劉 暢，戴敏利，柯 健

(蘇州市職業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215104)

低成本3D立體視頻制作方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉 暢，戴敏利，柯 健

(蘇州市職業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215104)

在實(shí)踐拍攝的過程中研究低成本Three-dimensional(3D)立體視頻的制作流程?？偨Y(jié)歸納出低成本3D視頻的原理和特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了低成本條件下的3D視頻的前期拍攝和后期編輯的具體流程與實(shí)現(xiàn)方案。結(jié)果表明該方案具有一定的可行性，并且能夠有效地推動(dòng)低成本3D視頻在制作方式上的普及和推廣。

three-dimensional；低成本；3D視頻；3D拍攝；3D剪輯

自《阿凡達(dá)》火爆電影熒屏后，3D立體拍攝技術(shù)在近幾年里引發(fā)強(qiáng)烈震撼，不管是在影視業(yè)還是在動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)都開始采用3D技術(shù)。除了新進(jìn)的3D影片，傳統(tǒng)2D電影也都不惜重金進(jìn)行3D轉(zhuǎn)換重新稱霸熒屏，3D似乎成了影視界的新標(biāo)準(zhǔn)，3D技術(shù)日趨成熟也越來越受到大眾的追捧。為了跟蹤國(guó)際影視制作技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，急需培養(yǎng)掌握前沿技術(shù)的高素質(zhì)人才，以研究低成本的方案，構(gòu)建符合普通高校的低成本3D立體視頻制作方案。

1 低成本3D立體視頻原理及特點(diǎn)

低成本3D視頻指通過使用具有3D攝像功能的拍攝設(shè)備，拍攝出能夠滿足觀看需求和播放質(zhì)量需求，并可以在3D電視、互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)等大眾設(shè)備上播放的產(chǎn)品。

1.1 低成本3D立體視頻原理

低成本3D立體電影的原理與傳統(tǒng)意義上的3D立體顯示原理一致，人的眼睛在看物體時(shí)會(huì)產(chǎn)生視覺差，左右眼睛會(huì)分別看到不同的物象，而在視網(wǎng)膜上成像時(shí)，左右兩只眼睛看到的不同的物象會(huì)重新結(jié)合起來。這時(shí)大腦就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺，從而形成了人眼視覺空間感，這樣的感覺就形成了3D立體空間[1]。這個(gè)原理在3D拍攝中運(yùn)用，通過模仿人左右眼的瞳距，可以拍攝出視差的畫面，這就是3D視頻的立體視覺原理。

1.2 低成本3D立體視頻特點(diǎn)

低成本3D立體視頻能降低成本，主要體現(xiàn)在其獲取方式、畫面清晰度、拍攝器材等方面與傳統(tǒng)意義上的3D電影大片是有區(qū)別的，如表1所示。

表1 3D視頻與3D電影區(qū)別

2 低成本3D立體視頻的前期拍攝

考慮到制作成本和時(shí)間成本，低成本3D立體視頻通常選用3D攝錄一體機(jī)來進(jìn)行拍攝，就是用一臺(tái)雙鏡頭的攝像機(jī)直接拍攝出3D效果。一體機(jī)拍攝不僅便利而且能帶來極佳的效果便利性，無需復(fù)雜的前期架設(shè)機(jī)器的調(diào)整，變焦、聚焦都能由機(jī)器完成，基本可以按照傳統(tǒng)的視頻方式直接拍攝。

2.1 拍攝設(shè)備的選用原則

目前，市面上流行的3D攝錄一體機(jī)種類繁多，不同廠商甚至不同載體都紛紛推出3D攝錄產(chǎn)品。一時(shí)間各類原理不同，效果各異的3D攝像機(jī)涌入市場(chǎng)，選擇時(shí)應(yīng)該依據(jù)實(shí)際需求并適當(dāng)遵循以下原則：

1) 經(jīng)濟(jì)性。是制作低成本3D立體視頻首要考慮的原則，攝像機(jī)的選擇對(duì)控制成本至關(guān)重要。3D攝錄一體機(jī)價(jià)格從幾千元到幾十萬(wàn)元不等，應(yīng)考慮自身實(shí)際情況進(jìn)行選擇，同時(shí)要考慮后期的維護(hù)維修成本。

