4D影院方案剖析

1、3D電影影片情況簡(jiǎn)介：所謂的3D或者4D的立體影片是可以在3D立體環(huán)境中播放的影片，3D影片可以在4D影院內(nèi)播放，而且一般都需戴上立體眼鏡才能觀看到立體效果，為了成本和眼睛舒適度的要求，一般純立體的影片長(zhǎng)度一般在10-15分鐘之間為最佳！要想看3D4D電影需要哪些條件？要看3D/4D的電影需要滿足2個(gè)前提條件，一個(gè)是立體的播放環(huán)境；一個(gè)是立體的播放內(nèi)容，閃圖科技為客戶提供3D4D電影的立體環(huán)境搭建和3D影片制作和3D電影拍攝的一站式服務(wù)。3D4D立體環(huán)境暨3D4D影院設(shè)備集成和搭建指南：閃圖科技科技致力于中國(guó)特種影院的立體影片開(kāi)發(fā)和制作，提供包括立體影院，環(huán)幕影院、球幕影院、4D影院、巨幕立體

2、影院等領(lǐng)域的立體影片內(nèi)容制作及硬件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。閃圖科技影視部專注于3D和4D立體影片的創(chuàng)作和拍攝，是立體影片+立體影院整體解決方案提供商。3d影院設(shè)備4d影院設(shè)備3D立體影片片源的獲得方法電腦制作：可以用電腦制作播放應(yīng)用的3D影片，國(guó)內(nèi)立體影片制作技術(shù)也比較成熟，在用電腦制作3D影片方面已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題，關(guān)鍵的是立體效果的調(diào)試。立體拍攝：用特殊的相機(jī)可以拍攝需要的立體影片，這樣的效率會(huì)更高，可以在短時(shí)期內(nèi)得到比較多的立體影片，閃圖科技是國(guó)內(nèi)唯一擁有立體影片拍攝經(jīng)驗(yàn)的公司。用轉(zhuǎn)換軟件轉(zhuǎn)換：這個(gè)技術(shù)就是把普通的影片經(jīng)過(guò)一些技術(shù)手段渲染出另外一只眼鏡的影像,最后合成立體影片的技術(shù)。3D4D立體電影影片制作

3、相關(guān)介紹3D電影是如何制作出來(lái)的:最常見(jiàn)的電影3D效果，是用“光分技術(shù)”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它依賴于偏振光和濾光片，讓每只眼睛只接收到一部分光，而濾掉另一部分。在上世紀(jì)拍攝3D電影時(shí)，人們會(huì)在一個(gè)鏡頭前加一塊水平方向的偏振片，只讓水平方向振動(dòng)的光透過(guò)；另一個(gè)鏡頭前加垂直方向的偏振片。再將這兩個(gè)鏡頭并列，之間的距離和人眼之間距離差不多就可以開(kāi)始拍攝了。在播放時(shí)，讓觀眾戴上帶有偏振片的眼鏡，偏振方向和攝像機(jī)偏振片的方向相同。這樣，左眼的眼鏡就會(huì)完全濾掉右側(cè)攝像機(jī)拍攝的畫面，而右眼的眼鏡則濾掉左側(cè)攝像機(jī)的畫面。這種3D電影要求觀眾必須坐得筆直。后來(lái)，利普頓改良了這種技術(shù)，造就了RealD3D。它的偏振光振動(dòng)方

4、向在一個(gè)圓周上旋轉(zhuǎn)，再加上傳統(tǒng)電影速度6倍的播放速度，想怎么歪著看電影都行?，F(xiàn)在RealD3D已經(jīng)成為了使用最廣泛的3D電影技術(shù)。光分技術(shù)是被動(dòng)式的3D電影技術(shù)。也就是說(shuō)，它不需要控制眼鏡。色分技術(shù)也是這樣?？赡苡行┤诉€會(huì)對(duì)上世紀(jì)80年代的立體電影記憶猶新它的兩片眼鏡片顏色不同。如果不戴眼鏡的話，這種電影投影出來(lái)像是印刷有偏差的彩色畫冊(cè)。戴上濾光眼鏡之后，眼前就能出現(xiàn)色彩鮮艷的立體場(chǎng)景。它最大的弱點(diǎn)是容易引起視覺(jué)疲勞，已經(jīng)淡出電影制作領(lǐng)域了。直到2007年,Dolby公司開(kāi)發(fā)出Dolby3D系統(tǒng)，色分技術(shù)才重新熱起來(lái)。借助放在放映機(jī)前的濾光片將投影機(jī)射出的光線分成紅綠藍(lán)三原色光，并分別投影到屏

