3d电影的放映技术与视觉艺术

科技与创造 3D 电影的放映技术与视觉艺术 班级：城市规划 0801 姓名：孙文文 学号：20081211 3D 电影的放映技术与视觉艺术 城市规划 0801 班 孙文文 学号：20081211 摘要：本文首先介绍了主要的 3D 放映技术，并重点分析了适合 3D 电影播放的 主动立体 3D 、偏振 3D 以及光谱 3D 技术，然后从 3D 电影的技术与艺术辩证 关系的角度，系统揭示其作为视觉艺术的主要特征及其在数字美学上的最新探 索。 关键词：3D 数字 放映 阿凡达 视觉艺术 1. 数字 3D 技术 一套完整的 3D 系统包括 3D 内容的制作，3D 内容的传输以及 3D 内容 的放映三个环节。在此系统中 3D 放映技术对于 3D 内容的制作以及 3D 内容 的分发与传输都有决定性的影响。例如对于 Plan stere SC piC 立体显示系统， 需要在拍摄与节目制作以及 3D 内容分发的过程中提供原来 ZD 电影 2 倍的帧 率；若是多投影系统则可能需要更高的帧率。 1.1 放映原理及技术 双眼视差原理与 3D 技术分类立体视觉一般分为双眼立体视觉和单眼立体 视觉，目前的 3D 放映基本上都是基于双眼的视差( Parallax ）来形成立体效 果的。由于两只眼睛有 4 一 6 厘米的距离，因此有轻微的视角差。不同视角的 图像被传送到大脑，其中的轻微不同之处（视差）被解析为深度。立体投影基 于同样的原理：两路视角不同的图像被投影到幕上；成像系统必须保证左眼仅 看到左眼图像，右眼仅看到右眼图像；通过使用所谓的选择器（Selective Device ，例如基于各种原理的眼镜）可以达到此效果。目前基于双眼视差原理 构成的 3D 放映系统可以划分为基于眼镜的 3D 系统与非基于眼镜的 3D 系统两 大类。而 GB3D 与 NG3D 均可有多种技术实现。见下表： 3D 制作 3D 传输 3D 放映 电影 3D CG , 3D 电影拍摄， 卫星，硬盘，BD 3D 电影放映设备 ZD 转 3D DVD 专业 3D 同上；专业内容 （教育，医疗，国 防，地质，等等） 硬盘，BD DVD 同上，只是性能参数有所 降低 家庭 3D 同上；3D 游戏， 3D 音乐会，3D 体 育赛事等 DVB C , DVB 一 52 , DVB T , BD 一 DVD 3DTV 或专业 3D 放映设备 主动式立体放映技 术 光谱立体放映技术 偏振立体放映技术 代表厂商 Xpand , Leonis Dolhy , Infitec , Barco RealD , Leonis , Masterlmage 光损 只有眼镜次损失 包含色轮与眼镜两 次损失 包含起偏器与检偏器两次 损失 有无鬼影 无 无 有，需要进行鬼影消除 是否需要特 殊处理 不需要 需要色彩校正 需要鬼影消除 色彩 对色彩无改变 一定程度上有影响 对色彩无改变 对银幕要求 无任何特殊要求 无任何特殊要求 金属银幕 系统安装复 杂度 简单，五分钟 复杂，大于两个小 时 一般，30 分钟左右 眼镜寿命 2500 场一 3000 场 500 场 眼镜可靠性 可靠性相对较低 可靠性较高 可靠性较高 是否需要更 换电池 需要（大约 300 小时） 不需要 不需要 是否支持双 机 3D 支持同构双机 3D 支持异构与同构双 机 3D 支持异构与同构双机 3D 是否适合在 小型机器上 是 不支持 支持 进行安装 适合影院 （从价格上 分析，不考 虑寿命） 210 人以下 人数大于 210 即 相对于主动立体有 明显优势 租赁模式并不适合中国， 由于其眼镜便宜，因此适 合更大的影城 60 . 1.2 3D 放映技术的考核指标 GB3D 技术中的哪种技术更适合电影 3D 放映，尚不能给出定论，但可以给 出一些基本的指标（对称性，亮度衰减，鬼影有无，色彩饱和度，成本等等） 用于考核，实际应用中可以据此类指标结合实际需求进行选择。所谓对称性主 要指左右眼观看图像的参数一致。一种常见的问题是左右眼的图像亮度不同， 主要发生在光谱滤波技术中，尤其是旧式的基于红蓝红青眼镜的技术。 