《全球通》杂志官方博客» Blog Archive » 3D:通往想象之路

詹姆斯·卡梅隆携《阿凡达》重返大屏幕,雄心勃勃地试图引发新的电影革命。这位当年在奥斯卡颁奖礼上喊出“我是世界{zw}”的大导演,花了十几年的时间构建出一个全xxx,不仅栩栩如生,而且仿佛触手可及。《阿凡达》采用3D技术,将电影屏幕变成了一个通向潘多拉星的大门,让我们得以和这个xxx紧密连接在一起。《阿凡达》全球票房狂收20亿美元,导演卡梅隆的票房号召力固然不可小视,但是技术也同样功不可没。动作和表情捕捉技术让计算机生成的人物动作栩栩如生,IMAX的超大屏幕让观众更加沉浸,3D摄像和播放技术则让我们真正融入潘多拉星的奇异世界。


电影《阿凡达》获得了2010年奥斯卡{zj0}视觉效果奖,这部3D巨制将3D效果发挥得淋漓尽致,在全球获得票房26亿美元。

最近几年,3D电影越来越多,从动画片到真人出演的电影都开始纷纷采用3D技术,甚至连乔治·卢卡斯都打算重新制作3D版的《星球大战》系列。是什么让观众只要戴上一副眼镜,就仿佛身临其境?是什么让电影变成了一个立体的舞台?实际上,它只是个让我们自愿受骗的狡猾骗局,受骗的是我们的大脑。

视觉魔术

所有哺乳动物都有两只眼睛,这不仅仅是为了多一个备用,更重要的是为了增大视野及判断距离,以寻获猎物或者避开捕食者。而判断距离的功能其实并非眼睛所提供,而是经由大脑计算之后得出的结果。`有一个有趣的现象:大部分草食性动物眼睛在头部两侧,而大部分肉食性动物的眼睛在头部前方。进化论可以解释这种状况——草食性动物更关注的是视觉范围,而肉食性动物对距离感的需求更高。对于马或者羚羊这样典型的以一路狂奔为生存策略的草食性动物,它们可以看到周围270度以上的景色,可以防止肉食性的天敌从侧后方悄悄接近,而这种大视野带来的负面作用,它们的视野重叠区域会变得很小。

而立体感的产生,正依赖于这些视野重叠区域。两只眼睛因为位置的不同,能够看到的景象是有些区别的;离我们越近的物体,两眼获得的图像就越不同,而离我们越远的物体,两眼获得图像的区别就越小。来自双眼的视觉信号分别通过视神经传入大脑,再经过大脑的计算处理,我们才可以得到关于距离的数据。这一切已经如此自然,以至于我们在大多数情况下已经直接忽略了它。做一个小实验就可以帮我们回忆起这个过程:把一支铅笔放在桌上,拿起另一支铅笔,闭上一只眼睛,试着把两个笔尖对在一起。这将是很困难的工作——在失去了一只眼睛的信号之后,大脑只会告诉我们影像,但是没办法判断距离。

3D电影正是基于这种原理而实现的,它只是让两眼看到的景物不同,以让我们的大脑产生假的立体感。它的发明时间和平面电影发明的时间相差无几,但是却在一个世纪后才终于展露出后来居上的势头。

几次短暂的辉煌

在19世纪90年代早期,几乎是爱迪xx明电影的同时,德国人威廉·弗里斯·格林就注册了一项立体电影摄像机的专利。他设想用两个镜头模拟人的眼睛来同时拍摄一幅场景,然后在播放时用左眼看左侧镜头拍摄的画面,右眼看右侧镜头的画面。这样,就能把立体世界xx重现在电影银幕上。但是很可惜,由于当年的技术限制和他的财务状况,这项发明没能得到有效的应用。当法国的卢米埃尔兄弟在1895年建立了世界上{dy}个电影制片厂的时候,弗里斯·格林已经破产了。

但是他的设想是正确的,最少在目前来看还依然如此。历史车轮总是滚滚向前,总有些旧的技术又被人从故纸堆里挖了出来,推陈出新。上世纪二三十年代,3D电影有过一次短暂的辉煌,50年代又一次,80年代第三次。但是在过去100年中,3D电影都没能真正成为人们喜闻乐见的新形式,种种弊端让人们大呼xx,走出电影院的观众们感觉自己如同受过酷刑一般。

究其原因,大部分可以归咎于技术上。在30年代时,人们就开始尝试使用偏振片来实现双眼的不同景象——这也是当前的主流技术思路之一——但是当时的偏振片效果并不好。我们可以把光看成微小的波,就像水波那样的形状。但是水波只是上下振动,而在自然界里,几乎所有的光束都包含了在所有方向上振动的光波——有的光可能是在上下振动,有的光可能是左右振动,还有些光在对角线方向上振动。偏振片像是一道小小的篱笆,只有那些振动方向刚好能够通过篱笆缝的光才能透过来,其他方向的光都会被吸收掉。发现了偏振原理之后,人们可以制造出3D电影:拍摄时在两个镜头前分别加上水平和垂直方向的偏振片,让只有一个方向的光能够进入镜头;而在播放时戴上一副用偏振片制作的眼镜,镜片的偏振方向与镜头前偏振片方向一致即可。这样,左眼的镜片只能透过左侧镜头拍摄的画面,右眼的镜片也只能透过右侧镜头拍摄的画面。

