虛擬現實的視覺盛宴虛擬現實與電影技術什么是電電影？電影，也也稱映畫畫。是由由活動照照相術和和幻燈放放映術結結合發展展起來的的一種現現代藝術術。是一一門可以以容納文文學戲劇劇、攝影影、繪畫畫、音樂樂、舞蹈蹈等多種種藝術的的綜合藝藝術，但但它又具具有獨自自的藝術術特征。。電影在在藝術表表現力上上不但具具有其它它各種藝藝術的特特征，又又因可以以運用蒙蒙太奇這這種藝術術性極強強的電影影組接技技巧，具具有超越越其它一一切藝術術的表現現手段！！電影技術術早在1829年年，比利利時著名名物理學學家約瑟瑟夫普拉拉多發現現：當一一個物體體在人的的眼前消消失后，，該物體體的形象象還會在在人的視視網膜上上滯留一一段時間間，這一一發現，，被稱之之為“視視象暫留留原理””。普拉拉多根據據此原理理于1832年年發明了了“詭盤盤”。““詭盤””能使被被描畫在在鋸齒形形的硬紙紙盤上的的畫片因因運動而而活動起起來，而而且能使使視覺上上產生的的活動畫畫面分解解為各種種不同的的形象。。“詭盤盤”的出出現，標標志著電電影的發發明進入入到了科科學實驗驗階段。。1834年，，美國人人霍爾納納的“活活動視盤盤”試驗驗成功；；1853年，，奧地利利的馮烏烏卻梯奧奧斯將軍軍在上述述的發明明基礎上上，運用用幻燈，，放映了了原始的的動畫片片。電影的發發展史電影的誕誕生：1895年12月28日，法法國人盧盧米埃爾爾兄弟在在巴黎的的“大咖咖啡館””第一次次用自己己發明的的放映攝攝影兼用用機放映映了《火火車到站站》影片片，標志志電影的的正式誕誕生。電影的三三大飛躍躍無聲電影影向有聲聲電影的的飛躍黑白電影影向彩色色電影的的飛躍2D電影影向3D電影的的飛躍無聲電影影的代表表卓別林大大師第一部真真正的三三色彩色色電影第一部3D電影影的誕生生1922年9月月27日日，哈利利-費爾爾奧和攝攝像師羅羅伯特--艾爾德德制作世世界上第第一部3D電影影《愛的的力量》》，采用用了紅綠綠立體電電影模式式，在洛洛杉磯大大使飯店店戲院放放映的，，同樣只只有一名名觀眾，，院線沒沒人愿買買。3D電影影史上的的里程碑碑：阿凡凡達為何是里里程碑？？我覺得意意義在于于它開拓拓了電影影制作的的新領域域。阿凡凡達不是是一部單單純的3D電影影這么簡簡單，（（在以前前也就有有不少3D的電電影）它它運用了了許多的的最新的的電腦特特技、拍拍攝方法法、拍攝攝技術和和拍攝標標準。例例如人臉臉拍攝技技術，是是導演卡卡梅隆所所發明的的，這次次是首次次運用于于電影拍拍攝。電電影里面面的表情情是多么么的細致致、迫真真和流暢暢。當看看著人物物的眼神神時候，，你不會會想到，，這是個個動畫，，而是會會把他當當成真正正存在的的。就是是《阿凡凡達》的的出現一一定會帶帶來電影影的標準準提高，，新拍攝攝技術的的革新以以及3D電影以以后將會會占有2D的市市場吧。。個人意意見而已已。3D電影影革命的的幕后推推手：虛虛擬現實實技術介紹虛擬擬現實技技術在3D電影影中的應應用要分分為以下下兩個方方面：首先介紹紹3D電電影的顯顯示技術術其次介紹紹3D電電影的拍拍攝技術術3D顯示示技術原原理人眼之所所以能看看到立體體的圖像像，是由由于人的的雙眼有有大約6~8厘厘米的距距離，因因此左右右眼各自自處在不不同的位位置，所所得得到到的畫面面有一點點細微的的差異。。正是這這種視差差，使人人的大腦腦能將兩兩眼得到到的細微微差別的的圖像進進行融合合，從而而在大腦腦中產生生有空間間感的立立體物體體。例子幾種3D顯示技技術色差式3D技術術最早出現現3D顯顯示技術術就是色色差式，，從技術術層面上上來看也也是最為為初級的的一種3D效果果顯示方方法，這這種3D顯示的的輔助設設備只需需購買一一付紅青青（紅淡淡藍）色色差眼鏡鏡就可以以了。。成本也也最為低低廉。