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课题制作用3D显示拍3D电影

发布时间: 2022-10-29 18:32:18

① 什么是3D电影

即立体电影
1953年5月24日立体电影首次出现,为了把观众从电视夺回来,好莱坞推出了一种新玩艺儿--立体电影。戴着特殊眼镜的观众像在观看《布瓦那魔鬼》及《蜡屋》这类惊险片那样,发现自己躲在逃跑的火车及魔鬼的后面。从而为我们带入了立体电影的时代。
原理介绍

基本原理

立体电影就是用两个镜头如人眼那样的拍摄装置,拍摄下景物的双视点图像,再通过两台放映机,把两个视点的图像同步放映,使这略有差别的两幅图像显示在银幕上,这时如果用眼睛直接观看,看到的画面是重叠的,有些模糊不清,要看到立体影像,就要采取措施,使左眼只看到左图像,右眼只看到右图像,如在每架放影机前各装一块方向相反的偏振片,它的作用相当于起偏器,从放映机射出的光通过偏振片后,就成了偏振光,左右两架放

映机前的偏振片的偏振方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直,这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振光方向不改变,观众使用对应上述的偏振光的偏振眼镜观看,即左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,这样就会看到立体景像,这就是立体电影的原理。互补色、开关、柱镜、狭缝光栅等都是在保证左眼看左图,右眼看右图这一基本原理上的几种屏幕观看立体的不同方式。随着科技的进步,人们在屏幕上看立体的方式会更多。
原理解析

人以左右眼看同样的对象,两眼所见角度不同,在视网膜上形成的像并不完全相同,这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近,从而产生立体视觉。立体电影的原理即为以两台摄影机仿照人眼睛的视角同时拍摄,在放映时亦以两台放影机同步放映至同一面银幕上,以供左右眼观看,从而产生立体效果。
拍摄立体电影时需将两台摄影机架在一具可调角度的特制云台上,并以

符合人眼观看的角度来拍摄。两台摄影机的同步性非常重要,因为哪怕是几十分之一秒的误差都会让左右眼觉得不协调;所以拍片时必须打板,这样在剪辑时才能找得到同步点。
放映立体电影时,两台放影机以一定方式放置,并将两个画面点对点完全一致地、同步地投射在同一个银幕内。在每台投影机的镜头前都必须加一片偏光镜,一台是横向偏振片,一台是纵向偏振片(或斜角交叉),这样银幕就将不同的偏振光反射到观众的眼睛里。观众观看电影时亦要戴上偏振光眼镜,左右镜片的偏振方向必须与投影机搭配,如此左右眼就可以各自过滤掉不合偏振方向的画面,只看到相应的偏振光图象,即左眼只能看到左机放映的画面,右眼只能看到右机放映的画面。这些画面经过大脑综合后,就产生了立体视觉。
利用人的双眼视角差和会聚功能等特性拍摄的放映时产生立体效果的电影。普通的电影或照片都是一个镜头从单一视角拍摄的,影像都在同一平面上,人只能根据生活经验(如近大远小、光线明暗)产生空间感。而立体电影则是由从类似人两眼的不同视角摄制的具有水平视角差的两幅画面组成的,放映时两幅画面重叠在幕上呈双影,通过特制眼镜或幕前辐射状半锥形透镜光栅,观众左眼看到的是从左视角拍摄的画面、右眼看到的是从右视角拍摄的画面,通过双眼的会聚功能,于是合成为立体视觉影像。观众看到的影像好像有的在幕后深处,有的脱框而出,似伸手可攀,给人以身临其境的逼真感。采用幕前辐射状半锥形透镜光栅的立体电影受观众厅座位区位置的严格限制,观众头部不能随便移动,否则立体效果消失,因此观众感到异常不便。在戴眼镜观看的立体电影中,广泛采用着彩色眼镜法和偏光眼镜法。彩色眼镜法是把左右两个视角拍摄的两个影像,分别以红色和青(或绿)色重叠印到同一画面上,制成一条电影胶片。放映时可用一般放映设备,但观众需戴一片为红另一片为青(或绿)色的眼镜。使通过红镜片的眼睛只能看到红色影像,通过青色镜片的眼睛只能看到青色影像。此法的缺点是观众两眼色觉不平衡,容易疲劳;优点是不需要改变放映设备。初期的立体电影常用这种方法。1985年日本筑波国际科技博览会上展出了采用这种方法的球幕黑白电影,效果更佳。偏光眼镜法的立体电影,从1922年开始一直为各国所重视,有些国家已和大视野的电影相结合,拍成质量更高、效果更好的彩色立体电影。这种电影在放映时,左右画面以偏振轴互为90°的偏振光放映在不会破坏偏振方向的金属幕上,成为重叠的双影,观看时观众戴上偏振轴互为90°、并与放映画面的偏振光相应的偏光眼镜,即可把双影分开获得立体效果。由于制作和放映工艺的不同,偏光立体电影有双机和单机之分。1985年的筑波博览会上展出了70毫米大银幕彩色立体电影。自60年代以来,中国拍摄的立体电影是采用偏振光方式观看的立体电影。
苏联在70年代研试了全息立体电影,观看时不必戴眼镜,有很大的影像亮度范围。由于观众眼睛的视觉调节和收敛是自然的,不会引起过分紧张和疲劳,观众只要转动头部,即可看到如同实物那样的位置变化,比普通电影有更大的深度感,就象真实物体那样。这种电影仍在研究试验阶段。
偏振技术

