立体影像技术

2024-05-31

立体影像技术（精选八篇）

立体影像技术篇1

1. 立体影像技术原理

1.1 立体效果的获取立体图像是利用现代信息技术模拟人类双目成像原理完成的,具体实现过程是通过一定间距的双镜摄影、摄像设备同步获取影像,再通过一定的影像显示技术手段,在观众双眼重现获取到的双幅图像,人类大脑通过复杂的图像综合过程,即可获取具有强烈临场感的立体效果。

1.2 立体图像观看方法人们通过多年的研究,目前已成功商业化的立体图像观看方法有佩戴眼镜法和裸眼法,其中常用的有红蓝、偏光和快门式立体眼镜,如立体影院常用的即为偏光式眼镜,裸眼观看一般需要借助特殊覆膜的显示设备,或者利用电脑观屏镜,或者经过练习直接观看。另外,借助近来兴起的智能手机和VR(虚拟现实)头盔等新型影像显示工具,更为方便观看立体影像带来了极大的方便。

2. 高校土木工程课堂教学中的应用

2.1 课堂教学立体影像显示方法目前高校课堂教学过程中,大多已实现的多媒体投影,如果对此加以适当改造,即可以实现小规模课堂教学的立体影像显示。由于立体影像偏光式显示方法具有众多优点,如色彩还原真实、眼镜价格低廉、立体效果逼真,因此建议在课堂教学中首选,此类方式只需要将一般液晶投影机更换为具有立体偏光显示功能的液晶投影机,其价格适中,携带方便,兼有平面和立体显示功能,在条件有限时也可以购置一套随需要携带至教室随用。如果采用红蓝眼镜,则一般投影机即可满足需要,除了其色彩还原效果略差外,也可以满足大多数场合的教学需要。

2.2 适宜的专业课程在土木工程专业课堂教学环节,认知类、说明类、演示类和示范类的课程,如土木工程概论、土木工程识图、房屋建筑学、混凝土结构基本构件、钢结构节点与构件基本构造、土木工程施工工艺、土木工程材料实验、土木工程结构试验、计算机模拟结果等均可以采用立体影像进行教学,通过立体影像技术特有的身临其境效果,吸引和激发广大同学的好奇心和兴趣感,在切身体验立体显示技术带来的无穷魅力时,不知不觉中增强了学习自信心,最终达到提高本专业课堂教学效果的目的。作者利用业余时间拍摄制作了一些本专业立体图片在课堂上使用,收到了很好的教学效果。

2.3 土木工程专业立体影像的拍摄由于各种因素的制约,目前本专业的立体教学资源较为匮乏,需要专业任课教师积极想办法寻求解决之道。通常情况下,可以通过购置立体影像拍摄设备并利用各种实习、参观和学习的机会自行收集和制作,然后根据专业课的需要制作成PPT或视频,也可以根据实际情况在互联网、3D试验频道等收集一些素材供教学使用,有条件时则可以购置相应的专用教学资源。

2.4 土木工程专业立体影像制作软件为了扩大土木工程专业立体教学资源,采用各类具有立体建模功能的计算机软件也是一个重来渠道,如Maya、3DSMax、Photoshop甚至Auto CAD软件,都可用于制作本专业的各种3D模型,然后再根据立体影像制作方法生成立体影像,特别是Auto CAD软件,为在工程设计图纸基础上直接制作本专业各类立体影像模型带来了极大的方便。

2.5 计算机仿真软件目前各类基于结构分析有限元计算软件、CAD(计算机辅助设计)软件已应用于土木工程专业的课堂教学中,如大型有限元软件ANSYS、ABAQUS、SAP2000以及PKPM、MIDAS/Gen、/civil等CAD软件,都是基于空间模型的专业软件,在得到分析结果后,可以根据立体影像制作方法得到相应的立体教学资源。

2.6 建筑信息模型(BIM)建筑信息模型是近年来得到土木工程界广泛重视的信息技术,被认为是继CAD之后的第二次行业革命,以此为代表的计算机软件工具可以直接获得土木工程结构空间模型,因此可以方便地得到结构的立体影像。

随着科技的发展和先进信息教育技术的应用,相信立体教学资源会越来越多地应用在专业课教学环节中。

结语

优良的教学效果与采用适当的教学手段相辅相成,充分利用和发挥当下层出不穷的影像显示技术的潜力,切实提高土木工程专业的教学质量,是一名高校教师需要认真思考的问题。本文在此方面进行了探讨和尝试,其目的在于抛砖引玉供参考。

参考文献

[1]白振荣,耿茹,王媛丽.应用型本科高校面向卓越工程师培养的实践教学改革探讨[J].才智,2015,(3):41,43.

