淺談3D影視製作
理論研究
作者：沈恒華
【摘要】電影數字技術包含多個方麵，其中三維動畫技術已經被廣大觀眾和從事電影、遊戲行業的業內人所熟知，同時它也是現代電影中應用最為廣泛數字技術之一，隨著計算機硬件和軟件技術的發展，效果圖表現行業有了新的發展趨勢：通過寫實的表現手法來真實地體現設計師的設計理念，這樣就能更好地輔助設計師的設計工作，從而讓表現和設計達到完美的統一。
【關鍵詞】3D影視 多媒體 藝術設計
動漫影視從麵世以來就很受人們的追捧，不僅僅是小朋友喜歡，也很受到部分成年人瘋狂地追逐，而動漫從最開始的簡單插畫，到變成二維平麵動畫，一直到現在的3D技術設計理念，動漫影視已經進入了一個嶄新的紀元，更多更好的動漫影視展現在大眾麵前，讓人們欣賞到精彩的動漫影視作品的同時，感慨如今3D技術應用是如此的強大和廣泛。
一、3D影視技術的基本原理
一是視覺移位與視差位移簡介：人類觀察到的世界為什麼是立體的？答案很簡單，因為人長著兩隻眼睛，人的雙眼大約相隔6.5厘米，觀察物體時，兩隻眼睛從不同的位置和角度注視著物體，左眼看到左側，右眼看到右側，同時在視網膜上成像，左右兩麵的印象合起來人就得到對它的立體感覺了，引起立體感覺的效應，叫做“視覺位移”，當兩隻眼睛同時觀察一個物體時，物體對應兩隻眼睛各有一個張角，對於接近我們的物體，物體與雙眼形成的張角越來越大，“視差位移”也越大，由此獲得有縱深度的立體感覺，而對於遠離我們的物體，兩跟的視線趨於平行時，視差位移接近於零，我們很難判斷這個物體的距離，就不會對它產生立體感覺了，比如夜望星空時，我們會感覺天上所有的星星分不清遠近，似乎就都在同一球麵上，這就是視差位移為零造成的結果。如果隻用一隻眼看的話，沒有了視差位移，就無法產生立體感，再比如我們所看到的普通屏幕電影，雖然圖像效果非常逼真，但由於雙眼看到的圖像完全相同，缺少了視覺位移，就無法產生立體感；二是3D影視的視覺原理：3D是three-dimensional的縮寫，就是三維立體圖形，3D電影與普通屏幕電影最大的區別，就在於能否使觀看者產生立體感，人眼觀察景物由於兩隻角度的不同和差別，在大腦中自動形成了上下、前後、遠近的區別，從而產生立體視覺。所以如果能夠製作出同一場景、影像的不同側麵讓雙眼各看一邊，在大腦中就能夠自動形成這一場景的立體影像；三是3D電影的拍攝、製作和放映：在拍攝時利用兩台並列安置的攝影機，分別模擬代表人的左、右眼，按照人眼兩個瞳孔之間的距離（約65mm）同步拍攝出兩條略帶水平視差的同一景物，從而得到不同角度的畫麵（左、右眼圖像）；在放映時，則是將兩條圖像分別裝入左、右電影放映機中同時放映到銀幕上，這時銀幕上會出現重疊交錯的兩個影像；在觀看時，觀眾戴上特製的偏光眼鏡。使觀眾的左眼隻能看到左眼圖像，右眼隻能看到右眼圖像；通過雙眼的彙聚功能將左右圖像疊合在視網膜上，就使大腦神經產生出三維立體的視覺效果，展現出一幅幅連貫的立體畫麵，感覺景物撲麵而來或進入銀幕縱深處，產生強烈的身臨其境的感覺，相對而言，普通電影中的畫麵，不論使用怎樣的高科技拍攝技術，都是采用“一隻眼睛”的拍攝方式，所以，立體感很難表現出來。
二、3D是一門藝術
3D是一門藝術，它可以用表現常用的藝術手段所無法實現的效果，3D的三大要素就是建模、燈光材質和動畫特效，其入門容易專精難，用鉛筆在白紙上塗線條每個人都會，給你一張白紙，給你一支鉛筆，不是每個人都能畫出優秀的素描作品，3D的學習不僅是對軟件工具的認識和學習，而且需要通過學習塑造形體和色彩光影知識來理解真實物理世界中的光影關係，而製作效果圖要追求一種基於真實的美感，也就是說效果圖首先要真實，然後在真實的基礎上表現美的一麵，同時效果圖必須真實地反映設計師的設計理念，而要提升效果圖的製作水平，我們首先要學會欣賞，培養美感，學會臨摹，能夠借他人的為己所用；多做測試，多做練習，這樣才能深入了解每個渲染參數的內在含義；還有一個關鍵因素，那就是要把握真實世界中的光影關係、材質原理等，這樣才能讓一切變得有法可依。
