数字3D立体电影技术分析

电影《阿凡达》3D特效技术解析[精品资料] 电影《阿凡达》3D特效技术解析-精品资料本文档格式为WORD,感谢你的阅读。

[摘要] 随着科技的发展，当前世界电影的创作模式发生了翻天覆地的变化。

为了满足观众越来越多的多元化需求，电影的创作已经不单单是通过宏大新颖的故事情节来吸引广大观众的眼球。

各种新型科技的应用赋予了电影更大的创作空间，这其中尤以3D技术对电影的影响最为深远，它标志着电影科技属性的第三次巨大飞跃，为新的电影数字特效技术奠定了基础。

本文通过解析电影《阿凡达》的创作始末，在《阿凡达》引领的3D电影发展浪潮中，带领大家走进神秘的3D电影特效技术。

[关键词] 3D技术;数字特效技术;《阿凡达》2010年1月4日，一部带有全新技术风格的电影在中国上映，它震惊了中国观众，颠覆了传统电影在人们心目中的印象，更创造了叫人叹为观止的票房，它就是《阿凡达》。

人们在欣赏电影新颖剧情构思的同时，更多的是惊叹于电影带来的视觉冲击，而带来这种视觉冲击的正是我们所津津乐道的电影数字特效技术——3D 电影特效技术。

《阿凡达》给电影界带来的轰动并不是“一时兴起”，其实早在1993年，导演詹姆斯?卡梅隆就已经和视觉总监斯科特?罗斯、特效大师斯丹?温斯顿共同创建了数字领域公司，要致力发展成为一家全新的 CG龙头公司，而《阿凡达》的故事梗概更是早在1995年就已经创作完成了。

由此我们看出，业界人士用十年磨一剑来形容电影《阿凡达》的成功就不为过了。

3D电影特效技术就是《阿凡达》中最大的植入广告，电影的主角是由科技馆里的成像特效所扮演，然而，3D的技术核心，正如在以色列颁奖时日本的著名作家村上春树说的那样，其实就是一种欺骗。

一、何为3D技术电影3D技术电影也常常被人们称作立体电影，3D技术电影在放映时采用两台投影机同时进行放映，并将两个投影仪的画面的相应点通过一定的方式在同一个银幕内进行完全一致、同步的播放。

偏光镜是播放3D技术电影时每台投影仪的镜头前的必备之物，但两台投影仪前的偏光镜不尽相同，分别放置横向偏振片和纵向偏振片两种类型的偏光镜镜片，采用这样装置的目的在于让观众的眼睛接收到不同的银幕反射的偏振光。

浅谈数字3D立体电影技术作者：施林叶来源：《环球市场》2019年第22期摘要：数字3D立体电影技术是利用两台摄像机摄像，再同时投影到银幕上，然后观众要借助相关的工具才能观看到清晰的影像，跟2D电影比较起来，数字3D立体电影会给观众一种身临其境的感觉。

为了促进其应用的有效性，本文阐述了数字3D电影技术的原理及其主要特征，对数字3D立体电影技术的应用进行了探讨分析。

关键词：数字3D电影技术;原理;特征：应用一、数字3D电影原理的分析立体3D电影就是在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机从两个不同方向同时拍摄下景物的影像，同时同步地投影到屏幕上，让两台摄像机拍下的影像两幅图像重叠在银幕上。

之所以能在电影院里看到数字3D立体电影，是因为起偏器的作用。

每架放映机前都装有偏振片，偏振片起到起偏器的作用。

放映机射出的光通过偏振片后，就成了偏振光，而左右两架放映机前放置的偏振片是有一定要求的，它们的偏振化方向互相垂直，所以它们产生的光也是垂直的。

这两束偏振光投射到银幕上由于反射时方向不变，所以偏振光方向不改变，这时候观众佩戴偏振眼镜，观看影像时，偏振光通过3D眼镜，就有了立体感觉，这就是3D立体电影的原理。

二、数字3D立体电影技术的主要特征数字3D立体电影技术的特征主要表现为：（1）立体显示特征。

数字3D立体电影放映技术采用了先进科技产物中的液晶开关技术、圆偏振光分光技术及光谱分光技术等，通过这些技术解决了传统3D电影的画面不稳定、抗干扰性差、立体效果不好、画面不清晰等弊端，给每一个观看数字3D立体电影的观众一个神奇震撼的立体世界。