你看过立体电影吗?你知道它的道理吗?它就是应用光的偏振现象的一个例子。在观看立体电影时,观众要戴上一副特制的眼镜,这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片。这样,从银幕上看到的景象才有立体感.如果不戴这副眼镜看,银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么呢?
这要从人眼看物体说起。人的两只眼睛同时观察物体,不但能扩大视野,而且能判断物体的远近,产生立体感。这是由于人的两只眼睛同时观察物体时,在视网膜上形成的像并不完全相同,左眼看到物体的左侧面较多,右眼看到物体的右侧面较多,这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的远近,从而产生立体视觉。
立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像,制成电影胶片。在放映时,通过两个放映机,把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映,使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。这时如果用眼睛直接观看,看到的画面是模糊不清的,要看到立体电影,就要在每架电影机前装一块偏振片,它的作用相当于起偏器。从两架放映机射出的光,通过偏振片后,就成了偏振光。左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振光方向不改变。观众用上述的偏振眼镜观看,每只眼睛只看到相应的偏振光图象,即左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,这样就会像直接观看那样产生立体感觉。这就是立体电影的原理。
我国在八十年代制作的立体电影是采用一个镜头拍摄和放映的立体电影,两套图象交替地印在一条电影胶片上,还需要一套复杂的光路装置及偏振系统,这里就不一一涉及了。
立体电影制作流程

剧本讨论

立体影片制作客户的要求,主要诉求点,制作师交流与沟通。
概念设计

业内通用的专业立体电影流程前期制作,内容包括根据剧本绘制的动画场景、角色、道具等的二维设计以及整体动画风格(色调,节奏,情绪,泥塑---魔戒,星战,绿巨人等)定位工作,给后面三维制作提供参考。
分镜故事板

根据文字创意剧本进行的实际制作的分镜头工作,手绘图画构筑出画面,解释镜头运动,讲述情节给后面三维制作提供参考。
粗模

在三维软件中由建模人员制作出故事的场景、角色、道具的粗略模型,为故事板(Layout)做准备。
3D故事板(Layout)

用3D粗模根据剧本和分镜故事板制作出Layout(3D故事板)。其中包括软件中摄像机机位摆放安排、基本动画、镜头时间定制等知识。
3D角色建模型\3D场景\道具模型

根据概念设计以及客户、监制、导演等的综合意见,在三维软件中进行模型的精确制作,是最终动画成片中的全部“演员”。
贴图材质

根据概念设计以及客户、监制、导演等的综合意见,对3D模型“化妆”,进行色彩、纹理、质感等的设定工作,是动画制作流程中的必不可少的重要环节。
骨骼蒙皮

根据故事情节分析,对3D中需要动画的模型(主要为角色)进行动画前的一些变形、动作驱动等相关设置,为动画师做好预备工作,提供动画解决方案。
分镜动画

参考剧本、分镜故事板,动画师会根据Layout的镜头和时间,给角色或其它需要活动的对象制作出每个镜头的表演动画,有人工设定关键帧,也有动作捕捉器。动画调节在三维动画中是与二维动画类似的思考方法,但在这个工作上三维动画有很大的优势。我们知道二维动画在制作时有“原画师”和“动画师或中间画”,在三维动画的世界之中设计者做的是“原画师”的工作,我们操作骨骼系统在不同的关键帧设定动画。而“动画师”的工作则全部由计算机自动完成。
灯光

根据前期概念设计的风格定位,由灯光师对动画场景进行照亮、细致的描绘、材质的精细调节,把握每个镜头的渲染气氛。
3D特效

根据具体故事,由特效师制作。若干种水、烟、雾、火、光效在三维软件(Maya)中的实际制作表现方法。
分层渲染/合成

动画、灯光制作完成后,由渲染人员根据后期合成师的意见把各镜头文件分层渲染,提供合成用的图层和通道。
配音配乐 由剧本设计需要,由专业配音师根据镜头配音,根据剧情配上合适背景音乐和各种音效。片子的音乐可以作曲或选曲。这两者的区别是:如果作曲,片子将拥有独一无二的音乐,而且音乐能和画面有完美的结合,但会比较贵;如果选曲,在成本方面会比较经济,但别的片子也可能会用到这个音乐。
旁白和对白就是在这时候完成的。在旁白和对白完成以后,在音乐完成以后,音效剪辑师会为影片配上各种不同的声音效果,至此,一条立体电影的声音部分的因素就全部准备完毕了,最后一道工序就是将以上所有元素并的各自音量调整至适合的位置,并合成在一起。这是立体电影制作方面的最后一道工序,在这一步骤完成以后,则立体电影就已经完成了。
后期剪辑

用渲染的各图层影像,由后期人员合成完整成片,并根据客户及监制、导演意见剪辑成不同版本,以供不同需要用。
观看方式

1. 空分法

电影院中普遍采用。 现在有不少影院都拥有3D立体放映厅,放映时通过两个放映机来播放两个摄影机拍下的电影,在屏幕上就会同步出现两组有差别的图像,一般用偏振眼镜观看,也有用光谱眼镜的。
不闪式3D技术

不闪式3D 电视方式是最接近我们实际感受立体感,最自然的方式。如同在电影院里享受生龙活虎的3D影像,能够同时看两个影像把分离左侧影像和右侧影像的特殊薄膜贴在3D电视表面和眼镜上。通过电视分离左右影像后同时送往眼镜,通过眼镜的过滤,把分离左右影像后送到各个眼睛,大脑再把这两个影像合成让人感受3D立体感。 不闪式3D的特点:有关视角方面,在视听推荐距离内观看时不闪式3D全然不成问题。比如,除了在一米以内站着、坐着或者用非常不正常的姿势观看电视以外,在3D电视视听推荐距离内观看时没有任何问题的。
唯一缺点是播放1080p时只有540p,也就是画质减半,导致效果不明显。
不闪式的优势
首先没有闪烁,能体现让眼睛非常舒适的3D影像。不闪式3D没有电力驱动,可舒适佩戴眼镜并且全然没有闪烁感。因此可以尽情享受让眼睛非常舒适的3D影像。看实际测量闪烁程度的数据就能知道数据几乎是零,不会有头晕的状态出现。
能够用轻便舒适的眼镜享受3D影像。不闪式3D眼镜轻便、价格合理,还可以使用夹套眼镜让配戴眼镜的人也能舒服使用。
体现没有重叠画面的3D影像。画面重叠现象是因为右侧影像进入左侧眼睛或左侧影像进入右侧眼睛而发生的。不闪式3D所使用的特殊薄膜分离左右影像后体现3D影像,所以不会发生画面重叠现象享受好像看到活生生的真实物体的立体影像。通过实际测量画面重叠的数据就能知道不闪式3D的重叠数据是人无法感知的水平。
2. 互补色技术