立体绿化相关技术篇2

垂直绿化植物材料的选择，必须考虑不同习性的攀缘植物对环境条件的不同需要；并根据攀缘植物的观赏效果和功能要求进行设计。应根据不同种类攀缘植物本身特有的习性，选择与创造满足其生长的条件。

a)、缠绕类：适用于栏杆、棚架等。如：紫藤、金银花、菜豆、牵牛等。

b)、攀缘类：适用于篱墙、棚架和垂挂等。如：葡萄、铁线莲、丝瓜、葫芦等。

c)、钩刺类：适用于栏杆、篱墙和棚架等。如：蔷薇、爬蔓月季、木香等。

d)、攀附类：适用于墙面等。如：爬山虎、扶芳藤、常春藤等。

应根据种植地的朝向选择攀缘植物。东南向的墙面或构筑物前应种植以喜阳的攀缘植物为主；北向墙面或构筑物前，应栽植耐荫或半耐荫的攀缘植物；在高大建筑物北面或高大乔木下面，遮荫程度较大的地方种植攀缘植物，也应在耐荫种类中选择（喜阳、耐荫品种见后附表）。

应根据墙面或构筑物的高度来选择攀缘植物。

a)、高度在2m以上，可种植：爬蔓月季、扶芳藤、铁线莲、常春藤、牵牛、茑萝、菜豆、弥猴桃等。

b)、高度在5m左右，可种植：葡萄、杠柳、葫芦、紫藤、丝瓜、瓜篓、金银花、木香等。

c)、高度在5m以上，可种植：中国地锦、美国地锦、美国凌霄、山葡萄等。

应尽量采用地栽形式。种植带宽度50－100cm，土层厚50cm，根系距墙15cm，株距50－100cm为宜。容器（种植槽或盆）栽植时，高度应为60cm，宽度为50cm，株距为2m。容器底部应有排水孔。

应用攀缘植物造景，要考虑其周围的环境进行合理配置，在色彩和空间大小、形式上协调一致，并努力实现品种丰富、形式多样的综合景观效果。

应丰富观赏效果（包括叶、花、果、植株形态等）合理搭配。草、木本混合播种，如：地锦与牵牛、紫藤与茑萝。丰富季相变化、远近期结合。开花品种与常绿品种相结合。

应依照品种丰富、形式多样的原则配置。可考虑以下几种形式：

a)、点缀式：以观叶植物为主，点缀观花植物，实现色彩丰富。如：地锦中点缀凌霄、紫藤中点缀牵牛等。

b)、花境式：几种植物错落配置，观花植物中穿插观叶植物，呈现植物株形、姿态、叶色、花期各异的观赏景致。如：大片地锦中有几块爬蔓月季、杠柳中有茑萝、牵牛等。

c)、整齐式：体现有规则的重复韵律和同一的整体美。成线成片，但花期和花色不同。如：红色与白色的爬蔓月季、紫牵牛与红花菜豆、铁线莲与蔷薇等。应力求在花色的布局上达到艺术化，创造美的效果。

d)、悬挂式：在攀缘植物覆盖的墙体上悬挂应季花木，丰富色彩，增加立体美的效果。需用钢筋焊铸花盆套架，用螺栓固定，托架形式应讲究艺术构图，花盆套圈负荷不宜过重，应选择适应性强、管理粗放、见效快、浅根性的观花、观叶品种。布置要简洁、灵活、多样，富有特色。（早小菊、紫叶草、红鸡冠、石竹等。）

e)、垂吊式：自立交桥顶、墙顶或平屋檐口处，放置种植槽（盆），种植花色艳丽或叶色多彩、飘逸的下垂植物，让枝蔓垂吊于外，既充分利用了空间，又美化了环境。材料可用单一品种，也可用季相不同的多种植物混栽。如：凌霄、木香、蔷薇、紫藤、地锦、菜豆、牵牛等。容器底部应有排水孔，式样轻巧、牢固、不怕风雨侵袭。