5、幕上。通過(guò)濾光眼鏡來(lái)分別接收這些光譜的高頻部分和低頻部分，同樣可以實(shí)現(xiàn)立體效果。該技術(shù)比傳統(tǒng)色分技術(shù)好得多。最重要的是，放映機(jī)裝上濾光片就可以放映3D電影，而取下濾光片，還可以放映傳統(tǒng)電影。阿凡達(dá)首映禮上，采用的就是Dolby3D+IMAX。只要讓兩只眼睛看到的圖像精確的不同，我們就會(huì)看到一個(gè)立體的世界。所以主動(dòng)式3D電影技術(shù)采用了另一種思路控制眼鏡的透光，讓每只眼睛看到其中一半的畫面。只要鏡片變黑的程序與顯示畫面同步，就能構(gòu)成立體視覺(jué)?，F(xiàn)在顯卡大廠Nvidia已經(jīng)在家用電腦上提供了這種產(chǎn)品，有些電影院也開(kāi)始使用這種技術(shù)。但是它的成本較高。目前的3D電影技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了成熟階段，至于哪種技術(shù)最后

6、會(huì)成為主流，已經(jīng)早已不是技術(shù)問(wèn)題，而是另一個(gè)問(wèn)題了。3D電影并非電影技術(shù)發(fā)展的唯一方向。例如“巨型超大銀幕”IMAX屏的可視面積比普通電影屏大上10倍左右，且通過(guò)多種技術(shù)革新來(lái)保證在大屏幕上依然能獲得清晰良好的視覺(jué)效果，更容易讓觀眾產(chǎn)生身臨其境之感。在經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展之后，IMAX屏幕開(kāi)始成為人們觀影的重要標(biāo)準(zhǔn)。這也是許多文章鼓勵(lì)大家去看3D+IMAX阿凡達(dá)的原因。三維立體影片(Stereoscopic3D)制作流程與傳統(tǒng)平面電影制作不同。立體影片制作與平面影片制作不同，它在前期制作的時(shí)候必須有立體圖形師(stereographer)創(chuàng)建的深度腳本(depthscript)，它與故事板配合以確

7、定后續(xù)的Layout制作并預(yù)覽立體效果。這一步對(duì)與整個(gè)影片的立體效果來(lái)說(shuō)顯得至關(guān)重要。一方面，它幫助決定了每一個(gè)鏡頭的景深度；另一方面，有利于前后鏡頭間的深度銜接，確保觀眾能觀看到舒適的畫面。按傳統(tǒng)平面影片制作流程走到2D故事板環(huán)節(jié)，則必須使用至少由3個(gè)虛擬攝像機(jī)的camerarig來(lái)制作動(dòng)畫Layout。其中位于最中央的攝像機(jī)為觀測(cè)攝像機(jī)，其余的為渲染攝像機(jī)用以渲染出左右眼圖像。一般使用2個(gè)渲染攝像機(jī)，Maya2009版本內(nèi)置了這樣一套Camerarig。這兩個(gè)攝像機(jī)之間的距離，也就是產(chǎn)生左右兩幅畫面差別的原因，它對(duì)于立體效果有最直接的影響。攝像機(jī)之間的距離值需與深度腳本相適配以產(chǎn)生舒適的立

8、體效果。立體效果對(duì)個(gè)整個(gè)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)都有著很高的要求：動(dòng)畫方面需要注意根據(jù)故事情節(jié)和深度腳本密切配合，尤其是出屏效果控制；流程走到材質(zhì)紋理環(huán)節(jié)，則需要3D紋理來(lái)達(dá)到比較令人信服的效果；特效方面則必須與燈光等配合，在渲染的時(shí)候一定要渲染出令人滿意的體積感；渲染方面一般需使用光線追蹤算法以得到真實(shí)的光影效果。如果是三維與實(shí)拍結(jié)合的立體影片，那么最簡(jiǎn)單的辦法是：你可以在現(xiàn)場(chǎng)使用紅藍(lán)眼鏡來(lái)預(yù)覽你的立體效果，當(dāng)然，使用立體監(jiān)視器最好。如果是純?nèi)S立體影片你最好輸出視頻文件并使用投影設(shè)備和立體眼鏡來(lái)進(jìn)行預(yù)覽。立體效果制定非常關(guān)鍵。長(zhǎng)期預(yù)覽觀看立體效果會(huì)明顯導(dǎo)致眼睛疲勞，所以制定立體效果最好是在眼睛比較放