是另一种3D立体成像技术,现在也比较成熟,有红蓝、红绿等多种模式,但采用的原理都是一样的。色分法会将两个不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中。这样视频在放映是仅凭肉眼观看就只能看到模糊的重影,而通过对应的红蓝等立体眼镜就可以看到立体效果,以红蓝眼镜为例,红色镜片下只能看到红色的影像,蓝色镜片只能看到蓝色的影像,两只眼睛看到的不同影像在大脑中重叠呈现出3D立体效果。
3. 时分法

时分法需要显示器和3D开关眼镜的配合来实现3D立体效果。时分法所采用的立体眼镜构造有些复杂,当然成本也高些。两个镜片都采用电子控制,可以根据显示器的输出情况进行状态的切换,镜片的透光、不透光切换使得人眼只能看到对应的画面(透光状态下),双眼看到不同的画面就能够达到立体成像的效果。
优点:
应用得最为广泛,资源相对较多
缺点:
1、戴上眼镜之后,亮度减少较多;
2、3D眼镜快门的开合在日光灯作用下与左右图像不完全同步,会出现串扰重影现象;
3、快门式3D眼镜的售价基本在1000元左右,相对较贵,并且需要安装电池或充电使用。
4.光栅式

为了迎接2008北京奥运会接收电视立体节目,我国自己制造出了光栅式的立体电视机,但光栅式也有缺点,就是清晰度和其它的立体相比要差些,只有在非常大的电视上清晰度稍高,但这样一来,价格也就上去了,想克服这个缺点就是要技术进步。
5.普氏立体

这是一战后的一位老兵发现的一种看立体的方式(国内叫过全真立体),这项立体电视技术与原有各种制式的电视设备兼容,其原理是在拍摄立体节目时,让摄像机向左或向右匀速移动,主要是运动立体的效果。观众看节目时,戴上一付对应左移或右移的特制眼镜,这种眼镜的镜片一个是透明的,另一个是半透明的,成本低廉,如果不戴眼镜和看普通电视没有区别。这项技术面临淘汰的原因是左移与右移所拍的片子与观看带的眼镜容易混淆,造成立体效果不明显,而其兼容性好的特点又被过度炒作,八十年代起,在全球几十个国家几起几落。
6.观屏镜:

以前专用于看立体相机拍的图片对,图片对一般左右呈现。现在这种观屏镜也可看左右型立体电影。缺点:看图像或电影时最多只能是屏幕一半大小;优点:非常清晰。
7.全息式:

这种目前无法推广。在各个角度看上去都是立体的,不用立体眼镜。价格是贵得出奇,只在科技馆有展示。
发展简史

立体电影的起源:

1839年,英国科学家查理·惠斯顿爵士根据“人类两只眼睛的成像是不同的”发明了一种立体眼镜,让人们的左眼和右眼在看同样图像时产生不同效果,这就是今天3D眼镜的原理。
1922年,世界上第一部3D电影是《爱情的力量》,遗憾的是,影片很早之前就已经遗失了。早期的3D电影都是以展示立体效果为主,片中常以指向观众的枪、扔向观众的物体为噱头。
1952年,讲述非洲探险的《非洲历险记》被认定为是史上第一部真正的3D长片。该片的口号是“狮子在你腿上,爱人在你怀里”。尽管《生活》杂志在当时称该片“廉价、荒谬”,但观众们仍然热情地挤进电影院去体验片中的“自然视角”。
1953年,《恐怖蜡像馆》等一批3D恐怖片应运而生,3D片在上世纪五十年代进入了黄金时期。
1954年,当时世界上最伟大的导演们,绝大多数都对3D电影低眼相看,认为那只不过是在玩魔术而已,根本不是艺术。然而,希区柯克不这么想,他在1954年拍摄了3D版的《电话谋杀案》,成为了当时3D片中为数不多的精品。
1954年03月05日 ,环球公司推出最有名的3D恐怖片《黑湖妖谭》,该片也是至今为止惟一一部有续集的3D电影。新版《黑湖妖谭》计划在2011年上映。
1962年,我国的天马电影制片厂拍摄了国内第一部3D立体电影《魔术师的奇遇》,桑弧导演,陈强主演。后来又陆续出现了《欢欢笑笑》《快乐的动物园》《靓女阿萍》《侠女十三妹》等。
1982年,迪士尼拍摄了短片《魔法之旅》,虽然这部短片只有16分钟,但通过CGI与真人表演的混合,打造出了在当时令人惊讶的3D效果。
1982年,《13号星期五》第三部上映,本片令80年代的3D电影慢慢复苏。
1983年,3D版的《大白鲨第三集》轰动一时,放映首周就赚得1300万美元的票房。但因为电影本身水准低下,3D效果也无过人之处,很快就让观众失去了兴趣。
1985年,《魔晶战士》成为世界首部3D动画长片。
2004年,第一部IMAX 3D长片《极地特快》诞生。该

