虛擬現(xiàn)實(shí)課程報(bào)告

1、溫州大學(xué)課程報(bào)告課程名稱：報(bào)告題目：虛擬現(xiàn)實(shí)在3D電影中的應(yīng)用專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用班級(jí)：10計(jì)研姓名： 學(xué)號(hào)：10110842197摘要虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電影制作和放映過(guò)程中所取得的成就是舉世矚目的。我們?cè)?觀看電影是會(huì)發(fā)現(xiàn)：電影的特效越來(lái)越好，我們往往不能分清哪些畫面是真實(shí)拍 攝的，哪些畫面是電腦生成的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使得我們能夠看到未來(lái)世界，看到 彪悍的終結(jié)者?？梢杂斡[神秘的地外星球和納美人零距離接觸，能夠回到過(guò)去重 覽氣勢(shì)恢宏的特洛伊戰(zhàn)爭(zhēng)。總之我們能夠沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)為我們營(yíng)造的世界中穿 越時(shí)空的界限。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不但可以制作富有創(chuàng)造性的影視節(jié)目，也改變了影 視技術(shù)人員的工作方式；目前，虛擬現(xiàn)實(shí)主要

2、應(yīng)用于體驗(yàn)電影、虛擬角色、虛擬 演播室、三維電腦特技等方面：隨著虛擬現(xiàn)實(shí)逐漸克服人和信息處理系統(tǒng)問(wèn)的隔 閡，銀屏上的奇跡將越來(lái)越多。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)電影3D TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 第一節(jié)：電影發(fā)展的簡(jiǎn)介4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 1.1電影定義：4 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 1.2黑白電影4 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 1.3彩色電影4

3、 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 1.4 3D 電影:4 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第二節(jié)：3D電影的發(fā)展5 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 2.1 3D電影的原理5 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 2.2三種常見(jiàn)的3D電影技術(shù)5 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 3D電影的技術(shù)類型6 HYPERLINK l bookmark37 o

4、 Current Document 第三節(jié)：從電影阿凡達(dá)淺談3D電影的拍攝與制作6 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 3.1阿凡達(dá)的拍攝技術(shù)6 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 3.2阿凡達(dá)的放映技術(shù)7 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document CGI技術(shù)介紹7第一節(jié)：電影發(fā)展的簡(jiǎn)介1.1電影定義：電影，也稱映畫。是由活動(dòng)照相術(shù)和幻燈放映術(shù)結(jié)合發(fā)展起來(lái)的一種現(xiàn)代 藝術(shù)。是一門可以容納文學(xué)戲劇、攝影、繪畫、音樂(lè)、舞蹈等多種藝術(shù)的綜合藝 術(shù)，但它又具有獨(dú)自的

5、藝術(shù)特征。電影在藝術(shù)表現(xiàn)力上不但具有其它各種藝術(shù)的 特征，又因可以運(yùn)用蒙太奇這種藝術(shù)性極強(qiáng)的電影組接技巧，具有超越其它一切 藝術(shù)的表現(xiàn)手段！1.2黑白電影：電影的誕生：1895年12月28日，法國(guó)人盧米埃爾兄弟在巴黎的“大咖啡館”第一次用自己發(fā)明 的放映攝影兼用機(jī)放映了火車到站影片，標(biāo)志電影的正式誕生。1.3彩色電影：第一部彩色電影：浮華世界1.4 3D電影：1922年9月27日，哈利-費(fèi)爾奧和攝像師羅伯特-艾爾德制作世界上第一部3D 電影愛(ài)的力量，采用了紅綠立體電影模式，在洛杉磯大使飯店戲院放映的， 同樣只有一名觀眾，院線沒(méi)人愿買。第二節(jié)：3D電影的發(fā)展2.1 3D電影的原理人眼之所以能看到

6、立體的圖像，是由于人的雙眼有大約68厘米的距離，因此 左右眼各自處在不同的位置，所得得到的畫面有一點(diǎn)細(xì)微的差異。正是這種視差， 使人的大腦能將兩眼得到的細(xì)微差別的圖像進(jìn)行融合，從而在大腦中產(chǎn)生有空間 感的立體物體。2.2三種常見(jiàn)的3D電影技術(shù)色差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?？扉T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，交替左眼和右眼看到的圖象以至于你的大腦將兩幅 圖 像融合

7、成一體來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而產(chǎn)生了單幅圖像的3D深度感。其成本也比色差式 3D顯示技術(shù)昂貴很多。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。3D電影的技術(shù)類型線偏振與圓偏振:線偏振：如果光波只沿一個(gè)方向（南北方向、東西方向或者傾斜方向）發(fā)生偏 振，這種偏振便稱為線偏振。線偏振用于立體電影放映時(shí)，觀眾必須保持頭部端 正。如果觀眾頭部?jī)A斜了，線偏振眼鏡的方位發(fā)生了變化，就會(huì)發(fā)生重影現(xiàn)象， 但由于線偏振眼鏡價(jià)