2) 易用性。指使用拍攝設(shè)備時(shí)是否方便容易上手，尤其如果面對(duì)的用戶是學(xué)生，選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)該考慮易于學(xué)生上手操作。

3) 兼容性。指要讓攝像機(jī)穩(wěn)定地工作在整個(gè)視頻制作系統(tǒng)中，換句話說要考慮到學(xué)校已有的后期視頻編輯系統(tǒng)，盡量確保選擇的攝像機(jī)對(duì)已有編輯系統(tǒng)是兼容的。

4) 便攜性。3D攝錄一體機(jī)體積大小各異，重量跨度有mini型的掌中寶到十幾斤的大型機(jī)，制作低成本3D立體視頻時(shí)不能單純追求高畫質(zhì)，輕便攜帶是提高機(jī)器使用率的核心要素。

5) 品牌性。隨著3D電影的熱潮，敏銳的攝像機(jī)生產(chǎn)廠商嗅到了商機(jī)，先后都推出了3D攝錄一體機(jī)。松下、索尼、佳能更是首當(dāng)其沖，即使不能在攝像機(jī)領(lǐng)域一爭(zhēng)長(zhǎng)短的夏普、LG等廠商也轉(zhuǎn)而在手機(jī)上開發(fā)3D攝像功能。面對(duì)如此雜亂的3D攝像機(jī)市場(chǎng)，消費(fèi)者只有選擇品牌產(chǎn)品才能在維護(hù)和使用上帶來保障。

2.2 拍攝中需注意的問題

前期拍攝使用的3D攝錄一體機(jī)是索尼HDR-TD30E，這是一款帶裸眼3D LCD尋像器，針對(duì)普通用戶的3D攝錄一體機(jī)，具備兩套完整的攝入設(shè)備，盡可能完整地保證與人眼相似的效果，同時(shí)考慮到不同人群的適應(yīng)性，索尼TD30E也具備景深調(diào)節(jié)功能，以滿足各類拍攝和觀看的需求[2-3]。

無論使用何種拍攝器材，在進(jìn)行低成本3D視頻制作過程中需要注意以下問題：

1) 雖然3D影片的質(zhì)量是以單眼的2D圖像質(zhì)量為基礎(chǔ)，但是觀眾視覺感受的舒適度是決定3D視頻整體呈現(xiàn)效果的關(guān)鍵因素。因此，拍攝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)具備帶有3D效果的監(jiān)看設(shè)備。

2) 開拍前做好精致的場(chǎng)面調(diào)度安排。不單是為了追求鏡頭美感，由于3D攝錄一體機(jī)兩個(gè)鏡頭間的距離是固定的，所以當(dāng)拍攝內(nèi)容超過一定區(qū)域時(shí)，會(huì)出現(xiàn)匯聚面調(diào)整困難的問題，產(chǎn)生不適感。在拍攝過程中安排人物運(yùn)動(dòng)時(shí)就要特別注意人物和環(huán)境的位置關(guān)系，預(yù)先設(shè)置好行動(dòng)路線和匯聚面，是拍出真實(shí)舒適的立體效果的必要條件。

3) 為了使拍出的3D效果更具可視性，自然立體效果更加突出，拍攝時(shí)盡量選擇有空間層次的畫面，即畫面中帶有前景和背景部分。比如，我們拍攝人物躺在草地上的畫面，利用草地上的花朵作為前景來增加層次，這樣不僅增加了畫面的立體感，還增加了畫面的詩(shī)意和美感。

4) 焦點(diǎn)變換不要過于頻繁。3D效果本身容易造成匯聚平面和焦點(diǎn)平面的分離，觀眾視點(diǎn)容易在匯聚平面和焦點(diǎn)平面間不斷跳轉(zhuǎn)，產(chǎn)生疲勞感。焦點(diǎn)的頻繁變換會(huì)加重這種疲勞感，因此拍攝時(shí)要注意盡量將焦點(diǎn)始終保持在畫面主體上，同時(shí)將背景虛化，緩解人眼觀看3D效果的疲勞[4]。