亮度是一个非常重要的问题。DCI 规定数字电影银幕中心亮度需要达到 48Cd / mZ ，而任何一种 3D 放映技术都会产生亮度输出的大幅度衰减，目前 通行的做法是控制在 10 一 17 ( Cd / mZ ）以上，但是过低的亮度无疑对于色 彩饱和度以及对比度有很大的负面影响。 所谓鬼影是指左眼图像与右眼图像之间产生的色度亮度干（Crosstalk ) ，对于立体景深效果有很大的影响；通常由于选择设备的不完善性造成。例如 基于圆偏振技术的 3D 放映需要采用鬼影消除技术以降低左右眼图像之间的色 度亮度干扰。对于成本不同的放映环境有不同的考量。大影院可能倾向于选择 配套设备成本较高而眼镜成本偏低的技术方案；而小影院可能倾向于选择配套 设备成本较低而眼镜成本较高的技术方案。2 、主动 3D 放映技术对于主动 3D 放映技术而言，目前主流的技术是基于 LCD 的光学快门技术。 2.阿凡达：3D 时代的视觉艺术 好莱坞 30 科幻电影 阿凡达 （Avatar 意为“化身”）于 2009 年 12 月 17 日在全球上映，总投资近 5 亿美元，被视为影史上投资最大的影片。 全片长达 160 分钟，展现了一个名叫潘多拉星球（Pandora 的奇异世界。影 片讲述了人类为了在潘多拉星球上开采矿产，利用人类与当地土著“纳美人”( Navi ）的。NA 结合克隆出高达 3 米的“阿凡达”( Avatar ）以适应在该星 球上的生存环境。阿凡达杰克拥有“纳美人”一样高大的躯体，但心灵与人类 杰克相通，因此，他是纳美人和人类形象双重异化的产物。“阿凡达”杰克在 帮助人类驱逐“纳美人”的过程中结识了纳美部落的公主娜蒂妮（Nevtiri）。 他们朝夕相处并坠入爱河。但后来，人类殖民军炸毁了“纳美人”的“圣树” ，“纳美人”为生存而奋起反抗。杰克看到人类殖民军对装备落后的“纳美人” 行大屠杀，良知驱使他拿起武器和“纳美人”一起战斗，反抗人类入侵者，并 取得了奇迹般的胜利。人类杰克也通过纳美人神奇的巫术将自己的意识转移到 “阿凡达“杰克身上。最终一部分善良的人类选择继续留在潘多拉星球上， 杰克和娜蒂妮骑着巨大的翼龙，飞过潘多拉星球梦幻般美丽和平的黎明 2.1 CGI 技术的细节渲染彰显视觉诗意 数字影像技术成为 30 时代世界电影产业发展的一股潮流，它深刻地影响 了电影这种并不古老的艺术形式在影像美学上的追求。 卡梅隆介绍说，影片阿凡达 中有 60 的内容、近 3000 个镜头运用 CGI 制作。成熟的 CGI 与 30 特效在这部影片中实现了完美的结合，从而给观 众带来了非凡的视觉体验，尤其值得一提的是影片的潘多拉星球土著人蓝皮 肤的纳美人的造型设计，他们在身形上十分高大，具有猫科动物一样的形态特 征，出色的 cGI 技术的渲染，使他们在举手投足之间都显得极其真实。在虚拟 角色和视觉特效盛行的当代大片“中，从最终幻想 中略显呆板的人物表情 的尝试，过渡到金刚 中自然生动的”大猩猩“形象，再到 指环王 中 神态与真人无异的咕噜，以及变形金刚中灵活变形的机械生命体。CGI 人 物表情神态的渲染技术已经炉火纯青，这些都为卡梅隆炮制如此精美逼真的纳 美人奠定了坚实的技术基础。阿凡达早先在伦敦点映时，另一位钟情 CGI 的好莱坞导演史蒂文 索德伯格就曾断言：从此电影历史将按照阿凡达 之前和阿凡达 之后来划分，正是因为出色的 CGI 视觉特效和三维影像技术， 让索德伯格敢于在此大放厥词。CGI 技术的全面成熟和在视觉传达领域的运用， 已经使得 阿凡达 不知不觉地开启了一个专属于 CGI 视觉特效的时代。 从专业角度上讲，一部视觉大片成功的关键在于对虚拟人物 CGI 形象的塑 造生动逼真与否。从 20 世纪 70 年代好莱坞视觉电影艺术大师乔治 卢卡斯 在他的 星球大战 系列中塑造的尤达大师、外星恶棍“贾霸”以及形形色 色的外星人开始，CGI 技术就成为一个令好莱坞以及各国电影导演为之神魂颠 倒的杀手铜。之后，CGI 技术参与制作的角色参与电影故事的好莱坞大片比比 皆是，从第三类接触 、终结者 和黑客帝国开始，到最终幻想 、X 战警 、指环王 、星际迷航、变形金刚、2012 ，再 到最近的 阿凡达 ，好莱坞精明的片商们都把视觉特效作为一部电影成功 的砝码和艺术创新的关键。