2024年3月7日发(作者:禽寒梅)
3D技术简介
1. 简介
人的视觉之所以能分辨远近,是靠两只眼睛的差距。人的两眼分开约5公分,两只眼睛除了瞄准正前方以外,看任何一样东西,两眼的角度都不会相同。虽然差距很小,但经视网膜传到大脑里,脑子就用这微小的差距,产生远近的深度,从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体,但对物体远近的距离却不易分辨(不是不能分辨)。根据这一原理,如果把同一景像,用两只眼睛视角的差距制造出两个影像,然后让两只眼睛一边一个,各看到自己一边的影像,透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。各式各样的立体演示技术,大部分是运用这一原理,我们称其为“偏光原理”。
3D立体电影的制作有多种形式,其中较为广泛采用的是偏光眼镜法。它以人眼观察景物的方法,利用两台并列安置的电影摄影机,分别代表人的左、右眼,同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面。
放映时,将两条电影影片分别装入左、右电影放映机,并在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜。两台放映机需同步运转,同时将画面投放在金属银幕上,形成左像右像双影。当观众戴上特制的偏光眼镜时,由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直,并与放映镜头前的偏振轴相一致;致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像,通过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上,由大脑神经产生三维立体的视觉效果。展现出一幅幅连贯的立体画面,使观众感到景物扑面而来、或进入银幕深凹处,能产生强烈的“身临其境”感。
2. 不同的3D眼镜
1. 红蓝红青3D眼镜
这种眼镜分很多颜色类型,比较多见的是红蓝和红青的,这种颜色区别必须用于相对应颜色的3D图像,否则会效果很差乃至看不到效果。
工作原理是采用光在相对应颜色和不同颜色下的通过性,来达到让两只眼睛只看到3D图像2张图中的一张。这种眼镜历史悠久,早期3D电影多用这种模式。特点是廉价、实惠、几乎不存在维护费用,适用性好,一些爱好者的3D作品或者3D网络电影多用此种方式。但缺点更多,如光通量不足,画面昏暗、图像颜色变异等等。现在在专业放映领域基本已经淘汰多年。因为采用的是滤色(滤光)的方式来分开图片,因此也被称为“分色”或“滤色”技术。
2. 偏振镜
此乃电影院中常见的一种3D电影解决方案,所谓偏振,基本原理其实和一些偏光的相机镜头或者太阳镜差不多。目前分为线偏振和圆偏振两种类型。线偏振比较简单,使用XY两个
偏转方向,也就是通过眼镜上两个不同偏转方向的偏振镜片,让两只眼睛分别只能看到屏幕上叠加的纵向、横向图像中的一个,从而观看到立体效果。
圆偏振是新一代的3D偏振技术,眼镜技术相比XY偏振那薄薄的塑料片要复杂许多;顾名思义,它的镜片偏振方式是圆形旋转的,一个向左旋转,一个向右旋转,这样两个不同方向的图像就会被区分开。这种偏振方式使它基本上可以达到全方位感受3D,不会像XY线偏振那样必须保持眼镜的水平/垂直角度。因为主要利用了镜片对光线的偏转,因此也被称为:“分光”技术。
3. 液晶快门眼镜
听起来很复杂,实际上原理很简单,就是左眼的图左眼看,右眼的图右眼看。3D影片播放时,屏幕上同偏振影片一样是两幅图像,但这两幅图像是交替快速闪烁的,A图出现则B图消失,B图出现A图则消失。