（2）放映系统安装方便、操作简单。

数字放映机是使用数字方式进行控制，只需要在镜头前增加一个滤光装置，也可以在放映机内部光路上添加一個滤光器件，这样操作简单而且精度高;相比较之下传统的3D电影是用胶片放映机进行播放，使用机械方式控制操作的胶片。

（3）丰富了节目内容。

数字技术降低了人们制作动画立体影片的难度，同时由于数字动画可以加入很多的特技，这也扩展了制作人的创作思维，使拍摄出来的场景更加能震撼观众的视觉。

3d电影制作原理3D电影制作是通过一系列技术手段，将电影内容以立体（3D）的形式呈现给观众。

与传统的2D电影相比，3D电影具有更为逼真、沉浸的视觉效果，能够给观众带来更加震撼、身临其境的观影体验。

本文将介绍3D电影制作的原理和技术手段。

一、3D电影制作的基础技术1.立体成像立体成像是3D电影制作的核心技术之一，它通过双目视差原理（即左眼和右眼看到的景象略有区别，从而形成空间位置差异）来呈现出真实的3D效果。

常见的立体成像方式包括：(1) 透镜式立体成像：是一种常见的3D电影技术，采用分别放置在左右两侧的偏振镜或彩色滤光片，分别过滤掉右眼或左眼看到的画面，从而实现3D效果。

