立体影片的主流制作方法及显示技术研究

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1、立体影片的主流制作方法及显示技术研究摘要：三维立体动画和影片对生活在二十一世纪的人们来说已经并不陌生，其富于纵深感、立体感以及令人身临其境的视觉效果无疑已经使之成为数字时代的新宠。本文将主要探讨几种主要的立体影片数字内容的制作方法，以及当前比较流行的几种三维显示技术及其应用。关键词：三维立体；立体影片；三维动画；显示技术所谓三维立体（Stereoscopic3D），指的是一种能在平面的图像媒介中生成或增强三维纵深感的假象的技术。通过这种技术，两幅有少量透视视角偏移的图像被分别显示于观察者的左眼和右眼，然后这两幅偏移图像分别通过左右眼的视X膜传导入大脑并重新

2、合成在一起，从而产生了三维立体的视觉感受。值得一提的是，随着科技的不断进步和发展，三维立体技术也在不断保持快速的革新和发展，直至今日，已经有层出不穷的三维立体图像生成及展示的技术出现在人们视野之中。然而限于文章的篇幅，笔者不能将当前所有相关的技术的方方面面都概括进来，只能针对今天比较主流、流行的一些制作方法和相关技术进行分析和探讨。本文主要分为两大部分：其一，分两方面（实拍影片和三维动画）对三维立体数字内容的制作方法进行探讨；其二，介绍当前几种主流的三维立体图像显示技术及其应用。1三维立体影片数字内容的几种主要制作方法1.1实拍立体视频影片根据之前提到的三

3、维立体图像的概念，我们知道，看到三维立体效果的关键在于要让人的左眼和右眼分别看到各自相应的透视视角图像。因此在拍摄立体影片的时候，我们需要架设两台相同的摄像机以模拟人类的双眼，并将其并排固定在云台上。在录制过程中，导演也会使用相应的双视角监视器来观察两台摄像机拍摄出的两个视角的画面。随着技术的不断发展，专业的三维立体摄影机也应运而生并且快速普及到电影、电视的拍摄中。其中最著名的经典案例莫过于2010年初上映的科幻电影《阿凡达》了。影片采用詹姆斯.卡梅隆自主研发的三维摄影机进行拍摄，而这项技术的发展也历经多年。早在2000年的时候，卡梅隆和拍档文斯.佩斯就开

4、始在索尼公司的支持下开发一套全新的摄影系统，这种系统使用两台索尼HDCF950HD摄像机进行拍摄，目的是创造出具有立体实感的环境，这便是后来的三维虚拟影像撷取摄影系统(Fusion3-DCameraSystem)。在2003年二人合作的IMAX电影《深渊幽灵》中，这项技术首次得到应用。随后，卡梅隆还让同行帮他测试这套技术，著名导演罗伯特.罗德里格兹在《非常小特务3D》和《立体小奇兵》就进行了尝试，之后绝大部分的三维立体电影也都是采用这种方法拍摄的，如《地心游记3D》、《麦莉.赛勒斯演唱会纪实》等。在过去几年中，卡梅隆不断在对这项技术进行完善，使之呈现出更强

5、更富于动感的立体效果，而同时又不会令观众头晕。随着多次实验与应用，这项技术日渐成熟，最终被运用到《阿凡达》的拍摄中。而在我国，三维立体技术的应用也越来越普及，例如2012年的中央电视台春节联欢晚会就首次使用了专业的双镜头三维摄像机进行录制，让观众看到了一个不一样的春晚。1.2CG立体动画影片制作立体动画影片的原理和制作实拍的立体视频其实有着许多共同之处。其最大的相同点就是在于，同样需要架设两个摄像机来模拟人的左右眼，并通过这两台摄像机来渲染输出两幅有一定透视角度偏移的左、右眼图像。不同的是，这里用到的摄像机并非实体的真实摄像机，而是三维动画软件中的虚拟摄像

6、机。在今天主流的三维动画设计软件中，例如Lightera）。其中MAYA软件中的立体摄像机可以直接以红蓝方式在三维视图中预览出来，艺术家和动画师只需带上红蓝立体眼镜就可以非常方便的实时观察所制作出来的立体效果。笔者将重点介绍在当前应用非常广泛的三维软件3dsmax中制作立体动画的方法。在3dsmax软件（后文简称MAX）中(截止至2012版本)并未直接提供现成的立体摄像机，所以比较初级的做法是建立两个平行且朝向一致的自由摄像机（freecamera），并在两者之间创建一个dummy物体或者point物体之类的辅助物体，然后将两个摄像机通过link父子链接工

7、具链接到这个虚拟物体上。这样通过移动或旋转虚拟物体，就可以同时控制两个摄像机的位置和朝向。如果觉得这样的设定提供给动画师的功能和控制（尤其对瞳距—即两摄像机间距的控制）过少的话，可以通过MAXScript脚本语言对摄像机和虚拟物体进行一些编程控制，以增加此双摄像机设定的功能性和可控性。然而，上述的方法并不适合于大多数的用户，操作起来也多有不便。但是幸运的是，在目前非常流行的第三方渲染插件Vray（2.0版本）中提供了两种非常强大而方便的立体摄像机系统。第一种系统是VrayStereoRig。在MAX的创建面板的系统项（system）中切换至Vray，会发现

8、里面提供了一个名为VrayStereoRig的工具。使用这个工具可