电影导演、新媒体和概念艺术家们利用实验室中尚 处于开发中的先进技术，制造出一部又一部在视觉形式上不断超越的视觉大片， 从而残酷地透支当代观众对于视觉和声响特效的最终想象力。 2.2 3D 电影时代是视觉艺术宣言 阿凡达 在视觉特效上的成功还在于它是一部 3D 电影时代的“独立宣言” 。首先，采用真人拍摄的 30 特效是影片最大亮点，在所有 30 电影的历史上， 这是给人立体感最强最真实的一部。阿凡达 被认为是 30 技术划时代的一 部电影，对此卡梅隆坚定地认为，“我相信 30 技术将成为电影主流。30 电影 可以把观众重新带回影院里，我想用 阿凡达 点燃观众对大银幕的热情， 而不是在手机、电脑屏幕上看电影。”通过 3D 技术的应用，将故事情节的展 开与高科技结合在一起， 阿凡达 卓越的画质充满诗意的视觉特效以及 电影语言形式上的改革，使其将对今后的电影艺术形式产生深远的影响，而这 种信念让卡梅隆充满信心能够给观众呈现一部前所未有的 3 D 电影。影片场景 中的每一个层次都以三维立体的方式呈现，3D 版的电影必须配备专门的 3D 眼 镜才能欣赏，这在放映方式上的改革早期也曾经尝试过，但尚未普及；到了 阿凡达 ，真正意义上的 3D 电影给观众带来前所未有的视觉体验：影片中出 现的长尾巴、蓝皮肤的纳美人、六条腿的似马非马的怪兽、飞舞在天空中的翼 龙、用手一碰便会迅速回缩的花朵、受到刺激便会飞旋起舞的晰蝎、夜晚发出 梦幻般荧光的垂柳状植物通过 3D 眼镜观看，会使观众沉浸在诗一般的梦 境中。 此外，呈现在观众眼中的 3D 画面几乎都是全景深的，层次感非常强烈， 潘多拉丛林里游弋的生物与不同景深的环境之间的层次关系非常突出，“泛焦 距的拍摄方式保证了画质的清晰明澈。詹姆斯 卡梅隆为了 阿凡达 专门打出体验电影的宣言，这使影片中的 CGI 角色在举手投足之间显得栩栩如 生、神态各异，使这些地球上不曾存在的“异形”仿佛真的存在过一样，这就 是 3D 时代“虚拟现实”本身魅力的所在。 德国哲学家海德格尔曾经用”世界被把握为图像来形容虚拟现实，他说： “从本质上看来世界图像并非意指一幅关于世界的图像而是世界被把握为 图像了 世界图像并非从一个以前的中世纪的世界图像演变为一个现代的 世界图像；而不如说，根本上世界成为图像，这样一回事情标志着现代之本质。 而从技术的角度上讲，用当代媒体理论家迈克尔 海姆的话来定位 阿凡达 中的虚拟现实景观则会更加贴切：“虚拟实在中的虚拟这个词所指是一种不是 正式的、真正的实在。当我们把网络空间称为虚拟空间时我们的意思是说这不 是一种十分真实的空间而是某种与真实的硬件空间相对比而存在的东西但其运 作则好像是真实空间似的。”影片 阿凡达 所传达的就是这样的一种体验， 戴上 30 眼镜欣赏电影的观众仿佛身临其境一般，观众的所有观影体验都那么” 真实”，仿佛神奇而善良的“纳美人”和“阿凡达”、如梦幻般美丽的“多拉 星球”以及如同仙境一般悬浮在空中的“哈利路亚山”真的存在一样。这样， 整部影片就如同一幅动态的中国水墨风景画一般，画面的律动间流动着古老而 唯美的乐章，其间穿插着宏大的战争场景与丰富多样的角色设计，使其具有史 诗一般的气魄，充分体现了中国传统美学执着追寻的意境之真、诗性之善和 “灵境”之美。此外观众还可以在不同的景深中与 CGI 技术渲染的角色、情景 进行互动。 3D 技术的革新使得当代电影观众获得了前所未有的视觉体验。在 阿凡 达 中观众不只是从银幕上看电影，而且能够深入到那个美妙的世界去跟角色 一起体验精彩的冒险影片中有一段男女主人公驾驭飞龙在“哈利路亚群山”之 间穿行翱翔的画面既惊险刺激又美轮美奂观众的惊诧体验完全与影片的画面融 合一体，如诗一般的异域场景令人叹为观止流连忘返。最后影片中设置的场景 虽然是现实的但它却对我们人类所生存的现实环境有着一种艺术化的置换与情 境式的再现。目前人类的文明发展已经走到了瓶颈状态：全球气候持续恶 化环境污染日趋严重，人类急需一种自然和谐的生态环境，于是，“潘多拉