但是偏振片严格的方向性也就注定了看电影时必须坐得笔直,如果有一些倾斜的话,就会出现重影甚至是一片漆黑。当时的观众抱怨看立体电影会让人肌肉酸痛,也是意料当中的事。早在20年代就出现了通过滤色镜来获得立体影像的方法,通过两只眼镜片来滤掉两种特定颜色的光,但是这种方法会很快让人视觉疲劳,甚至让相当多的观众觉得xx。在50年代和80年代,雄心勃勃的制作人和导演们曾经两次尝试让3D电影重新登上大屏幕,但是因为技术上并没有什么突破性的进展,所以在短暂的喧嚣过后,只能再次不甘心地归于平静。

三十年过去了,3D电影的春天终于来到了。在新技术的支持下,3D电影的拍摄开始变得容易很多,电脑动画技术的迅速发展也能够让制作者在计算机上计算和产生出两眼观看的效果,其结果就是我们得到了《冰河世纪3》《飞屋环游记》和《阿凡达》,以及正在酝酿中的其他3D大片;而播放技术的进步,也让人们在看3D电影时,如同看普通电影一样轻松自在。

{zh0}的技术

像刚才提到的,如果要看到3D效果,需要让两只眼看到的东西xx地不同就可以了。我们在看3D电影时戴的那副眼镜就是要起到这样的作用。大体来说,我们有三种办法:利用不同的光线;利用不同的颜色;以及利用不同的时间。其最终目标都是一样,只是巧妙不同。

做为使用光线来实现3D效果的先驱,线偏振光技术在落入低谷数十年后,终于等到了拯救者。一位叫兰尼·利普顿的作家改良了偏振技术,让偏振3D电影变成一部吸金机器。他改良的这种技术叫做RealD 3D,使用的是圆偏振——偏振光振动方向在一个圆周上旋转。在电影上,左侧投影投出的光波逆时针旋转,而右侧则顺时针旋转,再加上传统电影速度6倍的播放速度,让过去看3D电影那种必须腰背挺直的做法成为历史。现在全球有超过1300家影院安装了RealD 3D设备,而且数量还在不断增长中。

其他公司当然不会看着Real 3D一种技术独霸市场,于是各种新技术纷纷出笼。在音频和视频方面都有丰富经验的Dolby公司提出的色分技术就是其中之一。传统色分技术的3D影片,投影出来像是印刷有偏差的彩色画册,有的色块重叠,有的色块出界,需要带上红青滤光眼镜或者琥珀深蓝滤光镜片才能观看。这种技术成本低,但是会导致xx和视觉疲劳,所以虽然市场上还能买到滤光眼镜,但是人们只是偶尔用来在家里看一些特制的电视节目,而从影院的大屏幕上逐渐淡出了。Dolby把注意力集中在这种技术上,并且加了重大改进。在新技术中,借助放在放映机前的滤光片将投影机射出的光线分成红绿蓝三原色光,并分别投影到屏幕上。这些光谱的高频部分用于左眼,低频则用于右眼,同样是通过滤光眼镜来分别接收。Dolby立体技术比传统色分技术好得多,而且最重要的是,放映机装上滤光片就可以放映3D电影,而取下滤光片,还可以放映传统电影。成本低廉的重大优势,让这种技术受到许多影院的青睐。《阿凡达》的全球首映式,使用的就是Dolby技术。

就在最近几年,又一种新技术开始挤进这个已经开始升温的市场。开关眼镜,一种使用液晶屏来做镜片的眼镜,吸引了不少人的注意力。它的基本思路很简单:让电影每秒钟播放的画面数加倍,但是每只眼睛只需要看到其中的一半就行了。在这一瞬间屏幕上显示左眼影像,同时左眼眼镜变得透明;下一个瞬间显示右眼影像,同时右眼眼镜变透明,周而复始。只要镜片变黑的时间与显示的画面同步,就能构成立体视觉。出于视觉暂留的需要,传统电影每秒钟播放24帧,那么只要我们让每只眼睛每秒钟看到24帧,就可以达到和传统电影同样的播放效果。通过控制液晶眼睛的通电断电,眼镜会迅速地从不透明变成透明,再从透明变成不透明,每秒钟最少24次。在这样快的切换下,人们感觉不到镜片透光的变化,会将左眼和右眼的视觉信号同时送入大脑。这种技术有个{zd0}的优势:它甚至不需要非要去电影院,在电脑上也可以轻松地实现。现在我们已经可以买到这样的产品,在电脑前看3D大片变成了很容易的事。

现在正是3D电影技术的群雄争霸时期,“{zy}技术”的桂冠会落在谁的头上,还是未知之数。这已经不再是技术问题,而更多地变成了商业问题,正如当年蓝光DVD和HD-DVD之间的争夺战一样。无论哪种技术最终胜出,都会将传统的电影变成历史,就像我们曾经用照相术将人像绘画变成了少数人的艺术,用电影把歌剧变成了小众的消遣一样。在未来几年之内,我们将会越来越少地看到非3D电影,而也许再过数十年,下一代会认为3D电影是理所当然的事,就像我们现在对平面电影视若无睹一般。

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