片在2000块普通2D银幕上放映,3D IMAX银幕只有75块。然而就是这75块3D IMAX银幕,获得的票房占全片总票房的百分之三十。3D+IMAX的“超强组合”,让发行方看到了巨大的商业潜力。
2005年,迪士尼的动画片《鸡仔总动员》采用了新型投影技术放映,消除了以往看3D电影时容易产生的眼睛疲劳。
2008年,《U2 3D演唱会》是第一部完

全用3D摄影机拍摄的真人影片,这个音乐纪录片堪称先锋。
2009年,环球的动画片《鬼妈妈》是第一部采用停格动画形式的3D电影。

2009年,《阿凡达》成为有史以来制作规模最大、技术最先进的3D电影。阿凡达(Avatar)是一部科幻电影,由着名导演詹姆斯·卡梅隆执导,二十世纪福克斯出品。该影片预算超过5亿美元,成为电影史上预算最高的电影。
大卫·斯莱德(David Slade)执导的《暮光之城3:月食》将于2010年6月30日上映。影片将采用3D IMAX技术 。
《暮光之城3:月食》的故事将继续围绕女主角与吸血鬼爱人以及狼人之间展开,在狼人角色淡出之后,她还将面临新的吸血鬼军团的挑衅。据悉,随着《暮光之城》的人气爆炸,系列电影的投资规模亦越来越大,特效水准也将大幅度提高。