9、松的情況下進(jìn)行，這對(duì)于三維與實(shí)拍結(jié)合的立體影片顯得更加重要。立體影片制作技術(shù)難點(diǎn)解析背景知識(shí)立體圖像是對(duì)現(xiàn)實(shí)的一種模擬。因此，它必須符合人眼雙視角成像原理。由于人的雙眼所處空間位置的差異（這個(gè)距離一般用國(guó)際平均值6.35厘米），致使現(xiàn)實(shí)環(huán)境分別在兩眼中形成兩幅有細(xì)微差別的圖像，這兩幅圖像經(jīng)過(guò)大腦的識(shí)別處理，人就能感知環(huán)境物與人眼的距離和環(huán)境物的狀態(tài)（包括大小，顏色，材質(zhì)等信息）如下圖所示：紅色三角形與綠球相交的區(qū)域?yàn)樽笱劭吹綀D像，而綠色三角形與綠球相交的區(qū)域則為右眼看到圖像。左右眼的圖像同時(shí)被大腦接收，融合，并加以識(shí)別，人就知道綠球與人的距離，綠球的大小，顏色，材質(zhì)等信息，立體圖像就在大腦中形

10、成。當(dāng)然，如果綠球處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)那么兩眼將不斷的刷新各自看到的圖像，并交給大腦進(jìn)行處理，人也就可以不斷更新對(duì)綠球的感知信息。由雙視角成像過(guò)程，我們可以知道，是同一環(huán)境分別在左右眼形成有細(xì)微差別的圖像，經(jīng)過(guò)大腦的識(shí)別處理，使我們感知立體環(huán)境的存在。也就是說(shuō)，為了模擬雙視角成像，必須首先有左右兩個(gè)相機(jī)去捕獲環(huán)境影像，然后將左影像交給左眼觀看，右影像交給右眼觀看，最后大腦才能進(jìn)行識(shí)別處理形成立體圖像。我們來(lái)審視一下這個(gè)模擬的過(guò)程。我們無(wú)法插手大腦如何識(shí)別處理左右圖像這一環(huán)節(jié)（至少現(xiàn)在能插手的極其有限）。幸運(yùn)的是，我們可以控制如何將左右兩幅圖像交給大腦。這也就是立體圖像的呈現(xiàn)方式。方式多種多樣，常見(jiàn)的有

11、偏振鏡方式(polarizedprojection),紅藍(lán)眼鏡方式(red&blueglasses)，主動(dòng)投影方式(LCDShutter)等。這里，我們對(duì)這些方式不詳細(xì)探討，下面主要討論一下立體圖像內(nèi)容制作方面的技術(shù)問(wèn)題。立體影片制作技巧景深感知人眼對(duì)于環(huán)境深度的感知是從以下幾個(gè)方面感知的：透視關(guān)系，已知對(duì)象的大小細(xì)節(jié)，遮擋關(guān)系，光影，相對(duì)運(yùn)動(dòng)。從上圖，沿著戰(zhàn)壕向遠(yuǎn)方可以看到明顯的透視關(guān)系，它可以暗示給人知道整個(gè)空間的體積大小。一個(gè)鴿子有多大，我們是見(jiàn)過(guò)的，一個(gè)沙袋有多大我們也見(jiàn)過(guò)。它們?cè)趫?chǎng)景中的大小比例會(huì)給我們一個(gè)暗示，它們離我們大概有多遠(yuǎn)。木棍的紋理我們大致知道。近處的木棍的紋理我們看的清

12、楚，遠(yuǎn)處的就看不清楚了，因?yàn)殡x我們很遠(yuǎn)。扇起翅膀的鴿子擋住了滑翔的鴿子表明了它們之間的前后關(guān)系，也就是告訴我們它們離我們的遠(yuǎn)近信息。因?yàn)榇髿獾木壒剩覀兛唇幍奈矬w接受光照射程度比較高，因此它的飽和度總比遠(yuǎn)處的高，同樣也給我們一種深度的暗示。物體以同樣的速度運(yùn)動(dòng)我們看到近處的物體總比遠(yuǎn)處的快。所以，可以理解，在制作立體影片的時(shí)候，適當(dāng)增強(qiáng)以上幾個(gè)方面的深度感知程度是可以給觀眾帶來(lái)印象深刻的立體體驗(yàn)的。在實(shí)際制作的時(shí)候，可以應(yīng)用明顯的和暗藏的多個(gè)透視關(guān)系來(lái)增強(qiáng)觀看者對(duì)環(huán)境空間體積的感知。而透視關(guān)系，當(dāng)然是通過(guò)豐富的場(chǎng)景層次來(lái)表現(xiàn)。上圖為Blizzard公司游戲Diablo3的預(yù)告片中的一張截圖。

