)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(guò)不同 顏色的鏡片，觀看電影時(shí)對(duì)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(huì)比較嚴(yán)重，因?yàn)榧t藍(lán)鏡片無(wú)法完全過(guò)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(guó)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(jiǎn)單，請(qǐng)舉起右手，做“阿彌陀佛”姿勢(shì)，將拇指緊貼鼻尖，其余四指 抵住眉心。閉上左眼，只見(jiàn)手背不見(jiàn)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(tái)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(huì)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(jué)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(lái)、“身臨其 境”的神奇幻覺(jué) 嚴(yán)格地說(shuō)，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(shuō)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(duì)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(zhǎng)時(shí)間觀看會(huì)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(huì)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(huì)對(duì)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(duì) 3D技術(shù)更為關(guān)注，而 2012 年的南非世界杯也會(huì)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(lái)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?；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(duì) 3D技術(shù)更為關(guān)注，而 2012 年的南非世界杯也會(huì)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(lái)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(lái)看也是最為初級(jí)的一種 3D效果顯示方法，這種 3D顯示的輔助設(shè) 備只需購(gòu)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(tái)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(huì)呈現(xiàn)模糊的重影圖像， 只

13、有通過(guò)對(duì)應(yīng)的紅藍(lán)等立體眼鏡才可以看到立體效果， 就是對(duì)色彩進(jìn)行 紅色和藍(lán)色的過(guò)濾，紅色的影像通過(guò)紅色鏡片藍(lán)色通過(guò)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(ài)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(dòng)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(lái)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(duì)影像頻率的刷新時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)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(huì)讓人對(duì)圖象不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)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(jué)，便觀看到立體影像。 快門式3D技術(shù)的優(yōu)勢(shì)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(lái)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(dòng)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(dòng)接收所以 也被稱為屬于被動(dòng)式 3D技術(shù)，輔助設(shè)備方面的成本較低，但對(duì)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(chǎng)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(yǔ)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(tái)投影設(shè)備，兩臺(tái)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(tái)投影機(jī)和一個(gè)快速切換的單個(gè)偏振器來(lái)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(guò)眼鏡對(duì)光線的過(guò)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(shì)是可獲得更為準(zhǔn)確的色彩，輔助設(shè)備眼鏡因?yàn)闆](méi)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(duì)于家庭用戶來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易。