② 3d全息影像技术的全息显示

透射式全息显示图像属于一种最基本的全息显示图像。记录时利用相干光照射物体,物体表面的反射光和散射光到达记录干板后形成物光波;同时引入另一束参考光波(平面光波或球面光波)照射记录干板。对记录干板曝光后便可获得干涉图形,即全息显示图像。再现时,利用与参考光波相同的光波照射记录干板,人眼在透射光中观看全息板,便可在板后原物处观看到与原物完全相同的再现像,此时该像属于虚像。假如利用与参考光波的共轭光波相同的光波照射记录干板,即从记录干板右方射向记录干板而会聚一点的球面光波,则经记录干板衍射后会聚而形成原物的实像。
透射式全息显示图像清晰逼真,景深较大(仅受光波相干长度的限制),观看效果颇佳。但为确保光的相干性,需用激光记录与再现。采用激光也会带来其特有的散斑效应的弊病,即再现像面上附有微小而随机分布的颗粒状结构。 为克服透射式全息显示图像无法利用普通白光(非相干光)再现的缺陷,人们又发展了反射式全息显示图像。将物体置于全息板的右侧,相干点光源从左方照射全息板。将直接照射至全息板平面上的光作为参考光;而将透过全息板(未经处理过的全息板是透明的)的光射向物体,再由物体反射回全息板的光作为物光,两束光干涉后便形成全息显示图像。由于记录时物光与参考光分别从全息板两侧入射,故全息板上的干涉条纹层大致与全息板平面平行。再现时,利用光源从左方照射全息板,全息板中的各条纹层宛如镜面一样对再现光产生出反射,在反射光中观看全息板便可在原物处观看到再现的图像。
制作反射式全息显示图像时,通常采用较普通透射式全息显示图像更厚的记录介质(厚约15μm的感光乳胶层)。因干涉条纹层基本上与全息板平面平行,介质层内形成多层干涉条纹层,即反射层,故全息板的衍射相当于三维光栅的衍射,必须满足布拉格(Bragg)衍射条件,即仅有某些具有特定波长及角度的光才能形成极大的衍射角。由于具有这种选择性,反射式全息显示图象便可用普通白光扩展光源再现。这是其一大优点,同时亦消除了激光的散斑效应。近年来,该类全息显示图像已广泛应用于小型装饰物的三维显示,并已实现商品化,市面上将其称为“激光宝石”。反射式全息显示图象还可用作壁挂式显示,但制作屏幕较大的反射式全息显示图像技术难度较大;另一缺陷是其景深不太大,距记录介质平面较远处的图像有点模糊不清。 20世纪70年代末,一种新型全息显示图像即彩虹式全息显示图像(Rainbow Hologram)问世,它可采用白光再现,图像清晰明亮,尤其适用于立体三维显示,倍受人们的重视。彩虹式全息显示图像是采用激光记录全息显示图像,用白光照射再现单色图像的一种全息显示技术。其基本特点是在记录系统中适当的位置加入一个狭缝,其作用是限制再现光波,以降低图像的色模糊,从而实现白光再现单色图像。有人曾系统地分析过彩虹式全息显示图像的成像过程。其基本记录方式以一步法为例,物体通过透镜成像于全息板附近,同时光路中设置一个狭缝来限制成像光的孔径。利用白光点光源以共轭方式照射全息板,便会同时再现物像与缝隙的实像。由于全息显示图像的基本作用相当于光栅,在白光照射下具有色散的作用,故不同颜色的狭缝像分布于不同的方位。当人眼从缝隙像左方观看全息板时,通过不同颜色的缝隙像便可观看到该种颜色的物像。当人眼上下移动时,物象会产生出宛如彩虹一样的颜色变化,这也是此种全息显示图像名称的由来。
彩虹式全息显示图像技术的问世给全息显示注入了新的活力,众多研究者对其进行了不断的改进与发展,并在众多领域得到了应用。如将记录时的单缝变为多缝,可使同一角度观看的再现像具有与实物一样的彩色,或对黑白图像进行假彩色编码。因人们对色彩的分辨能力远远超过对灰度级的分辨能力,此种假彩色化法可极大提高对图像的判读能力。近年来还提出并实现了新型的双孔径彩虹式全息显示图像和大角度环形孔径彩虹式全息显示图像。前一种可在普通白光扩展光源下,将再现象的分辨率大大提高,并能由一体视对平面图像合成无需配戴眼镜观看的立体三维图像。后一种则将单缝孔径变为大直径的环形孔径,从而可实现360°环视的再现像,即在白光照射下,可绕全息板转一周以观看物体所有侧面的再现像。 合成式全息显示图像是指将一系列由普通拍摄物体的二维底片借助全息方法记录在一块全息软片(或干板)上,再现时实现原物体的准立体三维显示的一种技术。实现再现物体360°环视像的另一种有效方法便是合成式全息显示图像。它可制成圆筒式,亦可制成平面式。这里以旋转物体为例说明合成式全息显示图像的制作技术。显然,假若将物体变为实际场景,则可制作立体电视;假若将转动物体变为一系列连续变化的二维图片,则可制成活动的动画。
这种合成式全息显示图像实际上是彩虹式全息显示图像与合成技术的有机结合。利用这种方法在平面全息板上再现环视或立体活动图像,是极其诱人的。其缺陷是记录过程较为复杂,但随着计算机技术的发展与普及,这一缺陷已不再成为严重的问题。近年来,研制出一套由计算机控制的合成式全息显示图像自动记录系统,并成功地由它制出像质颇佳的360°环视合成式全息显示图像。
在合成式全息显示技术中,有一种可显示被拍摄物体动态过程的角度多路合成式全息显示技术,它是一种电影拍摄与全息拍摄完美结合的技术。它使用电影摄影机进行第一步记录,再在激光照射下用“全自动合成全息拍摄系统”将记录的二维电影片制成全息显示图像,它是一种实现了白光记录和白光再现被记录物动态过程的高层次全息显示技术。纵向多路合成的全息显示图像,由于采用了不同角度的视像进行合成,故称为角度多路合成式全息显示图像。它是一项集电影特技摄影、激光全息、光机电一体化、微机控制及纳米感光材料等高新技术于一体的最新技术。还有另一类纵向多路合成的全息显示图像,它是由对客体不同深度的一系列平面层拍摄的底片合成的。如医学中用X射线断层摄影(CT)或超声波断层摄影,可得到垂直于人体轴线方向的一系列平面图片。利用全息显示技术将其按原顺序、原间隔制成合成式全息显示图象,再现时则可观看到一系列纵向平行排列的透明平面图像。当这些像的纵向间隔小到一定程度时,观看者便如同观看原物的透明立体三维图像一样。纵向多路合成的全息图像亦可利用计算机技术进行制作。
角度多路合成式全息显示技术具有发展前景的潜力。它可将计算机图像信息处理、光学图像信息处理、纳米感光化学信息处理、影视技术多年来积累的视觉心理学及生理学深度感等方面的经验融合一体,对采集的图像信息进行处理,从而获得优质的三维空间立体影像。观看这种角度多路合成式全息显示立体影象时,无需配戴眼镜等附加装置。它是目前记录并显示伴有活动图象的三维立体影像的最佳方法。随着液晶显示技术及纳米级实时记录介质材料的研制开发,角度多路合成式全息显示技术将会发展成为新一代具有可持续发展的科研项目及值得巨大投入的研究课题。 上述各种全息显示图像的共同缺陷是复制较为烦琐,通常需采用激光源及光学器件,而且每复制一次皆需曝光、显影和定影等过程。为解决这一问题,20世纪80年代开发出一种可象印书一样大批量快速复制的模压式全息显示图像。其制作工艺过程可分为如下三步:
记录原版全息显示图像,这种全息显示图像的记录过程类似于彩虹式全息显示图像,但它属于浮雕型,即与光强分布相应的干涉条纹已转变为凹凸型沟槽状分布;
制作金属压模,即由原版全息显示图像经电镀和铸模等工序转为金属模板;
压印复制,通常是在透明塑料片上利用金属模板进行热压以得到复制的全息显示图像。这种模压式全息显示图像既可制成透射式,亦可将其表面镀以高反射率金属膜,使其变成反射式。模压复制技术涉及到光刻胶母版制作、电铸及全息模压技术,是全息显示技术中难度最大的一种技术,它属于高层次的全息显示技术。
模压式全息显示图像的最大优点是可大批量生产。一个优质的模板可连续压印一百万次以上,故全息显示图像的成本大为降低。这种全息显示图像的制作现已成为一个颇具规模的产业,其产品广泛应用于防伪商标、各种证卡及艺术性显示等。常见的各种防伪标志便是一种反射式模压彩虹全息显示图像,从不同的角度观看时,其色彩会发生一些变化。拟将合成式全息显示技术与模压技术有机结合一起,制成一种可360°环视或动画式模压全息显示图像。 最后简单介绍一下近年来发展颇为迅速的计算机全息显示图像(ComputerGenerated Hologram),简称为CGH。既然全息显示图像属于一种干涉图样,假如能利用计算机直接产生出这种图样,则无需再采用光学设备实地记录了。这种方法既可完全节省光源及要求相当精密的光路设置,又能模拟实际上并不存在的各种物体,故具有明显的简易性与灵活性。
计算机全息显示图像目前已在图像处理和干涉计量等领域内获得了广泛的应用。它同样亦可应用于立体三维图像显示,仅是成像质量仍需作进一步的改进。值得指出的是将光学与电子学技术有机结合一起,发挥其各自的优势,将是实现立体三维显示的一种有效途径。

③ 电影院3D电影原理是什么

3D电影就是立体电影,原理就是:

用两个镜头如人眼那样的拍摄装置,拍摄下景物的双视点图像。再通过两台放映机,把两个视点的图像同步放映,使这略有差别的两幅图像显示在银幕上,这时如果用眼睛直接观看,看到的画面是重叠的,有些模糊不清,要看到立体影像,就要采取措施,使左眼只看到左图像,右眼只看到右图像。