同时液晶快门眼镜会按照影片所给的信号,对应相应的AB二图进行同步交替的镜片开关动作,实际的使用的时候图像和眼镜快门的闪烁开关会很快,人眼是感觉不到快门跳动的。这种技术效果不错,但设备昂贵,且有一些使用限制,长时间观看会导致眼部疲劳,信号也容易受到干扰,还需要用电。在《阿凡达》放映的时候,一些影院就使用了这种技术,发生过观众走动时,干扰到周边观众的眼镜信号等情况。现在的一些家用型的3D产品也多使用这种技术。这种技术使用快门时差原理处理3D图像,所以被冠以“分时”之名。
3.当代数字3D技术
比较有代表性的是SONY 3D技术。
打造《阿凡达》的3D摄像机索尼HDC-P1
通过双摄像机拍摄回来的两组画面,需要采用帧顺序方法进行处理。原理是将两组画面进行间隔插入,以获得一个由左眼和右眼观看的图像相互交替影像文件,这个就是我们日常可以接触到的,存储在蓝光碟、储存器等介质上面的3D影像源文件。
两组2D影像错落有致合成3D
在内容编辑制作方面,南非世界杯足球赛采用的是索尼多图像处理器MPE-200,对两台摄像机拍摄的画面进行高速处理并对图像差异进行有效补偿,从而实现高品质的3D影像拍摄,实现高效率的3D内容制作。
在播放过程中,首先要对存储介质中的3D影像进行解码,用到的设备是3D蓝光播放机或者USB流媒体播放等设备进行帧顺序方法解码。所谓帧顺序方法,意思是指将3D影像文件进行解析,然后将两组画面进行分割,让左眼画面进入左眼,让右眼画面进入右眼,而这时,两只眼睛也就相当于两个摄像机,因为看到的画面是存在细微的角度区别,因此也就可以在人脑中合成3D影像了。
3D影像进入左眼视野
要使得这左右帧相互交错的影像,能够准确地分别进入左右眼而不产生干扰现象,那就必须借助3D同步传输器和3D眼镜了。下面是是索尼HX800系列3D电视,当然也就包括了索尼3D Sync同步传输器和索尼3D眼镜等附属设备了。
索尼KDL-46HX800的3D Sync信号同步发射器
索尼KDL-46HX800的3D眼镜
4. 当前3D的缺陷
3D电影最大的弊病就是观众必须要戴上眼镜才能看到立体效果,这大大阻碍了3D电影的普及。很多人都非常讨厌看电影的时候戴这么一副眼镜,尤其是当你的眼睛本身有问题、需要配戴眼镜的情况下,两副眼镜架在一个鼻梁上,不堪重负也就罢了,时间长了还会让人眼累、头晕,所以对很多近视眼来说观看3D电影时间一长就变成了痛苦而不是享受了。
所以,摘掉眼镜,现在已经是3D技术的下一个攻关课题。
5. 裸眼3D技术
裸眼式3D技术大多处于研发阶段,并且主要应用在工业商用显示市场,所以大众消费者接触的不多。裸眼式3D技术最大的优势便是摆脱了眼镜的束缚,但是分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在很多不足。在观看的时候,观众需要和显示设备保持一定的位置才能看到3D效果的图像(3D效果受视角影响较大),3D画面和常见的偏光式3D技术和快门式3D技术尚有一定的差距。但是很多实力型公司都投入巨大财力来研发新型的3D技术,特别是裸眼3D技术,液晶面板行业巨头友达光电,研发巨头3M等已经在积极进行研发,预计部分裸眼式3D显示设备将于今明两年实现量产。
5.1 多透镜技术
这种3D显示器在显示屏前增加了一个多透镜屏,用一排垂直排列的柱面透镜控制左右图像的射向,使右眼图像聚焦于观看者右眼,左眼图像聚焦于观看者左眼,从而让观看者在不同角度看到不同的影像,产生立体幻像。目前人们已经可以把透镜的截面做到微米级,使得条纹状立体图像更加精细,因此这种技术目前广泛用于高清晰的3D数字电视、3D手机、3D大屏幕显示等。
5.2 狭缝光栅
这种立体影像显示技术是在普通的液晶显示器后加上一层黑色和透明垂直条纹间隔排列成的图案层,相当于把 “3D眼镜”放在了显示器里,不过光栅层与液晶层之间的距离以及条纹的宽度必须相当精确,才能使得背光板的光透过该光栅之后,到达左眼的光线只经过奇数行的像素,到达右眼的光线则只经过偶数行的像素。这种方法的局限是,观看者只有在某一确定位置才能欣赏到3D影像,当然如果采用棋盘式光栅,观看的范围和角度也会更加自由。该技术目前主要用于3D电视机、3D手机等。
5.3 全息术