5) 拍攝運(yùn)動(dòng)鏡頭時(shí)盡量保持穩(wěn)定，任何細(xì)微的晃動(dòng)都會(huì)在3D顯示設(shè)備上被明顯放大，容易引起觀看者的眩暈。所以，應(yīng)該盡量減慢運(yùn)動(dòng)鏡頭的速度或者運(yùn)動(dòng)鏡頭的數(shù)量，無法避免時(shí)要選擇三腳架或者軌道等穩(wěn)定拍攝的輔助設(shè)備。

6) 3D時(shí)代的到來意味著2D時(shí)代傳統(tǒng)的影視視聽語(yǔ)言規(guī)律失去了效用，需要對(duì)傳統(tǒng)的鏡頭語(yǔ)言進(jìn)行重構(gòu)，包括對(duì)構(gòu)圖的重構(gòu)、景別的選取、焦距的選擇、時(shí)空觀念的重建等，這些都催生了嶄新的脫離傳統(tǒng)的視聽語(yǔ)言。目前，3D的鏡頭視聽語(yǔ)言還停留在對(duì)2D視聽語(yǔ)言的發(fā)展和豐富階段，相信不久的將來，隨著技術(shù)的不斷完善會(huì)迎來嶄新的3D鏡頭視聽語(yǔ)言。

3 低成本3D立體電影的后期制作

3.1 低成本3D立體電影后期制作軟件

1) AVID公司的Media Composer 6.0。開放、實(shí)時(shí)、支持3D是該軟件的三大特色，使用的剪輯方式與2D視頻的方式基本相同，并且對(duì)設(shè)備要求相對(duì)較低，甚至在筆記本電腦就可以運(yùn)行，這款軟件同時(shí)還支持2D轉(zhuǎn)3D的效果。

2) 草谷公司的EDIUS Pro6.5。該軟件的3D立體編輯流程配備比較完善，不只是軟件部分，它的硬件都支持常見的3D立體顯示模式，同時(shí)，草谷公司在EDIUS Pro 6.5版本里增添了許多3D編輯的新功能。

3) 蘋果公司的Final Cut Pro。在Final Cut Pro X 10.2版本中新推出了3D字幕功能，支持多路核心處理器，支持后臺(tái)渲染和GPU加速，編輯從標(biāo)清到4K不同分辨率的視頻。作為世界頂級(jí)的視頻后期制作工具，其功能的強(qiáng)大與完善不可小視[5]。

4) Adobe公司的Premiere pro系列。這款普及性較廣的軟件卻在編輯3D視頻方面的能力有限，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是支持的視頻格式較少，需要使用格式轉(zhuǎn)換軟件；另一方面更重要的是不支持一路3D信號(hào)，這個(gè)局限性對(duì)小成本3D視頻編輯有著致命的打擊。

5) Sony公司的Sony Vegas Pro。從10版本開始，增添了3D視頻的編輯功能，不僅能夠?qū)?、預(yù)覽3D視頻，還能生成真正的3D視頻，具備立體顯示功能，并能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的差異校正。同時(shí)，Vegas對(duì)索尼立體攝像機(jī)拍攝的素材格式融合性較高。

無論選擇何種軟件要綜合考慮三個(gè)方面的因素：一是軟件的立體顯示功能；二是差異校正功能；三是對(duì)素材的融合性。鑒于研究對(duì)象是低成本而非高成本的3D后期編輯方案，我們最終選擇了Vegas這款后期編輯軟件，因?yàn)樵谠u(píng)估多種支持3D立體視頻素材的適用軟件中，Vegas對(duì)索尼立體機(jī)拍攝的3D素材融合性最好。

3.2 低成本3D視頻后期編輯流程

低成本3D視頻在后期制作過程中采用單路3D信號(hào)進(jìn)行。其基本工作流程與傳統(tǒng)剪輯流程類似，同樣包括采集、剪輯、特效、調(diào)色、聲音和添加字幕等環(huán)節(jié)，只是需要增加配置一臺(tái)帶有3D功能的監(jiān)視器，用于3D效果的實(shí)時(shí)監(jiān)看。如圖1所示。