从放映机射出的光通过偏振片后,就成了偏振光,左右两架放映机前的偏振片的偏振方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直,这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振光方向不改变。

观众使用对应上述的偏振光的偏振眼镜观看,即左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,这样就会看到立体景像,这就是立体电影的原理。

(3)课题制作用3D显示拍3D电影扩展阅读:

1、1839年,英国科学家查理·惠斯顿爵士根据“人类两只眼睛成像不同”的现象发明了一种立体眼镜,让人们的左眼和右眼在看同样图像时产生不同效果,这就是今天3D眼镜的原理。

2、而最早出现立体电影的是在1922年。这种电影放映时两幅画面重叠在银幕上,通过观众的特制眼镜或幕前辐射状半锥形透镜光栅,使观众左眼看到从左视角拍摄的画面,右眼看到从右视角拍摄的画面,通过双眼的会聚功能,合成为立体视觉影像。

3、立体电影照片可应用到艺术人像写真、个性婚纱摄影、时尚儿童摄影、宠物宝贝摄影、商业产品摄影、室内装潢摄影、建筑雕塑立体展示、旅游风景摄影等等。

④ 3D电影都是什么原因能让人身临其境的如何做到的

去电影院看过3D电影的朋友都知道,戴上3D眼镜就会让人有身临其境的感受,是什么让电影如此的生动起来的呢? 这是因为我们的两只眼睛可以判断物体的距离,产生立体的感觉。在拍摄电影的时候用左右两部摄像同拍摄,而在放映时所拍的两部影片同步到大屏幕上面,当观众戴上3D眼镜的时候,通过特定的光学原理,就可以产生立体的效果。

3D电影主要是由两个不同的画面,经过3D眼镜再配合大脑指示将画面重合在一起,而形成的立体、逼真的画面。3D电影虽然好看,可不能长时间的观看,以免引起眼睛的不适。对于发育期的儿童和眼睛有疾病、高血压、心脏病、有晕车的人群都不适合看这种类型的电影。

⑤ 3D技术大片的3D效果构成原理

我们肉眼所看到的景像是一种具有层次、深度的立体影像。一般我们所谓3D游戏或电影,实际上并非真正的3D;因为屏幕先天即是2D,并且拍摄电影也是使用单镜头的摄影机,所以就算用3D技术制作的动画电影,输出到显示屏也是平面的,我们称呼这种3D为“平面3D”。让我们先做个简单的实验,首先伸出您的一根手指头,并凝视这根手指,然后闭上右眼、张开左眼;再来张开右眼、闭上左眼,仔细观察左、右眼所见是否有些不同?这个不同即为“视差(parallax)”。立体3D的技术即是要将这个“视差”持续在屏幕上表现出来。因此为使观赏者得以观看真正立体,每个眼睛所看到景物必须与另一眼稍有不同。事实上,这种不同让我们的眼睛具有判断事物的纵深感,也就是真正3D空间的Z轴,再来做一个实验,我们先闭上一只眼睛,拿起两支铅笔,试图将这两支铅笔笔头对接,我们会发现这样做比较困难,因为单眼无法判断纵深感,我们无法确定两支笔的前后距离,此时如果你睁开双眼会发现这样做非常容易,因为两眼的不同位置观看事物可以判断出纵深感,这样Z轴的感觉就能体现出来了。 从上面的文字我们基本上知道了真正3D是怎样形成的,说的简单一些,就是我们的肉眼的左右眼睛看到的物体因为存在位置不同而不同,所以,我们要体验真正3D图像就必须模拟出这个环境,就是要让我们的眼镜左右眼看到的内容不同。 如何来实现这样的视觉环境呢,目前的方法有: 1、到电影院看3D立体电影。 他的原理是,在影片的制作过程是使用特殊的双镜头(多镜头)摄影机进行影片的拍摄,每个镜头分别记录了我们肉眼的左眼和右眼的图像,然后在播放电影时也使用特殊的双投影机,同时将左右图像投影在银幕上,这样我们看到的图像是一组两幅影像叠在一起的叠影影像,当然这样是不够的,此时还要戴上特殊的“偏光镜”,他的作用是将银幕上重叠的两组影像通过偏光镜的偏光原理让两只眼睛分别得到一组影像,这样就达到了左右眼个看到一组不同的影像,我们就可以体验真正的3D影像了,目前一些大的电影院和科技馆都提供这类的电影(IMAX)体验,大家可以购票去电影院感受一下。 2、使用3D立体液晶眼镜。 3D液晶眼镜通常被用在计算机上,可以通过这种眼镜玩真正3D游戏和看3D电影,原理是通过软件将原来的3D游戏分成2组不同角度的影像,通过3D液晶眼镜看到不同的画面,液晶眼镜用一根电线连接到计算机(也有无线产品),由计算机通过软件来控制液晶眼镜镜片的开合,配合通过特殊处理的画面得到每个眼睛的不同画面,比如首先左眼液晶眼镜打开,右眼的镜片闭合(其实就是变暗),此时画面上显示左眼看到的画面,然后右眼的镜片打开,左眼的镜片闭合,同时画面显示有眼看到的内容,这样左右镜片不断的交替开合,当然实际上这个过程是非常快速的,我们肉眼不能感觉到液晶眼镜的开合,却使我们的左右眼睛看到不同的画面,这样就可以看到立体效果了。 这可能是一个比较好的在家里看3D立体电影或游戏的好办法,但它也有缺点,首先液晶眼镜是通过交替关闭左右镜片的方法,这样必然产生画面的闪烁,不稳定,另外对显示器的要求很高,因为交替左右眼分开看的画面要求在同一时间显示的一幅画面变成2副,这样屏幕的刷新率比平时要高出一倍,也就是说,如果平时我们使用80Hz的屏幕刷新率,在使用液晶立体眼镜时就要显示器达到160Hz的刷新率,显然这样的要求对显示器来说过于苛刻,就算最低要求的50Hz也要屏幕达到100Hz的频率,看起来刚刚够,但这样的闪烁将非常严重,不能很舒服的观看同时非常损伤眼睛。另一个问题是,液晶眼镜的局限性很大,他只能通过计算机控制镜片和显示器的配合才能达到效果,但如果你的计算机是液晶屏幕(LCD)的话你只能放弃他了,另外也需要特殊的电影片源,并且液晶眼镜是不能在影碟机(VCD或DVD)上使用,也不能在液晶电视、等离子电视和投影机上使用,因为他需要配合特殊的显示频率,这也是阻碍3D立体液晶眼镜进入家庭的很大障碍。 3、使用红蓝眼镜。 这种方式可能是现阶段看立体电影成本最低也是门槛最低一种方式,简单的说就是使用“红蓝眼镜”将左右眼睛看到的画面分离出来,这种电影在电影后期制作的时候将左眼的影像和右眼的影像分别进行偏红和偏蓝的着色,也就是说一只眼睛看到的影像色彩偏红另一只眼睛看到的影像偏蓝,在播放电影时将这两种不同偏色的影像重叠播放,观看电影时戴上特制的“红蓝眼镜”,一只眼镜红色镜片另一只眼镜蓝色镜片,通过不同的颜色过滤,比如透过红色镜片看到的影像会将电影中偏红的影像过滤掉,反之另一只眼睛通过蓝色镜片将蓝色的影像过滤掉,这样每只眼睛就可以看到不同的影像,达到观看立体电影的目的了。 这种方式因为不需要特殊的播放装置和特别制作的眼镜,观看的成本非常低,红蓝眼镜我们都可以自己制作,而且不会受到播放设备的限制,可以在传统电视机、投影仪、液晶电视等一切画面设备都可以实现,还可以看静止的图像,因此适应面非常的广,也被电影公司制作3D立体DVD影碟时普遍采用的一种方法。但它的缺点也是显而易见的,因为这种方式首先改变了图像的色彩,看到的画面的颜色有很大的失真,其次由于迫使两只眼睛通过不同颜色的镜片,观看电影时对眼睛的刺激比较大,容易造成眼睛疲劳,这种方式也是前面提到的几种方法中效果最差的,影像叠影会比较严重,因为红蓝镜片无法完全过滤掉所有的色彩,效果不甚理想,但容易实现和普及。