幾種3D顯示技技術色差式3D顯可可以稱為為分色立立體成像像技術，，是用兩兩臺不同同視角上上拍攝的的影像分分別以兩兩種不同同的顏色色印制在在同一副副畫面中中。用肉肉眼觀看看的話會會呈現模模糊的重重影圖像像，只有有通過過對應的的紅藍等等立體眼眼鏡才可可以看到到立體效效果，就就是對色色彩進行行紅色和和藍色的的過濾，，紅色的的影像通通過紅色色鏡片藍藍色通過過藍色鏡鏡片，兩兩只眼睛睛看到的的不同影影像在大大腦中中重疊呈呈現出3D立體體效果。。色色差式式3D的的不足是是顯示效效果有限限，3D效果體體驗不足足但是其其低廉的的成本卻卻使很多多財力有有限的3D影片片愛好者者選擇他他的一個個主要原原因。快門式3D技術術快門式3D技術術快門式3D技術術可以為為家庭用用戶提供供高品質質的3D顯示效效果，這這種技術術的實現現需要一一付主動動式LCD快門門眼鏡，，交替左左眼和右右眼看到到的圖象象以至于于你的大大腦將兩兩幅圖像像融合合成一體體來實現現，從而而產生了了單幅圖圖像的3D深度度感。其其成本也也比色差差式3D顯示技技術昂貴貴很多。。快門式3D技術術

快門式3D技術術的原里里是根據據人眼對對影像頻頻率的刷刷新時間間來實現現的，通通過提高高畫面的的快速刷刷新率（（至少要要達到120Hz）左左眼和右右眼個60Hz的快速速刷新圖圖象才會會讓人人對圖象象不會產產生抖動動感，并并且保持持與2D視像相相同的幀幀數，觀觀眾的兩兩只眼睛睛看到快快速切換換的不同同畫面，，并且在在大腦中中產生錯錯覺，便便觀看到到立體影影像。快快門式3D技術術的優勢勢是其3D效果果實現逼逼真，但但是由于于技術成成本的制制約其成成本也較較高，如如果是同同時約幾幾個朋友友來看3D電影影的話就就要每人人都有一一付這樣樣的眼鏡鏡，這就就需要要花很多多錢，如如果是每每人獨自自觀看的的話那互互動性就就差了。。偏光式3D技術術偏光式3D技術術目前普普遍用于于商業影影院和其其它高端端應用。。在技術術方式上上和快門門式是一一樣的，，其不同同的是被被動接收收所以也也被稱為為屬于被被動式3D技術術，輔助助設備方方面的成成本較較低，但但對輸出出設備的的要求較較高，所所以非常常適合商商業影院院等需要要眾多觀觀眾的場場所使用用。偏光式3D技術術光線偏振振系統一一般都應應用在商商業影院院，專業業術語稱稱為偏光光式3D也叫偏偏振式3D技術術，目前前在商用用方面采采用兩種種顯示方方式進行行3D效效果的實實現，在在IMAX3D播放放中使用用兩臺投投影設備備，兩臺臺投影機機分別擁擁有自己己的偏振振濾波器器，分別別投射左左眼和右右眼圖像像。另外外一種系系統，被被稱為RealD，使使用一臺臺投影機機和一個個快速切切換的的單個偏偏振器來來完成同同樣的事事情。這這種技術術是快速速切換左左眼和右右眼圖象象，同時時進行順順時針180度度和逆時時針180度的的偏振方方向配合合左眼和和右眼的的圖象的的變換而而切換換，此外外通過眼眼鏡對光光線的過過濾只讓讓觀看者者看到屬屬于不同同眼的圖圖象。此此外應用用于電視視行業的的偏光式式3D技技術則需需要畫面面具有240Hz或者者480Hz以以上的刷刷新率率，其刷刷新頻率率要高于于快門式式的兩倍倍甚至四四倍。偏偏光式3D的優優勢是可可獲得更更為準確確的色彩彩，輔助助設備眼眼鏡因為為沒有電電子元件件所以也也非常便便宜，光光線偏振振系統的的價格卻卻不菲對對于家庭庭用戶來來說實現現起來并并不容易易全真式由德國人人托馬斯斯·侯亨亨賴克發發明的當當今世界界上唯一一成功的的全真立立體電視視技術，，這項立立體電視視技術與與全世界界原有各各制式電電視設備備兼容，，從電視視制作、、播出系系統，到到百姓家家的電視視機，均均無需增增添任何何設備和和投資，，只是在在拍攝立立體節目目時，在在攝像機機上加裝裝特殊裝裝置即可可。觀眾眾收看節節目時，，只需戴戴上一付付特制的的三維眼眼鏡即可可。眼鏡鏡成本低低廉，經經國家衛衛生部門門鑒定，，不會對對眼睛產產生副作作用。如如果不戴戴眼鏡和和看普通通電視沒沒有區別別，目前前這樣的的節目很很少，這這項技術術面臨淘淘汰。現現在又有有部分數數字電視視節目又又有這種種節目了了。缺點點：節目目源少，，立體效效果并不不是非常常出色。。全息式這種還未未推廣。。在各個個角度看看上去都都是立體體的，不不用立體體眼鏡。。價格是是貴得出出奇，只只在科技技館有展展示。3D電影影的技術術類型線偏振與與圓偏振振:

線偏振如果光波波只沿一一個方向向(南北北方向、、東西方方向或者者傾斜方方向)發發生偏振振,這種種偏振便便稱為線線偏振。。線偏振振用于立立體電影影放映時時，觀眾眾必須保保持頭部部端正。。如果觀觀眾頭部部傾斜了了,線偏偏振眼鏡鏡的方位位發生了了變化,,就會發發生重影影現象,,但由由于線偏偏振眼鏡鏡價格低低廉，故故線偏振振仍不失失為一種種性價比比較高的的技術。。圓偏振如果在線線偏振的的基礎上上,再使使光波的的振動方方向在一一個圓周周上旋轉轉,這種種偏振光光就成了了圓偏振振。圓偏偏振用于于立體電電影放映映,兩束束光的偏偏振方向向分別為為一左一一右。觀觀眾觀看看時,可可以自由由地活動動頭部,,不會因因為頭部部的活動動而看到到重影。。【2】】圓偏振技技術已應應用于一一些數字字立體電電影系統統。例如如當今世世界上市市場占有有率最高高的RealD數字字立體電電影系統統便采用用了圓偏偏振技術術。InfitecTM技技術InfitecTM技技術是當當前一種種最新的的立體影影像技術術，其使用了了兩種特特制的多多波長窄窄帶通的的干涉濾濾光器。。濾光器器1和濾濾光器2都能透透過一部部分藍光光、一部部分綠光光和一部部分紅光光,但二二者各自自透過的的光譜段段相互又又不重疊疊，故其其依然是是全色的的。在雙雙機放映映的情況況下,如如果用具具備上述述特性的的濾光器器1和濾濾光器2分別遮遮擋左放放映機和和右放映映機的放放映光,,同時觀觀眾左眼眼和右眼眼分別配配戴相應應的濾光光器,這這時觀眾眾的左眼眼便只能能看到左左放映機機放映的的影像,,而右眼眼則只能能看到右右放映機機放映的的影像。。如果兩兩臺放映映機分別別放映立立體電影影的左眼眼影像和和右眼影影像,觀觀眾便可可獲得全全色的立立體視覺覺效果。。XpanD/NuVision主動動式數字字立體電電影系統統XpanD/NuVision主動動式數字字立體電電影系統統2005年由由美國NuVision有限限責任公公司推出出，該系系統除一一臺數字字電影放放映機外外,還包包括了3D電影影同步分分配模塊塊和3D電影紅紅外發射射器,觀觀眾則需需佩戴3D電影影主動式式液晶同同步開關關眼鏡。。紅外發發射器負負責發射射940nm的紅外外信號,,使液晶晶眼鏡的的切換與與放映機機實現同同步。觀觀眾配戴戴液晶同同步眼鏡鏡后,左左眼將只只能看到到放映電電影的左左眼影像像,右眼眼將只能能看到放放映電影影的右眼眼影像,,從而獲獲得3D的體驗驗。3D電影影的拍攝攝技術三維立體體影片((Stereoscopic3D)制作作流程與與傳統平平面電影影制作不不同，大大致如下下圖所示示：立體影片片制作與與平面影影片制作作不同，，它在前前期制作作的時候候必須有有立體圖圖形師((stereographer)創創建的深深度腳本本(depthscript)，，它與故故事板配配合以確確定后續續的Layout制作作并預覽覽立體效效果。這這一步對對與整個個影片的的立體效效果來說說顯得至至關重要要。一方方面，它它幫助決決定了每每一個鏡鏡頭的景景深度；；另一方方面，有有利于前前后鏡頭頭間的深深度銜接接，確保保觀眾能能觀看到到舒適的的畫面。。按按傳傳統平面面影片制制作流程程走到2D故事事板環節節，則必必須使用用至少由由3個虛虛擬攝像像機的camerarig來制作作動畫Layout。。