圖1 低成本3D視頻后期編輯流程

3.3 編輯中需注意的問題

1) 采集素材時(shí)要對(duì)素材規(guī)范化命名，文件名稱最好用英文、漢語(yǔ)拼音或者數(shù)字，避免有些編輯軟件不支持中文路徑。

2) 3D效果調(diào)整是3D剪輯流程的特有部分。主要調(diào)整兩個(gè)方面的內(nèi)容，視差效果和最終立體呈現(xiàn)效果。視差過大會(huì)造成觀看的不適，因此大部分鏡頭應(yīng)以入屏，即正視差為主，整體視差要控制在3%以內(nèi)。然后再針對(duì)個(gè)別場(chǎng)景做整體矯正，最終完成3D效果調(diào)整。

3) 編輯2D視頻在精剪結(jié)束后就可以添加字幕，而3D字幕最好在輸出成片之前添加。為了突出字幕的出屏效果，習(xí)慣上會(huì)把3D字幕放在屏幕最前方，這樣可以避免和原畫面空間位置錯(cuò)亂，不會(huì)出現(xiàn)3D視覺的錯(cuò)位感。因此，3D影片字幕的添加不能提前[6]。

4) 3D監(jiān)看對(duì)編輯過程十分重要。與傳統(tǒng)2D編輯不同，除了關(guān)注鏡頭，還要關(guān)注3D效果。在剪輯軟件中無法實(shí)時(shí)預(yù)覽3D效果，這就需要在編輯過程中提供3D立體監(jiān)視器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)看，如果條件有限，可以使用具有3D顯示功能的高清或超高清電視機(jī)替代。

4 結(jié)論

低成本3D視頻的制作方案相比傳統(tǒng)2D視頻制作，在設(shè)備、原理、流程、技巧等方面都有著巨大差異，在制作效果上也不能等同于高成本的3D電影。但是這種制作方案卻為普通大眾、尤其是即將從事該專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)者，打開了一條通往專業(yè)領(lǐng)域道路的大門。

[1] 李新.小成本3D視頻拍攝編輯研究[D].濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2014.

[2] 李承吉.淺談3D影像的外景拍攝作業(yè)[J].數(shù)碼影像時(shí)代，2013(1)：58-60.

[3] 孫濤.蘋果工作站3D后期編輯測(cè)試報(bào)告[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2012(2)：18-21.

[4] 陳博，李平，郭宏偉.3D電視節(jié)目拍攝制作的幾點(diǎn)體會(huì)[J].廣播與電視技術(shù)，2013(1)：27-30.

[5] 孔彬.探析3D后期制作[J].中國(guó)數(shù)字電視，2012，91(8)：21-25.

[6] 梁麗.3D字幕技術(shù)研究[D].天津：天津大學(xué)，2012.

[7] 劉羽，郝放.3D拍攝中傳統(tǒng)鏡頭語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換[J].新聞與寫作，2013(10)：58-60.

[8] 柯健，戴敏利，劉暢.Mac平臺(tái)CinemaDNG4K視頻后期制作方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，27(3)：34-37.

（責(zé)任編輯：李 華）

Design and Practice of Making the Low Cost Three-dimensional Video

LIU Chang，DAI Minli，KE Jian

(School of Computer Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

This practice studies how to cut the cost in the process of making three-dimensional video. After discussion and analysis， the principle and the characteristics about the low cost 3D video are unfolded. According to these theories we design the technological process about how to shot and edit the low cost 3D video step by step. The results show that the proposed scheme is feasible， and it can effectively promote the popularization and promotion of the low cost 3D video production.

three-dimensional；low cost；3D video；3D shot；3D editing

G203

A

1008-5475(2017)02-0041-04

10.16219/j.cnki.szxbzk.2017.02.008

2017-03-10；

2017-03-25

劉 暢(1982-)，女，遼寧鞍山人，講師，碩士，主要從事多媒體教育技術(shù)研究。

劉暢，戴敏利，柯健.低成本3D立體視頻制作方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，28(2)：41-44.