⑥ 3D拍摄的3D拍摄原理介绍

3D到底是什么?3D带来的实质是什么?这是个非常值得探讨的问题。
随着3D概念的普及,接触的客户里,经常概念混杂的情况。经常遇到的情况是明明是一部2D的片子(2D的预算),情绪一激动随口就说某某某这里一定要给我弄一个3D的效果,此言一出简直崩溃(客户是不知道2D跟3D的制作上的区别)。解释半天后才明白,其实他们要的是三维动画(3D Animation)而并不是3D立体(Stereoscopic 3D)。
此3D非那3D,现在我们讲的3D为Stereoscopic 3D而不是我们通常的3D Animation这是两个概念,下面为了概念不混乱我们简称Stereoscopic 3D为S3D。
S3D的历史已经有非常长的时间,只是《阿凡达》把S3D推到了时代的浪尖。如果你能感受到《阿凡达》及《训龙高手》等片的S3D效果的震撼,恭喜你!你是属于百分之九十几以内的人,你要知道只有百分之几的人是看不到S3D的,这是一个生理问题,跟色盲的道理一样。
2D到S3D,就像当年的黑白片过渡到彩色片,这是卡梅隆(James Francis Cameron)对于S3D行业的看法。那S3D带来的实质是什么呢?在2D的影片里只有透视感,而你不会真正感觉到昆虫从你身边掠过,你不会真正感觉到远处的布景到你的距离。2D影片从本质上来讲构建的是X、Y的空间,而S3D构建的是X、Y、Z的空间,从镜头语言上来讲为我们提供了更广阔的空间。S3D远不是架两个摄像机那么简单,利用更广阔的视觉空间来讲述内容,获得更逼真的视觉体验将是以后很长时间内视觉行业需要实践的课题。
S3D基本原理
如果你拥有明亮的双眼那你是幸运的!很感谢上天能给我们两只眼,没有两只眼就不可能看到立体。不单是人类只要是拥有两只眼的生物(前提是两眼视线能产生交点),在观看周围世界时,不仅能看到物体的宽度和高度,而且能知道它们的深度,能判断物体之间或观看者与物体之间的距离。居于这种认知,当我们在看立体图像的时候,大脑就会根据双眼看到的差异进行合成,呈现出立体来。
当你在注意某个事物S的时候,该事物S会在人的左右两眼中产生影像,称事物S在左眼(Left Eye)产生的影像为SL,在右眼(Right Eye)产生的影像为SR。那么当人为实时的为左眼(Left Eye)提供SL信息,为右眼(Right Eye)提供SR信息,你的大脑就会自动合成产生立体感。当你的大脑产生立体感时,大脑对眼睛的支配和控制的效果达到最佳,并且会形成记忆,从而促使下次调节时也达到最佳。在制作S3D影片时需要一些镜头处理让观众入戏也就是根据这个道理。