三、立體影視效果還原方法介紹
一是早期立體電影：紅綠濾色透鏡色差式3D技術。如果分別用紅筆和綠筆在一張白紙上寫字，透過紅色鏡片後，白紙也變成了紅色，眼睛就看不到紅色筆寫下的字。但是可以看到綠筆寫下的字；同理，透過綠色鏡片看紙當然就看不到綠字，而隻能看到紅筆的字跡，這樣，通過這副紅綠眼鏡的過濾處理，兩隻眼睛各自就看到了，由兩部攝影機拍攝的不太一樣的畫麵，最終兩幅畫麵的疊加就形成了立體視覺，這是早期立體電影紅綠濾色透鏡技術，這種技術采用的眼鏡一邊鏡片是紅色、一邊鏡片是綠色，但看到的電影都是黑白電影；二是偏光立體電影：分像方法。普通的光線是波浪狀前進的，就如同人握住長繩的一頭連續揮動後所產生的效果一樣，而若使光波通過一種特製的鏡片，隻允許某一種特定振動的光波通過，就好像給波動的繩子設置柵欄一樣，結果使波動的繩子隻能通過垂直方向的柵欄，而不能通過平行方向的柵欄，這種特製的鏡片就稱為“偏光鏡”，彩色電影的立體效果就是利用光的偏振現象來拍攝的。，在拍攝時一左一右兩架攝像機同時拍攝同一景物，放映時使用兩架放映機，各套上一個偏振鏡，把兩個偏振光的影像同時放映在銀幕上，兩個偏振光的振動方向互成直角，當觀眾觀看立體電影時戴上特製的偏光鏡，其左右兩鏡片透過的偏振光振動方向互相垂直，能通過左眼的偏振光就不能通過右眼，反之亦然。因此，左眼的鏡片隻允許左方攝像機的影像通過，而右眼的鏡片隻允許右方攝像機的影像通過，於是在眼前就會出現立體效果，這就是通過偏光鏡片實現分像使觀眾看到立體效果；三是主動式數字立體電影係統：價格昂貴。2005年，美國NuVision公司推出了XpanD/NuVision主動式數字立體電影係統。XpanD/NuVision主動式數字立體電影係統除一台數字電影放映機外，還包括了3D電影同步分配模塊和3D電影紅外發射器，觀眾則需佩戴313電影主動式液晶同步開關眼鏡，313電影同步分配模塊需安裝在放映機上，最多可以為四個紅外發射器提供動力和同步信號，紅外發射器架設在放映窗口或影廳後牆上，指向銀幕。負責發射940nm的紅外信號，使液晶眼鏡的切換與放映機實現同步。一台發射器最多可以覆蓋250～300個座位，觀眾佩戴液晶同步眼鏡後，左眼將隻能看到放映電影的左眼影像，右跟將隻能看到放映電影的右眼影像，從而獲得313的體驗，XpanD/NuVision主動式數字立體電影係統使用單機放映和普通銀幕，但液晶同步眼鏡價格昂貴，大概在700元左右，難以在影劇院普及；四是被動式DLP圓偏振技術：當前最流行。被動式DLP3D數字電影技術是目前國際上主要應用的3D電影技術，使用的眼鏡叫圓偏振技術眼鏡，觀看效果上比線偏振有了質的飛躍，在使用線偏振眼鏡看立體電影時，應始終保持眼鏡處於水平狀態，使水平偏振鏡片看到水平偏振方向的圖像，而垂直偏振鏡片看到垂直偏振方向的圖像，如果眼鏡略有偏轉，垂直偏振鏡片就會看見一部分水平方向的圖像，水平偏振鏡片也會看見一部分垂直方向的圖像，左、右眼就會看到明顯的重影。而圓偏振光偏振方向是有規律的旋轉著的，它可分為左旋偏振光和右旋偏振光，它們相互間的幹擾非常小，它的通光特性和阻光特性基本不受旋轉角度的影像，現在看偏振形式的3D電影時，觀眾佩戴的偏振眼鏡片一個是左旋偏振片，另一個是右旋偏振片，也就是說觀眾的左右眼分別看到的是左旋偏振光和右旋偏振光帶來的不同畫麵，通過人的視覺係統產生立體感，在《阿凡達》熱映時火暴珠三角的東莞萬達影院的IMAX放映廳，也是采用此技術；東莞展覽館的虎門海戰3D電影，以及很多博物館需要佩戴眼鏡的立體放映廳均是采用此技術。