其中位位于最中中央的攝攝像機為為觀測攝攝像機，，其余的的為渲染染攝像機機用以渲渲染出左左右眼圖圖像。一一般使用用2個渲渲染攝像像機，Maya2009版本本內置了了這樣一一套Camerarig。。這兩個個攝像機機之間的的距離，，也就是是產生左左右兩幅幅畫面差差別的原原因，它它對于立立體效果果有最直直接的影影響。攝攝像機之之間的距距離值需需與深度度腳本相相適配以以產生舒舒適的立立體效果果。立體效果果對于各各個流程程都有嚴嚴格要求求1.動畫畫方面需需要注意意根據故故事情節節和深度度腳本密密切配合合，尤其其是出屏屏效果控控制；2.流流程走到到材質紋紋理環節節，則需需要3D紋理來來達到比比較令人人信服的的效果；；

3..特效方方面則必必須與燈燈光等配配合，在在渲染的的時候一一定要渲渲染出令令人滿意意的體積積感；4.渲渲染方面面一般需需使用光光線追蹤蹤算法以以得到真真實的光光影效果果。5.如果果是三維維與實拍拍結合的的立體影影片，那那么最簡簡單的辦辦法是：：你可以以在現場場使用紅紅藍眼鏡鏡來預覽覽你的立立體效果果，當然然，使用用立體監監視器最最好。如如果是純純三維立立體影片片你最好好輸出視視頻文件件并使用用投影設設備和立立體眼鏡鏡來進行行預覽。。

6..立體效效果制定定非常關關鍵。長長期預覽覽觀看立立體效果果會明顯顯導致眼眼睛疲勞勞，所以以制定立立體效果果最好是是在眼睛睛比較放放松的情情況下進進行，這這對于三三維與實實拍結合合的立體體影片顯顯得更加加重要。。立體影像像制作原原則人眼的雙雙視角立立體成像像原理決決定了我我們進行行立體制制作的時時候必須須遵守一一定的立立體制作作原則。。在使用用三維軟軟件(如如Maya,3DMax等)進進行立體體制作的的時候，，我們通通常使用用3臺攝攝像機組組成的CameraRig進行制制作。首首先，，我們必必須要滿滿足一個個前提條條件：左左右圖像像之間不不能存在在垂直的的偏差，，也就是是說同一一個目標標像素在在左右圖圖像中只只能是存存在水平平方向的的偏差。。因為我我們的眼眼睛無論論什么時時候都是是瞄準單單一目標標.CGI技技術CGI技技術，即即電腦生生成圖像像技術（（Computer——GeneratedImaging）），簡稱稱CGI，有人人把它稱稱之為““高寶真真”數碼碼技術。。其技術術過程是是通過電電腦將影影像分解解成像素素或直接接采用影影素信息息捕捉手手段由模模擬轉向向數碼，，在二度度創作中中生成你你所希望望的任何何物體。。一方面面CGI技術與與傳統動動畫相比比更具備備寫實主主義風格格，它極極力追求求創造一一個完全全令人信信服的虛虛擬人物物形象或或事物；；另一方方面CGI技術術希望能能夠比真真實更真真實，比比戲劇更更戲劇。。CGI技術不不僅用于于創造一一些奇幻幻的星球球或者超超現實的的未來城城市，同同時還期期望能獲獲得和照照片一樣樣逼真的的效果。。到現在，，CGI技術更更被廣泛泛地運用用于動畫畫片的創創作中，，成為其其發展的的又一新新階段。。動畫片片創作歷歷經了手手繪動畫畫、計算算機輔助助動畫、、計算機機生成動動畫這三三個發展展階段。。而計算算機生成成動畫就就是我們們前面所所說的CGI技技術。從從20世世紀90年代以以來，每每年獲得得奧斯卡卡最佳視視覺效果果獎的影影片沒有有不采用用CGI技術的的。CGI技術術無需攝攝影機的的介入，，而是依依靠計算算機創造造出一種種“虛擬擬的現實實景象””，一種種亦真亦亦幻的三三維空間間。就是通過過將電腦腦動畫與與數碼加加強的現現實背景景相結合合，運用用CGI技術，，沃特..迪斯尼尼公司將將電影愛愛好帶進進另一個個充滿驚驚險刺激激的恐龍龍時代。。這部迪迪斯尼影影片公司司2000年巨巨作《恐恐龍》堪堪稱好萊萊塢有史史以來最最具視覺覺震撼力力的電影影之一，，它的數數字特效效使觀眾眾完全沉沉浸于亦亦真亦幻幻的奇妙妙世界之之中。