全息术是利用激光实现的立体成像技术,能完美记录和重现光波,目前广泛运用于商标防伪。前苏联曾研制过全息立体电影,然而由于全息电影实现条件苛刻,且实现彩色和视频需要巨大的存储空间,这项研究并没有投入实际应用。不过,这一曾经只能在《星球大战》里看到的高科技现在已经离我们越来越近,很多时装表演和大型展示活动中已经开始应用全息投影技术,观众看到的景象并不在银幕上,而是在空气中,使人有身临其境的真实感。
5.4 体块显示
是指图像显示在一个真实的立体空间中,这个立体空间可以是透明的发光体(如等离子球),也可以是旋转的显示屏形成的立体空间,体块3D显示类似于人们对自然物体的立体感,因此不会造成观众的视觉疲劳。
6. 某些使用中的3D技术
6.1 任天堂的3DS
任天堂3月23日公开的新掌机Nintendo 3DS中,将采用掌机首次的裸眼3D技术,据说其采用夏普的视差屏障(parallax barrier)技术液晶屏。演示
6.2 英特尔
………………
6.3 微软
微软的这项技术将通过镜头自动追踪观众所在的位置,并即时改变3D成像角度,再向观众的左、右眼传输不同的图像呈现出3D效果——而3DS则要求观众必须保持一个相对固定的位置才能欣赏到。
位于美国加州的微软应用科学小组负责此项技术的研发,项目主管Stevie Bathiche表示,此项技术具有扩展性,适用于从手机到笔记本电脑,甚至还能以非常低的成本在大屏幕上实现。
该项技术的核心是透镜上的镜头可通过反射光线确定观众的位置,进而促使发光二极管根据观众的移动改变成像角度。不过只能保证两名观众同时欣赏到3D效果,或使四名观众同时观看普通成像效果。
6.4 美国PureDepth公司
PureDepth公司宣布研发出改进后的裸眼3D技术——MLD(multi-layer display多层显示),这种技术能够通过一定间隔重叠的两块液晶面板,实现在不使用专用眼镜的情况下,观看文字及图画时所呈现3D影像的效果。
6.5 台湾达达光电
下图这台是全球第一台无边框背投影电视领航者。是由台湾达达光电生产的。适合观赏距离是:400到500厘米。
6.6 NVIDIA的3D stereo
左右眼信号频繁切换,通过人体大脑计算形成3D图像,戴专用的3D眼镜才能够看得到3D立体画面。除了安装NVIDIA的显卡驱动外,用户还必须安装专用的GeForce 3D
Stereo驱动程序才能实现3D的效果。NVIDIA今后将会把专用的3D驱动和普通显卡驱动集成到一个控制面板下,方便用户进行设置。
在NVIDIA GeForce 8600GT或更高级别的显卡,显示器刷新率达到120Hz即可实现。优派VX2265wm显示器的刷新率可以达到120Hz。
下图是NVIDIA提供的3D专用眼镜,NVIDIA提供的这款3D眼镜外观非常酷炫,它的机身上没有任何连接线,它和接收器通过红外装置进行同步信号。此外,这款眼镜内置有电池,可以通过USB接口来进行充电。据NVIDIA官方的数据,在充满电后可
以连续使用40多个小时。
3D眼镜接收器
7. 2D转3D的技术实现
美国Stereo D是日本3D联盟事务局长泉邦昭于2009年在美国成立、目前由其担任CTO的2D-3D技术风险企业。该公司的2D-3D技术曾被电影《阿凡达》采用,用于修改部分镜头的立体感等。
目前,三维(3D)影像的制作,主要使用2眼式3D相机,或者通过2D-3D转换技术对2D影像进行数字处理,制作出左眼及右眼用影像。不过,两种技术都还存在很多课题。3D相机需要设置能以调整光轴的方式固定两台相机的“Rig”台架,一般来说整个系统大且重。因此,3D相机本身的成本、机动性较低以及每个拍摄场景的调整技术与经验都是大问题。
而2D-3D转换技术需要将2D影像的各部分嵌入3D的计算机图形(CG)空间中。要制作出比较协调的自然3D影像,一般需要进行名为“Roto”、由数百人手工操作的大规模调整工作。即便如此,由于具有只需要拍摄2D电影,以及各过去拍摄的2D电影等可转换为3D的优点,因此在最近的3D电影中,几乎整部影片都采用2D-3D转换技术制作的作品越来越多(如《爱丽丝梦游仙境》等)。即使是3D相机拍摄的影像,为了根据荧屏及电视屏幕的尺寸调整3D影像的视差,也会采用2D-3D转换技术。