目前，透镜式立体成像技术已经广泛用于3D电影院及3D电视等场景。

(2) 红蓝/绿色滤镜立体成像：是一种采用红色和蓝色（或绿色）滤镜分别过滤掉右眼或左眼的颜色信息，通过颜色的叠加来产生立体效果的技术。

但是这种技术也有缺陷，比如可能会出现画面失真等问题。

2.深度感知深度感知是指通过散景、闪光和焦距逐渐变近等方式，从而体现画面中存在着不同的深度维度。

3D电影要体现这种效果，需要在拍摄、剪辑及后期制作阶段加入深度信息，以强化观众的3D视觉体验。

1.拍摄3D电影的拍摄需要使用一组或多组摄像机进行拍摄，从不同视角采集画面信息，以获得不同角度的深度信息。

目前，主流的3D电影制作都使用双摄像头的方式进行拍摄，分别安装在一个专门的3D电影摄影机上。

2.后期制作在后期制作过程中，3D电影的深度感知需要通过计算机模拟加工完成。

对于拍摄过程中产生的缺陷，如左右画面色差、重影等，也需要在后期制作过程中进行修复和矫正。

3.分辨率转换由于3D电影会让观众感受到更加真实的画面细节，因此3D电影的分辨率也比2D电影更高。

根据投影的屏幕大小选择合适分辨率对3D电影进行转换。

与2D电影相比，3D电影的制作过程更为复杂，涉及到很多技术挑战。

如果深度信息不准确、色差重影过多或分辨率不足等问题都会影响观影效果。

偏振光方式光线偏振系统被用于商业影院和其它高端应用。

这些方式提供了商业影院中的高品质3D体验，而数字投影机的流行使得3D效果更上一层楼。

在一个偏振光系统中，来自一台或者多台投影的光线通过一个偏振滤波器，使得所有的光波在同一方向上振荡。

观众佩戴的眼镜上的特殊滤镜，仅允许属于某只眼镜的光线通过。

如果你曾经见过百叶窗，你就已经明白了这个概念——从某个角度你能够清楚地看出窗外，而从其它角度你的视线会被遮掩。

为两只眼睛使用不同的偏振方向，使得两幅分离的图像可以被投射，一幅图像用于一只眼睛，从而产生深度感。

目前在商用3D投影领域存在着两种不同的基于偏振光的系统。

一个版本使用了两台投影机，每台机器拥有自己的偏振滤波器，分别投射左眼和右眼图像。

该系统用于IMAX 3D 播放。

另外一种系统，被称为RealD，使用一台投影机和一个快速切换的单个偏振器来完成同样的事情。

该系统在左眼图像和右眼图像之间非常迅速地切换，偏振滤镜同样也在顺时针和逆时针偏振方向中配合左右眼图像的改变而切换。

再一次，偏振眼镜让观看者的眼睛只看见属于每只眼睛自己的信息。

偏振光3D的优势色彩。

与立体照片系统相比，使用偏振光系统时的色彩更为准确。

虽然有一些源于眼镜的光线损失，但色彩更接近其原始值。

鉴于眼镜的透镜本身几乎没有任何颜色，对用于偏振光系统的节目内容进行色彩纠正也更为容易。

尤其是肤色，在一个偏振光系统中，看上去更为真实可信。

被动眼镜。

和立体照片3D一样，偏振光3D使用被动式的眼镜，廉价并且不包含电器元件。

和立体照片3D不同的是，偏振光眼镜的框架通常是用塑料制作的，使其相比纸质框架的3D眼镜更耐用、更能重复使用。

串线。

偏振光3D系统相比立体照片3D系统具有更低的串线发生率。

由于偏振光线的特性，左眼图像被右眼看到的情况几乎不可能发生（反过来也一样）。

如果你的头向两个方向偏得太厉害，那么使用左右偏振光的系统例如IMAX会失去3D效果，但除非你睡到邻座的肩膀上，这都不会成为问题。

深度分析数字3D立体电影技术【关键词】数字3d电影；电影技术；分析随着数字电影行业的稳健发展，数字3d电影的发展也日益成熟，近年来国际上推出的十几部数字3d大片所带来的超高票房也为制片公司继续发展3d数字电影带来了信心。

立体电影的发展由来已久，但是传统立体电影技术大都存在着制作复杂、成本高和准确度低等诸多问题。

近年来，在数字3d电影良好的经济效益和群众广泛接受度的影响下，越来越多的制片商开始重视和开发数字3d立体电影，为数字3d立体电影技术的发展提供了经济支持和准备。

1.立体电影的原理在观察物体时，人的左眼和右眼能观察到景物左右两侧的细节并形成视网膜上对应的二维图像，视网膜将二者进行复现以后，就得到一个完整的立体图像[3]。

人眼观察物体后由二维图像转变为三维立体图像的过程就是立体电影的模仿过程：在记录下左右眼首先形成的单眼图像并通过放映机同其他放映立体图像的设备将其放映出来后，在大脑的复现下，观众看到的单眼图像就会成为三维图像。

因此，在技术层面上，立体电影就是要实现屏幕左右分别放映图像并对应映入视者眼睛的过程。

2.传统立体电影的放映技术胶片立体电影的拍摄方法就是将左右影像记录在左右两片胶片上，而放映胶片立体电影遵循的原则则是将立体画面分别放映至屏幕，让观众的左右眼接触到不同影像。

近百年来，为了更好的将立体电影呈现在观众面前，人们进行了大量的实验和研究，下面就是两种应用最为广泛的立体电影放映技术。

2.1偏振技术在放映传统胶片电影时，实现立体电影效果最常用到的就是线偏振眼镜。

物理学方面的很多书籍和基础电影技术的介绍里面都有详细介绍过偏振原理，这边就不再一一介绍。

但是，使用偏振眼镜也有其局限性，那就是：偏振眼镜的轻微偏转都会对立体画面产生影响。

正常情况下，使用偏振眼镜能够使让观众的左右眼分别见到最光亮的左右画面，但是一旦偏振眼镜发生了偏转，其偏转越多，观众左右眼接受到的干扰光线就会越多，立体画面的呈现效果也就越弱，观众出现头晕不适的可能性也随之加强[3]（如图1 所示）。

数字及3D电影放映技术探讨作者：李力来源：《科学与财富》2015年第15期摘要：近年来，在世界经济一体化进程加快的条件下，世界各国加强了技术的交流与合作，在这种情况下，世界各国的经济都取得了很大的进步。

现阶段人们对于生活质量的要求也越来越高，在业余生活当中，人们对于电影也越来越热爱。

因此，数字及3D电影成为人们关注的重点社会内容。

我国电影事业为了能够跟上时代发展的步伐，也逐渐进行了数字及3D影院的建设，在逐渐的发展过程中应用了各种先进技术，对不断推动我国电影事业的发展做出了巨大贡献。

关键词：数字及3D电影；放映技术；特点前言：伴随着我国社会经济的不断发展，人们对于电影这一娱乐项目的热爱程度越来越深，现阶段人们对于立体电影的概念并不陌生。

电影自产生以来就受到了广大人民的热爱，伴随着时代的不断进步，数字及3D电影的产生顺应了时代发展的潮流，它以更好的视觉效果为人们带来了更好的享受。

我国电影事业在不断的发展过程中逐渐采用了国内外先进的数字及3D电影播放技术，在科学和技术不断进步的今天，数字及3D电影播放技术也在不断进行着革新，加强对数字及3D电影放映技术的探讨，对推动我国电影事业的发展具有重要的意义。