8、格低廉，故線偏振仍不失為一種性價(jià)比較高的技術(shù)。圓偏振：如果在線偏振的基礎(chǔ)上，再使光波的振動(dòng)方向在一個(gè)圓周上旋轉(zhuǎn)，這種 偏振光就成了圓偏振。圓偏振用于立體電影放映,兩束光的偏振方向分別為一左 一右。觀眾觀看時(shí)，可以自由地活動(dòng)頭部，不會(huì)因?yàn)轭^部的活動(dòng)而看到重影。圓偏 振技術(shù)已應(yīng)用于一些數(shù)字立體電影系統(tǒng)。例如當(dāng)今世界上市場(chǎng)占有率最高的 Real D數(shù)字立體電影系統(tǒng)便采用了圓偏振技術(shù)。第三節(jié)：從電影阿凡達(dá)淺談3D電影的拍攝與制作3.1阿凡達(dá)的拍攝技術(shù)（1）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, 3D Max等）進(jìn)行立體 制作的時(shí)候，

9、我們通常使用3臺(tái)攝像機(jī)組成的Camera Rig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)?我們的眼睛無(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（Effective stereo zone,記為ESZ）(2 )虛擬攝像機(jī)技術(shù)：虛擬攝像機(jī)是阿凡達(dá)帶來(lái)的另一個(gè)突破性技術(shù)。這種攝像機(jī)本身并沒(méi) 有鏡頭，只有一個(gè)LCD顯示屏和用來(lái)記錄在一場(chǎng)戲中其相對(duì)于演員的定位 和朝向的標(biāo)記器。定位信息隨后被導(dǎo)入到特效轉(zhuǎn)換器中處理，這個(gè)轉(zhuǎn)換器 在第一時(shí)間將包括演員和潘多拉景物的對(duì)應(yīng)

10、CG圖像反饋到攝像機(jī)的屏幕 上。當(dāng)身穿表演捕捉服的薩姆沃辛頓和佐伊薩爾達(dá)娜在灰色單調(diào)的木擋 板前表演時(shí)，卡梅隆在虛擬攝像機(jī)中看到的卻是10英尺高藍(lán)色皮膚的 Neytiri和Sully在潘多拉的雨林中第一次邂逅的畫面。森林中的萬(wàn)物都 散發(fā)著光芒，熱情的精靈們?cè)谂硕嗬拇髿庵写┬?。?dāng)Neyriti試探Sully 是不是能夠被信賴時(shí)，無(wú)數(shù)精靈降落在Sully身上。3.2阿凡達(dá)的放映技術(shù)為了加強(qiáng)電影的視覺(jué)震撼。在IMAX之前，出現(xiàn)了兩種大畫面放映系統(tǒng)： Cinemascope和VistaVision，這兩套系統(tǒng)由于各方面的原因，諸如安裝復(fù)雜、 操作困難、畫面質(zhì)量不穩(wěn)定等影響了可觀性。因此都沒(méi)有得到推廣

11、，IMAX的三 名加拿大發(fā)明者(Graeme Ferguson、Roman Kroitor 和 Robert Kerr)早先也研 究與Cinemascope相仿的多投影機(jī)大銀幕放映系統(tǒng)，但他們?cè)?967年蒙特利爾 世界博覽會(huì)上的試驗(yàn)不夠理想，出現(xiàn)了不少技術(shù)問(wèn)題，因而促使他們轉(zhuǎn)向研發(fā)新 的單放映機(jī)、單攝影機(jī)式的大銀幕放映系統(tǒng)。最終催生了 IMAX的問(wèn)世。CGI技術(shù)介紹：CGI技術(shù)，即電腦生成圖像技術(shù)(ComputerGenerated Imaging)，簡(jiǎn)稱CGI， 有人把它稱之為“高寶真”數(shù)碼技術(shù)。其技術(shù)過(guò)程是通過(guò)電腦將影像分解成像素或 直接采用影素信息捕捉手段由模擬轉(zhuǎn)向數(shù)碼，在二度創(chuàng)作中生成

12、你所希望的任何 物體。一方面CGI技術(shù)與傳統(tǒng)動(dòng)畫相比更具備寫實(shí)主義風(fēng)格，它極力追求創(chuàng)造一 個(gè)完全令人信服的虛擬人物形象或事物；另一方面CGI技術(shù)希望能夠比真實(shí)更真 實(shí)，比戲劇更戲劇。CGI技術(shù)不僅用于創(chuàng)造一些奇幻的星球或者超現(xiàn)實(shí)的未來(lái)城 市，同時(shí)還期望能獲得和照片一樣逼真的效果。到現(xiàn)在，CGI技術(shù)更被廣泛地運(yùn)用于動(dòng)畫片的創(chuàng)作中，成為其發(fā)展的又一新階 段。動(dòng)畫片創(chuàng)作歷經(jīng)了手繪動(dòng)畫、計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫、計(jì)算機(jī)生成動(dòng)畫這三個(gè)發(fā)展 階段。而計(jì)算機(jī)生成動(dòng)畫就是我們前面所說(shuō)的CGI技術(shù)。從20世紀(jì)90年代以來(lái)， 每年獲得奧斯卡最佳視覺(jué)效果獎(jiǎng)的影片沒(méi)有不采用CGI技術(shù)的。CGI技術(shù)無(wú)需攝 影機(jī)的介入，而是依靠計(jì)算機(jī)創(chuàng)造出一種“虛擬的現(xiàn)實(shí)景象”，一種亦真亦幻的三 維空間。就是通過(guò)將電腦動(dòng)畫與數(shù)碼加強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)背景相結(jié)合，運(yùn)用CGI技術(shù)，沃特.迪 斯尼公