《阿凡达》是3D风潮的始作俑者,然而在这部3D巨制中也蕴含着2D-3D技术,那么这项技术的特点和转换经过又是怎样的,今后2D-3D又将要如何发展,对于此,Stereo D的泉邦昭为我们做了解答。
据说《阿凡达》的部分镜头采用了Stereo D公司的2D-3D转换技术。Stereo D的公映作品有两部,包括《阿凡达》以及(因执导1999年的电影《第六感》等而知名的)M.奈特•沙马兰(M. Night Shyamalan)导演的最新作品《最后的气宗3D》(2010年7月2日将在美国公映,2010年7月17日在日本公映)。个人作品方面,过去曾转换过动画片《火影忍者》、《宠物小精灵》以及《光之美少女》等。
准确来说,《阿凡达》候补的对象有4~5家公司。Stereo D公司有6名人员参与了《阿凡达》的制作,名字也写入了《阿凡达》的字幕。尽管我开发的VDX自主软件也需要Roto,但能以半自动方式进行转换和调整,因此使交货期(比以往)大幅缩短。不过,《阿凡达》只有几个镜头采用了Stereo D公司的2D-3D转换技术。
今后3D相机与2D-3D转换技术中的哪一个会成为3D影像制作的主流?实时影像当然需要用3D相机拍摄。实时的2D-3D转换技术也在不断进步,当质量水平有限。不过,不考虑实时影像的时候,3D相机还存在光学失真及各种限制,比如,无法以灵活的角度拍摄,视差调整比较困难,左右影像错位等限制,应根据立体感、成本、影像的目的及观赏环境,来决定采用哪种制作技术,具体问题具体解决。
今后,2D-3D转换技术会获得飞跃发展,与在原理上控制就比较困难的3D相机拍摄相比,2D-3D转换技术可进行自由的视差调整、可制作清晰安全的3D影像,起到的作用会越来越重要。
8.立体感定量分析
2024年3月7日发(作者:禽寒梅)
3D技术简介
1. 简介
人的视觉之所以能分辨远近,是靠两只眼睛的差距。人的两眼分开约5公分,两只眼睛除了瞄准正前方以外,看任何一样东西,两眼的角度都不会相同。虽然差距很小,但经视网膜传到大脑里,脑子就用这微小的差距,产生远近的深度,从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体,但对物体远近的距离却不易分辨(不是不能分辨)。根据这一原理,如果把同一景像,用两只眼睛视角的差距制造出两个影像,然后让两只眼睛一边一个,各看到自己一边的影像,透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。各式各样的立体演示技术,大部分是运用这一原理,我们称其为“偏光原理”。
3D立体电影的制作有多种形式,其中较为广泛采用的是偏光眼镜法。它以人眼观察景物的方法,利用两台并列安置的电影摄影机,分别代表人的左、右眼,同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面。
放映时,将两条电影影片分别装入左、右电影放映机,并在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜。两台放映机需同步运转,同时将画面投放在金属银幕上,形成左像右像双影。当观众戴上特制的偏光眼镜时,由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直,并与放映镜头前的偏振轴相一致;致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像,通过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上,由大脑神经产生三维立体的视觉效果。展现出一幅幅连贯的立体画面,使观众感到景物扑面而来、或进入银幕深凹处,能产生强烈的“身临其境”感。
