3D電視已成為現(xiàn)在電視的主流，是人們關(guān)注的熱門話題，什么是3D電視呢？3D電視是三維立體影像電視的簡稱。由于人的雙眼觀察物體的角度略有差異，因此能夠辨別物體遠(yuǎn)近，產(chǎn)生立體的視覺。三維立體影像電視正是利用這個原理，把左右眼所看到的影像分離，從而令用戶無需借助立體眼鏡即可裸眼體驗立體感覺。

3D影視制作

運用三維軟件制作立體電視有其獨特的優(yōu)勢，如三維場景本身就具有立體特性，與立體成像相關(guān)的各種參數(shù)非常容易在軟件環(huán)境中調(diào)節(jié)等。所以，計算機(jī)三維技術(shù)應(yīng)用于影視行業(yè)后，很快就出現(xiàn)了三維立體電影，如大家俗稱的3D電影、4D電影。那么，怎樣運用三維軟件來制作立體影視？制作過程中要注意哪些問題？

三維立體影視的制作原理

利用三維軟件制作立體影視，需分別考慮兩個環(huán)節(jié)，即三維環(huán)節(jié)和放映環(huán)節(jié)。在三維軟件中，為了模擬雙眼的立體成像原理，必須用兩個攝影機(jī)同時渲染場景（圖1），這兩個攝影機(jī)的相對位置，應(yīng)盡量與人的兩眼的相對位置一致，它們的間距稱為鏡距（camWide）。通常，我們將其中一個攝影機(jī)命名為LCam，它位于相當(dāng)于人左眼的位置上，物體A經(jīng)它渲染后，所形成的像素位于其渲染平面的Al處；另一個攝影機(jī)命名為RCam，它位于相當(dāng)于人右眼的位置上，物體A經(jīng)它渲染后，所形成的像素位于其渲染平面的Ar處。

從圖中可以明顯看到，由于兩攝影機(jī)的位置不同，它們分別渲染的場景會有少許差別。有些人認(rèn)為這兩幅畫面僅僅是“錯位”了，因而認(rèn)為將任何一幅畫面經(jīng)錯位處理后就能形成立體畫面。實際上并非如此簡單，經(jīng)Lcam和Rcam所渲染的圖像，雖然看起來差異不大，但它們卻包含著不同的透視信息，這才是形成立體視覺的關(guān)鍵元素。

在放映環(huán)境中（圖2），當(dāng)把兩攝影機(jī)所渲染的畫面同步投放到同一屏幕上時，必須采取適當(dāng)?shù)漠嬅娣蛛x技術(shù)，使觀眾的左眼只能看到Lcam渲染的畫面，而右眼只能看到Rcam渲染的畫面。常用的畫面分離方式有“偏振光式”和“液晶光閥式”，兩種方式都需要配戴眼鏡來協(xié)助分離畫面。如用裸眼會看到畫面呈雙影，沒有立體效果。

在播放環(huán)境中，用兩放映機(jī)分別將兩渲染面投放到同一屏幕上，像素Al和Ar出現(xiàn)在圖2中屏幕的不同位置，通過畫面分離技術(shù)，Al只能被觀眾的左眼看見，Ar只能被右眼看見，兩眼視線交叉于A`。觀眾感知的A已不在屏幕上（即已“出屏”），形成了一個有距離信息的立體像A`。這樣，三維場景中的物體A，就立體地還原在觀眾眼前。這就是三維立體影視的制作原理。

如何準(zhǔn)確地控制“出屏”的距離

在實際應(yīng)用中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些困惑：在三維場景中，即使物體A已經(jīng)離渲染鏡頭很近了（如已經(jīng)小于30cm了），但實際放映時，仍覺得想A`“出屏”不夠，沒有“觸手可得”的效果。相反的情況也時有發(fā)生，即觀眾覺得像A`太近，導(dǎo)致脹眼和無法聚焦。

所以，如何在制作環(huán)節(jié)中控制最終的“出屏”效果就顯得非常必要。在三維立體電影的制作中，我們經(jīng)常追求“觸手可及”的效果，這個距離約為30cm—50cm。我們對比三維環(huán)節(jié)和放映環(huán)節(jié)（圖3），當(dāng)屏幕對觀眾眼睛的張角β與在三維軟件中鏡頭的水平張角α相等，且渲染鏡頭的鏡距camWide與觀眾兩眼的距離eyeWide相等時，即β=α，且eyeWide=camWide時，則D`=D。也就是說，此時可以通過控制三維軟件中物體A與渲染鏡頭的距離D，在播放時精確地定位A`到觀眾的距離。實現(xiàn)了在三維環(huán)境中的“可見”，即實現(xiàn)了播放環(huán)境中的“可得”。