全全片的1300個特效效鏡頭使使之成為為同類影影片中最最為復雜雜、最為為壯觀的的一部。。本片中中共展示示了30多種史史前生物物，從12英寸寸長的小小型恐龍龍到120英尺尺高、100噸噸重的腕腕龍。除除視覺沖沖擊外，，本片的的故事情情節也非非常引人人。《恐龍》》中每分分每秒每每個鏡頭頭都和CGI扯扯上關系系﹐還要要加上實實景拍攝攝。由由十二寸寸長的蜥蜥蜴到長長一千二二百尺﹑﹑重一百百噸的腕腕龍﹐加加上超過過三十種種史前恐恐龍品種種﹐均會會透過一一千三百百個復雜雜的特技技鏡頭展展現在銀銀幕上。。實景景方面﹐﹐攝制組組花了十十八個月月時間﹐﹐走遍世世界各地地,如：：佛羅里里達州、、委內瑞瑞拉、澳澳大利亞亞、夏威威夷、洛洛杉磯、、加州的的死谷等等地尋找找合適的的外景。。然后再再掃描、、合成、、修飾，，創造出出白堊紀紀的景象象。為了了影片的的拍攝制制作，攝攝制組動動用了四四部廣角角鏡頭攝攝像機。。采用了了三維分分鏡頭中中的數據據來控制制攝像機機。拍攝攝好的現現場俯視視畫面會會再植入入到三維維場景中中去，這這樣可以以幫助技技術導演演和動畫畫師將CGI造造型準確確地合成成進實拍拍的部分分中去。。為了將將人物和和地面結結合在一一起，動動畫師有有時用二二維的方方法生成成陰影，，還使用用Rotoscope技術。。為了讓讓恐龍的的腳底看看上去像像走在鋪鋪滿石頭頭的不平平的地面面上，技技術導演演通常用用變形的的方法，，有時如如果很困困難，干干脆將腳腳藏在石石頭中；；當恐龍龍從地上上抬起腳腳時會露露出腳印印來，紋紋理繪畫畫師們就就要在沙沙地上加加上腳印印。為了了給角色色布置燈燈光，負負責燈光光的ChrisPeterson用迪斯斯尼的專專利工具具“LightTool””，效果果就好像像他們是是背景的的一部分分。真實感圖圖形生成成技術一、消隱二二、光照照模型三三、透透明處理理

四、、表面法法向量計計算五五、陰影影處理六六、紋紋理處理理

七、、光線跟跟蹤算法法

八、、顏色模模型真實感圖圖形繪制制是計算算機圖形形學的一一個重要要組成部部分，它它綜合利利用數學學、物理理學、計計算機科科學和其其它科學學知識在在計算機機圖形設設備上生生成彩色色照片那那樣的真真實感圖圖形。近近幾年來來，隨著著多色彩彩高分辨辨率光柵柵圖形設設備的普普及，真真實感圖圖形繪制制技術在在產品外外形設計計、建筑筑設計、、飛行訓訓練、戰戰斗模擬擬、分子子結構研研究、醫醫學、計計算機動動畫以及及影視廣廣告等領領域得到到了廣泛泛的應用用；在計算機機圖形設設備上生生成連續續色調的的真實感感圖形需需要完成成四個基基本的任任務：用數學的的方法建建立所構構造三維維場景的的幾何描描述，并并將它們們輸入至至計算機機。這部分工工作可由由三維幾幾何造型型系統來來完成；；將三維幾幾何描述述轉換為為二維透透視圖。。這可以通通過對場場景的透透視變換換來完成成；確定場景景中的所所有可見見面。這需要通通過消隱隱算法將將視域之之外或被被其它物物體遮擋擋的不可可見面消消去；根據光照照模型計計算可見見面投射射到觀察察者眼中中的光亮亮度的大大小和色色彩組成成，并將它轉轉換成為為適合的的顏色值值，從而而確定投投影畫面面上每一一象素的的顏色；；IMAX簡介為了加強強電影的的視覺震震撼。在在IMAX之前前，出現現了兩種種大畫面面放映系系統：Cinemascope和VistaVision，這這兩套系系統由于于各方面面的原因因，諸如如安裝復復雜、操操作困難難、畫面面質量不不穩定等等影響了了可觀性性。因此此都沒有有得到推推廣，IMAX的三名名加拿大大發明者者（GraemeFerguson、RomanKroitor和RobertKerr）早先先也研究究與Cinemascope相仿的的多投影影機大銀銀幕放映映系統，，但他們們在1967年年蒙特利利爾世界界博覽會會上的試試驗不夠夠理想，，出現了了不