2. 不同的3D眼镜
1. 红蓝红青3D眼镜
这种眼镜分很多颜色类型,比较多见的是红蓝和红青的,这种颜色区别必须用于相对应颜色的3D图像,否则会效果很差乃至看不到效果。
工作原理是采用光在相对应颜色和不同颜色下的通过性,来达到让两只眼睛只看到3D图像2张图中的一张。这种眼镜历史悠久,早期3D电影多用这种模式。特点是廉价、实惠、几乎不存在维护费用,适用性好,一些爱好者的3D作品或者3D网络电影多用此种方式。但缺点更多,如光通量不足,画面昏暗、图像颜色变异等等。现在在专业放映领域基本已经淘汰多年。因为采用的是滤色(滤光)的方式来分开图片,因此也被称为“分色”或“滤色”技术。
2. 偏振镜
此乃电影院中常见的一种3D电影解决方案,所谓偏振,基本原理其实和一些偏光的相机镜头或者太阳镜差不多。目前分为线偏振和圆偏振两种类型。线偏振比较简单,使用XY两个
偏转方向,也就是通过眼镜上两个不同偏转方向的偏振镜片,让两只眼睛分别只能看到屏幕上叠加的纵向、横向图像中的一个,从而观看到立体效果。
圆偏振是新一代的3D偏振技术,眼镜技术相比XY偏振那薄薄的塑料片要复杂许多;顾名思义,它的镜片偏振方式是圆形旋转的,一个向左旋转,一个向右旋转,这样两个不同方向的图像就会被区分开。这种偏振方式使它基本上可以达到全方位感受3D,不会像XY线偏振那样必须保持眼镜的水平/垂直角度。因为主要利用了镜片对光线的偏转,因此也被称为:“分光”技术。
3. 液晶快门眼镜
听起来很复杂,实际上原理很简单,就是左眼的图左眼看,右眼的图右眼看。3D影片播放时,屏幕上同偏振影片一样是两幅图像,但这两幅图像是交替快速闪烁的,A图出现则B图消失,B图出现A图则消失。
同时液晶快门眼镜会按照影片所给的信号,对应相应的AB二图进行同步交替的镜片开关动作,实际的使用的时候图像和眼镜快门的闪烁开关会很快,人眼是感觉不到快门跳动的。这种技术效果不错,但设备昂贵,且有一些使用限制,长时间观看会导致眼部疲劳,信号也容易受到干扰,还需要用电。在《阿凡达》放映的时候,一些影院就使用了这种技术,发生过观众走动时,干扰到周边观众的眼镜信号等情况。现在的一些家用型的3D产品也多使用这种技术。这种技术使用快门时差原理处理3D图像,所以被冠以“分时”之名。
3.当代数字3D技术
比较有代表性的是SONY 3D技术。
打造《阿凡达》的3D摄像机索尼HDC-P1
通过双摄像机拍摄回来的两组画面,需要采用帧顺序方法进行处理。原理是将两组画面进行间隔插入,以获得一个由左眼和右眼观看的图像相互交替影像文件,这个就是我们日常可以接触到的,存储在蓝光碟、储存器等介质上面的3D影像源文件。
两组2D影像错落有致合成3D
在内容编辑制作方面,南非世界杯足球赛采用的是索尼多图像处理器MPE-200,对两台摄像机拍摄的画面进行高速处理并对图像差异进行有效补偿,从而实现高品质的3D影像拍摄,实现高效率的3D内容制作。
在播放过程中,首先要对存储介质中的3D影像进行解码,用到的设备是3D蓝光播放机或者USB流媒体播放等设备进行帧顺序方法解码。所谓帧顺序方法,意思是指将3D影像文件进行解析,然后将两组画面进行分割,让左眼画面进入左眼,让右眼画面进入右眼,而这时,两只眼睛也就相当于两个摄像机,因为看到的画面是存在细微的角度区别,因此也就可以在人脑中合成3D影像了。
3D影像进入左眼视野
要使得这左右帧相互交错的影像,能够准确地分别进入左右眼而不产生干扰现象,那就必须借助3D同步传输器和3D眼镜了。下面是是索尼HX800系列3D电视,当然也就包括了索尼3D Sync同步传输器和索尼3D眼镜等附属设备了。
索尼KDL-46HX800的3D Sync信号同步发射器
索尼KDL-46HX800的3D眼镜
4. 当前3D的缺陷
3D电影最大的弊病就是观众必须要戴上眼镜才能看到立体效果,这大大阻碍了3D电影的普及。很多人都非常讨厌看电影的时候戴这么一副眼镜,尤其是当你的眼睛本身有问题、需要配戴眼镜的情况下,两副眼镜架在一个鼻梁上,不堪重负也就罢了,时间长了还会让人眼累、头晕,所以对很多近视眼来说观看3D电影时间一长就变成了痛苦而不是享受了。