可見，放映環(huán)境與三維環(huán)境的一致，給精確定位A`提供了最好的操作性。在這樣的環(huán)境下，三維制作人員在制作階段就能很清楚地預(yù)估最終的“出屏”效果。

然而在現(xiàn)實工作中，放映環(huán)境和三維環(huán)境一致的要求并不能總被滿足。如各影院的屏幕有大有小，觀眾離屏幕的距離有遠(yuǎn)有近，觀眾相對于屏幕可居中可偏離等等。各種影院環(huán)境對觀眾的影響，最終產(chǎn)生兩個變化：屏幕對觀眾的張角β和屏幕對觀眾的錯切變化。錯切是由于觀眾偏離屏幕中軸產(chǎn)生的圖像變化，其影響并不大，不容易被感知。因此，下面僅討論β的變化對立體效果的影響。

當(dāng)觀眾離屏幕過遠(yuǎn)，或屏幕不夠大時，會導(dǎo)致β<α。這時，從圖4中可以看到，因為屏幕變小，使Al`和Ar`間的距離等比例縮小，成像交叉點A`縮回，使得D`>D，削弱了“出屏”效果，觀眾覺得物體飛不到眼前，沒有“觸手可及”的沖動。

為避免上述情況的發(fā)生，可讓觀眾適當(dāng)靠近屏幕，或增大屏幕尺寸。通常大屏幕的立體效果較小屏幕好，其原因就是大屏幕會產(chǎn)生較大的β角。

此外，還可以增加渲染鏡頭的鏡距（camWide）。從圖5可以看到，在三維環(huán)境中增大camWide，使camWide>eyeWide，Al`和Ar`間的距離會變大，成像交叉點A`前移，使得D`

當(dāng)β>α?xí)r，會出現(xiàn)相反的情況，即D`

改善“出屏”效果不足的幾點建議

由于三維制作環(huán)節(jié)與實際播放的時間跨度較大，當(dāng)在播放環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)立體效果不好時，實際已很難再回到三維環(huán)節(jié)重新調(diào)整和修改了。因此，有必要找到一種能在三維制作階段就可以準(zhǔn)確預(yù)估到播放效果的方法。從上面的分析我們可以看到，最好的方法就是實現(xiàn)三維環(huán)境與播放環(huán)境在尺寸、比例上的一致性。簡單講，就是盡可能保證β=α及eyeWide=camWide，這樣就可在制作時做到“所見即所得”。

在實際案例中，β=α是很難保證的。在三維環(huán)境中，由于畫面構(gòu)圖的需要，α通常被設(shè)置在40°-75°之間。而在影院中，β超過50°的機(jī)會并不多，所以β<α出現(xiàn)的幾率較大。此時，為彌補(bǔ)物體“出屏”不足的問題，在制作時，增大LCam和RCam的間距（camWide），通常是比較有效的方法。事實上，在絕大多數(shù)情況下，增大camWide都能改善場景的立體效果，而不會改變β和α的大小關(guān)系，因此應(yīng)是首選的方法。

此外，如物體的體積足夠小，可將物體盡量靠近渲染鏡頭以減小D，最近距離可突破20cm。這樣，即使播放環(huán)境的β<α，也可以保證D`在30cm-50cm之間，有很好的“觸手可及”的效果。然而物體一般都具有一定的體積，靠近的程度也會有限，還得依靠增大camWide來彌補(bǔ)立體效果的不足。

綜上所述，保持三維環(huán)境和放映環(huán)境的一致是最佳的選擇?？紤]到有些放映環(huán)境可能會削弱立體效果，可適當(dāng)增大鏡距（camWide），使camWide>eyeWide。如讓camWide在7cm-12cm之間。其次，考慮將物體移近攝影機(jī)（減小D），使成像點D`恢復(fù)到30cm-50cm的最佳區(qū)間。

在立體電影的大規(guī)模團(tuán)隊制作過程中，渲染鏡頭最好由專人制作。增加幾個反映放映環(huán)境的屬性（如屏幕大小、觀眾離屏幕的距離、觀眾的瞳距等），用表達(dá)式的方式給出現(xiàn)場數(shù)據(jù)與渲染鏡頭相應(yīng)屬性間的函數(shù)關(guān)系。這樣不僅能做到統(tǒng)一控制，還能做到調(diào)整簡便，保證每組畫面的立體效果。