13、最近處的石人和石墻被稍作模糊處理，稍遠(yuǎn)處依山建造的城堡，再遠(yuǎn)處是處于陰影區(qū)的山，更遠(yuǎn)處是有金光照耀的山，最遠(yuǎn)處的山和天幕。5個(gè)明顯的層次，構(gòu)造了明顯的透視關(guān)系。而石墻之后，城堡和陰影區(qū)的山之間還給觀眾暗示了一個(gè)巨大的體積空間的存在。這里值得一提的是，在立體影片里面，一般都會(huì)保持畫面的清晰可見(jiàn)，不會(huì)對(duì)其作模糊處理。模糊處理會(huì)使人感覺(jué)景深混亂，一方面削弱了立體感，另一方面，會(huì)引起觀眾不適。這也是我們接下來(lái)也探討的立體制作的原則之一。立體影像制作原則人眼的雙視角立體成像原理決定了我們進(jìn)行立體制作的時(shí)候必須遵守一定的立體制作原則。在使用三維軟件(如Maya,3DMax等)進(jìn)行立體制作的時(shí)候，我們通常使

14、用3臺(tái)攝像機(jī)組成的CameraRig進(jìn)行制作。首先，我們必須要滿足一個(gè)前提條件：左右圖像之間不能存在垂直的偏差，也就是說(shuō)同一個(gè)目標(biāo)像素在左右圖像中只能是存在水平方向的偏差。因?yàn)槲覀兊难劬o(wú)論什么時(shí)候都是瞄準(zhǔn)單一目標(biāo)，左右圖像才能被大腦識(shí)別處理成像。有效立體成像區(qū)域(Effectivestereozone,記為ESZ)目標(biāo)距離:Y1總目標(biāo)距離引7目掾距離目標(biāo)距離(TargetDistance,記為TD)就是你要拍攝的目標(biāo)到你的攝像機(jī)的距離，也就是聚焦點(diǎn)的位置。有效立體成像區(qū)域?yàn)椋?2的目標(biāo)距離到3/2的目標(biāo)距離之間，即1/2*TDESZ3/2*TD。不難想象，如果一個(gè)物體(例如你的鼻子)離你的眼

15、鏡非常近，你將需要努力旋轉(zhuǎn)你的眼球，以聚焦到該物體上，也就是通常所說(shuō)的斗雞眼，這會(huì)引起大腦不適。攝像機(jī)間距(EffectiveCameraDistance,記為ECD)攝像機(jī)間距也就是左右兩個(gè)攝像機(jī)之間的距離。這個(gè)距離，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該等于目標(biāo)距離的1/30，即ECD=1/30*TD。屏幕前后屏幕指的是投影平面。攝像機(jī)視角向無(wú)限遠(yuǎn)，以目標(biāo)距離為界，如果物體剛好處于目標(biāo)界上，那么它在左右攝像機(jī)圖像中的位置是一樣的，因此不存在視差(parallax)；如果該物體位于目標(biāo)界之前，它擁有負(fù)視差(Negativeparallax)，反之，為正視差(Positiveparallax)。所有擁有正視差的對(duì)象在

16、投影的時(shí)候?qū)?huì)出現(xiàn)做屏幕里面，而擁有負(fù)視差的則會(huì)出現(xiàn)做屏幕前面。所有處于屏幕里面的對(duì)象都比處于屏幕前面的看起來(lái)更舒服，但這并不意味著你不能將對(duì)象擺在屏幕前面。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，長(zhǎng)時(shí)間將對(duì)象擺在屏幕前會(huì)引起觀眾不適，例如頭暈，惡心等癥狀，因此應(yīng)該避免長(zhǎng)時(shí)間將對(duì)象擺在屏幕前面。觀看時(shí)圖像間距(MaxImageSeparation，記為：MPS)觀看時(shí)圖像間距就是在觀看立體效果的時(shí)候，同一對(duì)象在左右投影中的水平距離。這個(gè)距離值的最大有效值等于屏幕到觀眾之間的距離(ViewingDistance，記為VD)的1/30，即MPS=1/30*VD。立體制作時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)避免畫面中觀眾的主要關(guān)注對(duì)象被屏幕的邊框裁切，這樣會(huì)直接破壞立體感，同樣會(huì)引起不適。為得到逼真的效果，所有的反射折射都應(yīng)該使用光線跟蹤算法計(jì)算盡量使用真實(shí)的材質(zhì)紋理，避免使用貼圖。同一鏡頭和前后兩個(gè)鏡頭之間應(yīng)該盡量使用同樣的焦距。否則，將迫使觀眾不斷調(diào)整眼球運(yùn)動(dòng)，容易引起眼睛疲勞和不適。當(dāng)進(jìn)行立體布局(stereolayout)的時(shí)候，一方面近處場(chǎng)景道具應(yīng)該盡量不要太靠近1/2*TD位置，另一方面遠(yuǎn)處的則應(yīng)該盡量靠近3/2*TD位置。這取決于你想要的場(chǎng)景的景深度。由于沒(méi)有真正完美的視差值，所有依靠主動(dòng)的或被動(dòng)的立體眼鏡泄露的立