所以,摘掉眼镜,现在已经是3D技术的下一个攻关课题。
5. 裸眼3D技术
裸眼式3D技术大多处于研发阶段,并且主要应用在工业商用显示市场,所以大众消费者接触的不多。裸眼式3D技术最大的优势便是摆脱了眼镜的束缚,但是分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在很多不足。在观看的时候,观众需要和显示设备保持一定的位置才能看到3D效果的图像(3D效果受视角影响较大),3D画面和常见的偏光式3D技术和快门式3D技术尚有一定的差距。但是很多实力型公司都投入巨大财力来研发新型的3D技术,特别是裸眼3D技术,液晶面板行业巨头友达光电,研发巨头3M等已经在积极进行研发,预计部分裸眼式3D显示设备将于今明两年实现量产。
5.1 多透镜技术
这种3D显示器在显示屏前增加了一个多透镜屏,用一排垂直排列的柱面透镜控制左右图像的射向,使右眼图像聚焦于观看者右眼,左眼图像聚焦于观看者左眼,从而让观看者在不同角度看到不同的影像,产生立体幻像。目前人们已经可以把透镜的截面做到微米级,使得条纹状立体图像更加精细,因此这种技术目前广泛用于高清晰的3D数字电视、3D手机、3D大屏幕显示等。
5.2 狭缝光栅
这种立体影像显示技术是在普通的液晶显示器后加上一层黑色和透明垂直条纹间隔排列成的图案层,相当于把 “3D眼镜”放在了显示器里,不过光栅层与液晶层之间的距离以及条纹的宽度必须相当精确,才能使得背光板的光透过该光栅之后,到达左眼的光线只经过奇数行的像素,到达右眼的光线则只经过偶数行的像素。这种方法的局限是,观看者只有在某一确定位置才能欣赏到3D影像,当然如果采用棋盘式光栅,观看的范围和角度也会更加自由。该技术目前主要用于3D电视机、3D手机等。
5.3 全息术
全息术是利用激光实现的立体成像技术,能完美记录和重现光波,目前广泛运用于商标防伪。前苏联曾研制过全息立体电影,然而由于全息电影实现条件苛刻,且实现彩色和视频需要巨大的存储空间,这项研究并没有投入实际应用。不过,这一曾经只能在《星球大战》里看到的高科技现在已经离我们越来越近,很多时装表演和大型展示活动中已经开始应用全息投影技术,观众看到的景象并不在银幕上,而是在空气中,使人有身临其境的真实感。
5.4 体块显示
是指图像显示在一个真实的立体空间中,这个立体空间可以是透明的发光体(如等离子球),也可以是旋转的显示屏形成的立体空间,体块3D显示类似于人们对自然物体的立体感,因此不会造成观众的视觉疲劳。
6. 某些使用中的3D技术
6.1 任天堂的3DS
任天堂3月23日公开的新掌机Nintendo 3DS中,将采用掌机首次的裸眼3D技术,据说其采用夏普的视差屏障(parallax barrier)技术液晶屏。演示
6.2 英特尔
………………
6.3 微软
微软的这项技术将通过镜头自动追踪观众所在的位置,并即时改变3D成像角度,再向观众的左、右眼传输不同的图像呈现出3D效果——而3DS则要求观众必须保持一个相对固定的位置才能欣赏到。
位于美国加州的微软应用科学小组负责此项技术的研发,项目主管Stevie Bathiche表示,此项技术具有扩展性,适用于从手机到笔记本电脑,甚至还能以非常低的成本在大屏幕上实现。
该项技术的核心是透镜上的镜头可通过反射光线确定观众的位置,进而促使发光二极管根据观众的移动改变成像角度。不过只能保证两名观众同时欣赏到3D效果,或使四名观众同时观看普通成像效果。
6.4 美国PureDepth公司
PureDepth公司宣布研发出改进后的裸眼3D技术——MLD(multi-layer display多层显示),这种技术能够通过一定间隔重叠的两块液晶面板,实现在不使用专用眼镜的情况下,观看文字及图画时所呈现3D影像的效果。
6.5 台湾达达光电