一、数字及3D电影（一）立体影像的形成对人的眼睛观察物体的过程进行研究是研究立体电影基本理论的基础。

在外界事物被人眼进行观看的时候，人的头脑中不仅只是将物体的外部形态进行展现，同时还可以相互对应的不同物体的地理位置、去向和距离等进行清晰的辨别，这是三维视觉特点在人眼中的具体体现。

单眼和双眼信息是这部分立体视觉信息的主要内容。

大量的不同感知线索是立体视觉信息的构成成分，调节眼球、透视感和照明现状和视野等是单眼信息的感知线索[1]。

由于每个人基本上都会存在瞳距大约在六十五毫米左右，这就会导致人们在观察物体的过程中会存在两只眼睛出现落差的现象。

据相关调查显示，当人们用给一只眼睛进行事物的观察时是没有运用两只眼睛进行观察得到的信息真实的。

浅谈影视制作中3D技术的运用3D即立体三维图形，该项技术在影视制作中应用，可使广大受众在观看影视作品时，获取更为深刻的感官体验。

文章通过阐述3D技术的内涵特征，对影视制作中3D技术的运用展开探讨，旨在为促进影视行业的有序健康发展研究提供相应思路。

标签：影视制作；3D技术；表演捕捉技术一、3D技术概述3D即为Three Dimensions，“Dimen- sions”指的是维度，3D即为三种维度。

物体的三维一般是指长、宽、高，而物体要想变得立体，必须要得到三维的支持。

因此，现有的每一个处在三维空间中的立体都具备三种属性，也就是长、宽、高。

通常来说，3D是指长宽两个平面物体的对立体。

当人们用肉眼观察物体时，由于两只眼睛相互间存在一定间隔，因而其观察物体的角度是存在一定差异的，如果人们遮住一只眼睛去观察物体，很明显会与用两只眼睛所观察到的效果存在极大差异，双眼观察事物的感知源自上下、左右、远近三个维度，进而形成立体的视觉，并且真实空间内的事物会明确映入人们眼帘，依托立体方式实现对影像的呈现[1]。

3D技术是将虚拟世界中的模型，依据运动方向开展录制，进而全面统一地连接在一起，形成一个动态的过程。

现阶段，较为常用的3D技术主要包括3dsmax、softimage、Lightwave 3D等。

二、影视制作中3D技术的运用1.3D拍摄技术3D拍摄技术包括实景拍摄和虚拟拍摄。

其中，在开展3D实景拍摄的过程中，需要结合运用高清摄像头与摄像机，切实发挥它们的有效作用。

依托对高清摄像头与摄像机的控制，再运用数字镜头选取分光滤镜，使景物完全直接进入镜头中。

当反射路径与折射路径不同时，通过运用两部摄像机进行分别记录，即可形成三维视觉效果。

而在3D虚拟拍摄过程中，首先利用摄像机对场景中每一个实体场景进行有效记录，其次采用定位追踪手段，最后结束场景构建，利用3D 模型软件后期制作辅助场景或者人物场景，如此一来，计算机中的真实场景便可转化为虚实结合的场景。

104影视艺苑The Realm of Movie and TV Arts电影《侏罗纪世界》剧照邓超群电影《侏罗纪世界》的3D视觉艺术效果分析研究【作者简介】邓超群，男，湖南沅江人，湖北理工学院艺术学院讲师，博士，主要从事视觉传达设计与理论研究。

【基金项目】本文系湖北省重点学科“艺术学理论”立项建设成果（项目编号：2013XKJS）；湖北理工学院青年项目“宋代器物与当代 数码产品的造型比较研究”成果（项目编号：13xjr06Q）。

20世纪90年代，在电影产业中最流行的就是数字特效电影，例如《玩具总动员》《星球大战》等一批比较有代表性影片的上映，不仅为电影开拓了新的市场，也影响了观众的视觉神经。

而三维动画水平技术的逐渐成熟，为电影技术的转换带来了前所未有的机遇，2D电影逐渐变为3D电影，同时人们也可以使用3D眼镜来观看电脑特效制作或者是一些真实场景的3D电影，极大程度地提高了电影带给观众的视觉感受。