长期以来S3D的拍摄方式可分为两种,平衡(Parallel)与交叉(Converged)的方式。
平衡(Parallel)的拍摄方式相对来说实现起来比较简单,只要考虑瞳距(IO)就可以实现立体的拍摄。由于平衡(Parallel)的方式的强制性,更容易的到出屏的效果,在特种电影上的应用比较广泛,4D电影的传统拍摄手段使用更多的就是平衡(Parallel)的方式,IMAX 3D传统的45分钟影片主要采用的也是平衡(Parallel)的方式。但是要得到舒服的立体,在布景以及调度上可不轻松。
交叉(Converged)的拍摄方式,除了要考虑(IO)之外,还要考虑零点(Zero)的距离。虽然感觉上更操作更复杂复杂,但由于物理上更贴近人类的生理双眼对焦,会更容易得到舒服的立体效果。由于电影长片需要长时间观看,基本上都不约而同地选择交叉(Converged)拍摄的方式,这样更有利于故事的传达。
目前来说,垂直的拍摄支架(3D Rig)都能支持交叉(Converged)拍摄的方式。而在三维制作上主流的三维软件都能自由的支持平衡(Parallel)与交叉(Converged)这两种拍摄方式。(本文引自ANIMAIC 3D CEO吕宋先生)

⑦ 3D电影为何能让人身临其境,怎么做到的

去电影院看了3D电影的朋友们都了解,戴上3D眼镜便会让你有配对的体会,是啥让电影这般的栩栩如生起来的呢?这主要是因为大家的二只眼睛能够分辨物件的间距,造成立体的觉得。在拍摄电影的过程中用上下两个拍摄同拍摄,而在播映时所拍的两个电影同歩到显示屏上边,当观众们戴上3D眼镜的情况下,根据相应的光学原理,就可以造成立体的实际效果。

三,3D电影尽管十分漂亮,对身体的损害却十分大

看多了3D电影会使我们的眼睛疲惫,由于在日常生活之中大家看东西自身便是立体的,但是3D电影必须人们的眼睛持续的开展调整才可以融入面前的景象。假如长期的观查,让目光持续的对焦会造成眼睛疲惫的状况。发生眼睛干预,痛疼等不适感的情形产生。

与此同时3D的作用十分真实,画面转换过快,人的眼睛向人的大脑持续的传送已经动的信息内容,假如长期的观查,眨眼睛的频次降低,会造成眼睛视力下降;而且3D眼镜是公共的物件,要是没有消毒杀菌得话会造成眼睛遭受病菌的感柒,而引起眼睛疾病的产生。

3D电影主要是由2个不一样的画面,通过3D眼镜再相互配合人的大脑标示将画面重合在一起,而产生的立体,真实的画面。3D电影尽管漂亮,可不可以长期的收看,以防造成眼睛的不适感。针对发育阶段的少年儿童和眼睛有病症,血压高,心脏疾病,有晕机的群体都不宜看这个型号的电影。

⑧ 如何自制3d电影


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3D电影就是模仿人的双眼进行制作的过程,拍摄前期利用双摄像机、双镜头的3D拍摄设备进行同步录制,把两路素材进行分别的处理,最后在3D电影院里利用3D显示技术(红蓝显示、偏光、主动快门式显示)把两路视频分别传输到人的左右眼睛里,得到立体图像。
因为人的双眼之间大概在6.5公分的差距,所以在拍摄时两部相机的镜头也必须有一定的距离(即轴间距),得到有一定视差的两幅图像才能最终有立体效果。现在4K裸眼显示面板即将被上市,它的出现将把3D的应用拓展到更多行业展示中去。

⑨ 3D电影是怎么实现的立体感是如何产生的

人们看到的世界是3d是的,因为你能真正感受到每个物体的距离、几何形状和大小。这是一个非常复杂的计算过程,3D电影原理 3D这部电影通过两个镜头从两个不同的方向拍摄场景,然后用两个放映机同时放映两组胶片,使两组图像在屏幕上重叠。通过特殊的3D眼镜,两只眼睛看到不同的图像,大脑会自动产生三维视觉效果。

颜色实现3D效果会使最终图像失去一些颜色,看起来非常不真实。所以人们想出了其他方法,除了颜色,还有其他我们无法察觉的区别,比如方向,有些光“横”还有一些光“竖”是的,虽然这对我们看到的物体的形状和颜色没有影响,但我们可以制作只能通过水平或垂直光的镜头,然后拍摄镜头和3D这种镜片可以让左右眼看到不同的画面,产生眼镜3D效果。不管怎样,3D电影给了我们一种平面图像深度的错觉。虽然这些方法相对简单,但效果仍然有限。我们只能盯着特定方向的屏幕,而不能全面地观察物体。

⑩ 3D电影画面是如何制作的

简单来说,3D电影画面制作大体分为两种方式,一种是直接利用双镜头摄影机进行拍摄,另一种是前期2D拍摄加上后期转制。或者由两种制作方式共同合作而成。
双镜头摄影机拍摄就是拍摄前期采用双摄像机、双镜头的3D拍摄设备同步录制,然后把两个素材分别处理,最后是在3D电影院里用3D显示技术,也就是红蓝显示、偏光、主动快门式显示等技术,把两路视频分别传输到人的左右眼睛里,得到立体图像,《复联4》3D版就是以这种技术为主拍摄而成。
另一种则是通过2D电影拍摄完毕,再转成3D电影。2012年4月4日《泰坦尼克号》以3D版形式再上映,全球票房3.44亿美元,总票房变为21.87亿美元。据悉,《泰坦尼克号》由2D影片变为3D版耗资巨大,300多名科技人员共耗费60周时间才制作完成,其成本高达1800万美元,而耗资巨大的2D版本,总投资也不过二亿美元。从目前电影市场来看,一部2D大片转3D,需要借助专业团队加专业软件,需要很强的专业技术,制作费用至少要200万美元起。对于普通的制片方来说,要想做一部成功的3D电影,成本非常之高,投资风险也会加大,很多制片方对此都不敢涉足。