下图这台是全球第一台无边框背投影电视领航者。是由台湾达达光电生产的。适合观赏距离是:400到500厘米。
6.6 NVIDIA的3D stereo
左右眼信号频繁切换,通过人体大脑计算形成3D图像,戴专用的3D眼镜才能够看得到3D立体画面。除了安装NVIDIA的显卡驱动外,用户还必须安装专用的GeForce 3D
Stereo驱动程序才能实现3D的效果。NVIDIA今后将会把专用的3D驱动和普通显卡驱动集成到一个控制面板下,方便用户进行设置。
在NVIDIA GeForce 8600GT或更高级别的显卡,显示器刷新率达到120Hz即可实现。优派VX2265wm显示器的刷新率可以达到120Hz。
下图是NVIDIA提供的3D专用眼镜,NVIDIA提供的这款3D眼镜外观非常酷炫,它的机身上没有任何连接线,它和接收器通过红外装置进行同步信号。此外,这款眼镜内置有电池,可以通过USB接口来进行充电。据NVIDIA官方的数据,在充满电后可
以连续使用40多个小时。
3D眼镜接收器
7. 2D转3D的技术实现
美国Stereo D是日本3D联盟事务局长泉邦昭于2009年在美国成立、目前由其担任CTO的2D-3D技术风险企业。该公司的2D-3D技术曾被电影《阿凡达》采用,用于修改部分镜头的立体感等。
目前,三维(3D)影像的制作,主要使用2眼式3D相机,或者通过2D-3D转换技术对2D影像进行数字处理,制作出左眼及右眼用影像。不过,两种技术都还存在很多课题。3D相机需要设置能以调整光轴的方式固定两台相机的“Rig”台架,一般来说整个系统大且重。因此,3D相机本身的成本、机动性较低以及每个拍摄场景的调整技术与经验都是大问题。
而2D-3D转换技术需要将2D影像的各部分嵌入3D的计算机图形(CG)空间中。要制作出比较协调的自然3D影像,一般需要进行名为“Roto”、由数百人手工操作的大规模调整工作。即便如此,由于具有只需要拍摄2D电影,以及各过去拍摄的2D电影等可转换为3D的优点,因此在最近的3D电影中,几乎整部影片都采用2D-3D转换技术制作的作品越来越多(如《爱丽丝梦游仙境》等)。即使是3D相机拍摄的影像,为了根据荧屏及电视屏幕的尺寸调整3D影像的视差,也会采用2D-3D转换技术。
《阿凡达》是3D风潮的始作俑者,然而在这部3D巨制中也蕴含着2D-3D技术,那么这项技术的特点和转换经过又是怎样的,今后2D-3D又将要如何发展,对于此,Stereo D的泉邦昭为我们做了解答。
据说《阿凡达》的部分镜头采用了Stereo D公司的2D-3D转换技术。Stereo D的公映作品有两部,包括《阿凡达》以及(因执导1999年的电影《第六感》等而知名的)M.奈特•沙马兰(M. Night Shyamalan)导演的最新作品《最后的气宗3D》(2010年7月2日将在美国公映,2010年7月17日在日本公映)。个人作品方面,过去曾转换过动画片《火影忍者》、《宠物小精灵》以及《光之美少女》等。
准确来说,《阿凡达》候补的对象有4~5家公司。Stereo D公司有6名人员参与了《阿凡达》的制作,名字也写入了《阿凡达》的字幕。尽管我开发的VDX自主软件也需要Roto,但能以半自动方式进行转换和调整,因此使交货期(比以往)大幅缩短。不过,《阿凡达》只有几个镜头采用了Stereo D公司的2D-3D转换技术。
今后3D相机与2D-3D转换技术中的哪一个会成为3D影像制作的主流?实时影像当然需要用3D相机拍摄。实时的2D-3D转换技术也在不断进步,当质量水平有限。不过,不考虑实时影像的时候,3D相机还存在光学失真及各种限制,比如,无法以灵活的角度拍摄,视差调整比较困难,左右影像错位等限制,应根据立体感、成本、影像的目的及观赏环境,来决定采用哪种制作技术,具体问题具体解决。
今后,2D-3D转换技术会获得飞跃发展,与在原理上控制就比较困难的3D相机拍摄相比,2D-3D转换技术可进行自由的视差调整、可制作清晰安全的3D影像,起到的作用会越来越重要。
8.立体感定量分析