《侏罗纪世界》电影中数字特效技术多方面的成功应用，充分体现了3D技术在电影行业发展中的重要性。

例如IMAX广告所宣传的那样，3D电影给你的感觉是你不是在看电影，而是你就是电影中的人物。

电影视觉艺术的发展把观众带进了一个全新的电影时代，让观众充分感受到了电影艺术的视觉魅力。

基于此，现结合《侏罗纪世界》中的视觉特效进行全方位的分析。

一、《侏罗纪世界》3D视觉艺术效果的表现方式3D电影《侏罗纪世界》所呈现的视觉特效主要的表达方式和技术都是通过数字技术来体现的，以下是《侏罗纪世界》重点采用的呈现方式。

（一）CGI技术计算机成像技术又称C G I 技术（Computer Generated Imagery ），也就是生活中经常使用的电脑三维动画制作技术，一些专业人士将之称为“高保真”数码技术。

该技术主要是通过电脑技术将拍摄的影像分解成为关键像素或者是将影像素材信息由模拟直接转变为数码形式，在再次创作中创105MOVIE REVIEW 电影评介2015年第22期造出设计者所希望的具体物体。

从电影符号学分析数字立体电影的艺术特性
数字立体电影作为一种现代电影形式，具有自己独特的艺术特性，可以通过电影符号学来进行分析：
1. 立体效果：数字立体电影通过技术手段使影像呈现立体感，观众可以在电影中感受到强烈的空间感，这种效果可以增强电影的沉浸感，让观众更加深入地参与到电影情境中来。

2. 视觉效果：数字立体电影可以呈现出许多特殊的视觉效果。

例如镜头切换、慢动作、特技动作等等，这些效果都可以通过数字技术手段得到更为完美的呈现，呈现出非常震撼的视觉效果。

3. 空间构图：数字立体电影在构图方面有很大的发挥空间。

由于立体效果的存在，电影的场景能够呈现更大的深度，同时也可以利用立体效果来制造出更加生动的场景和角色动态。

4. 音效配合：数字立体电影的音效配合也可以为电影加分。

通过立体音效技术，电影中的声音可以更加真实地呈现出来，从而在观众中引起更强烈的共鸣和情感反应。

综上所述，数字立体电影作为一种现代电影形式，其艺术特性在于其立体效果、视觉效果、空间构图以及音效配合四个方面，这些特性大大增强了电影的沉浸感和视觉体验，让观众更加深度地参与到电影情境中来。

深度分析数字3d立体电影技术随着数字电影行业的稳健发展，数字3d电影的发展也日益成熟,近年来国际上推岀的十儿部数字3d大片所带来的超高票房也为制片公司继续发展3d数字电影带来了信心。

立体电影的发展由来已久,但是传统立体电影技术大都存在着制作复杂、成本高和准确度低等诸多问题。

近年来，在数字3d电影良好的经济效益和群众广泛接受度的影响下，越来越多的制片商开始重视和开发数字3d立体电影,为数字3d立体电影技术的发展提供了经济支持和准备。

1.立体电影的原理在观察物体时，人的左眼和右眼能观察到景物左右两侧的细节并形成视网膜上对应的二维图像，视网膜将二者进行复现以后,就得到一个完整的立体图像［3］。

人眼观察物体后山二维图像转变为三维立体图像的过程就是立体电影的模仿过程:在记录下左右眼首先形成的单眼图像并通过放映机同其他放映立体图像的设备将其放映出来后，在大脑的复现下,观众看到的单眼图像就会成为三维图像。

因此，在技术层面上,立体电影就是要实现屏幕左右分别放映图像并对应映入视者眼睛的过程。

2.传统立体电影的放映技术胶片立体电影的拍摄方法就是将左右影像记录在左右两片胶片上，而放映胶片立体电影遵循的原则则是将立体画面分别放映至屏幕,让观众的左右眼接触到不同影像。

近白年来，为了更好的将立体电影呈现在观众面前，人们进行了大量的实验和研究，下面就是两种应用最为广泛的立体电影放映技术。

2.1偏振技术在放映传统胶片电影时,实现立体电影效果最常用到的就是线偏振眼镜。

物理学方面的很多书籍和基础电影技术的介绍里面都有详细介绍过偏振原理，这边就不再一一介绍。

但是，使用偏振眼镜也有其局限性,那就是:偏振眼镜的轻微偏转都会对立体画面产生影响。

正常情况下，使用偏振眼镜能够使让观众的左右眼分别见到最光壳的左右画面，但是一旦偏振眼镜发生了偏转，其偏转越多，观众左右眼接受到的干扰光线就会越多，立体画面的呈现效果也就越弱，观众出现头晕不适的可能性也随之加强［3］（如图1所示）。