攀缘植物的室外布置

墙面绿化是泛指用攀缘植物装饰建筑物外墙和各种围墙的一种立体绿化形式。适于作墙面绿化的植物一般是茎节有气生根或吸盘的攀缘植物，其品种很多。如：爬山虎、五叶地锦、扶芳藤、凌霄等。

a)、墙面绿化的植物配置受墙面材料、朝向和墙面色彩等因素制约。粗糙墙面，如水泥混合沙浆和水刷石墙面，则攀附效果最好；墙面光滑的，如石灰粉墙和油漆涂料，攀附比较困难；墙面朝向不同，选择生长习性不同的攀缘植物。

b)、墙面绿化植物配置形式有两种，一是规则式；一是自然式。

c)、墙面绿化种植形式大体分两种。一是地栽：一般沿墙面种植，带宽50－100cm，土层厚50cm，植物根系距墙体15cm左右，苗稍向外倾斜。二是种植槽或容器栽植：一般种植槽或容器高度为50－60cm，宽50cm，长度视地点而定。

棚架绿化是攀缘植物在一定空间范围内，借助于各种形式、各种构件构成的。如花门、绿亭、花榭等生长，并组成景观的一种垂直绿化形式。棚架绿化的植物布置与棚架的功能和结构有关。

a)、棚架从功能上可分为经济型和观赏型。经济型选择要用植物类，如：葫芦、茑萝等，生产类如：葡萄、丝瓜等。而观赏型的棚架则选用开花观叶、观果的植物。

b)、棚架的结构不同，选用的植物也应不同。砖石或混凝土结构的棚架，可种种植大型藤本植物，如：紫藤、凌霄等；竹、绳结构的棚架，可种植草本的攀缘植物，如：牵牛花、脾酒花等；混合结构的棚架，可使用草、木本攀缘植物结合种植。

绿篱和栅栏的绿化，都是攀缘植物借助于各种构件生长，用以划分空间地域的绿化形式。主要是起到分隔庭院和防护的作用。一般选用开花、常绿的攀缘植物最好，如：爬蔓月季、蔷薇类等。栽植的间距以1－2m为宜。若是临于做围墙栏杆，栽植距离可适当加大。一般装饰性栏杆，高度在50cm以下，不用种攀缘植物。而保护性栏杆一般在80－90cm以上，可选用常绿或观花的攀缘植物，如：藤本月季、金银花等，也可以选用一年生藤本植物，如：牵牛花、茑萝等。

护坡绿化是用各种植物材料，对具有一定落差坡面起到保护作用的一种绿化形式。包括大自然的悬崖峭壁、土坡岩面以及城市道路两旁的坡地、堤岸、桥梁护坡和公园中的假山等。护坡绿化要注意色彩与高度要适当，花期要错开，要有丰富的季相变化。因坡地的种类不同而要求不同。

a)、河、湖护坡要一面临水空间开阔的特点，选择耐湿、抗风的植物。

b)、道路、桥梁两侧坡地绿化应选择吸尘、防噪、抗污染的植物。而且要求不得影响行人及车辆安全，并且要姿态优美的植物。

阳台绿化是利用各种植物材料，包括攀缘植物，把阳台装饰起来。在绿化美化建筑物的同时，美化城市。阳台绿化是建筑和街景绿化的组成部分，也是居住空间的扩大部分。既有绿化建筑，美化城市的效果，又有居住者的个体爱好，还有阳台结构特点。因此，阳台的植物选择要注意三个特点。

a)、要选择抗旱性强、管理粗放、水平根系发达的浅根性植物。以及一些中小型草木本攀缘植物或花木。

b)、要根据建筑墙面和周围环境相协调的原则来布置阳台。除攀缘植物外，可选择居住者爱好的各种花木。

3D立体影像创作刍议篇3

在好莱坞以导演詹姆斯•卡梅隆为代表的电影人认为3D电影将会是电影行业发展的必然趋势，著名导演马丁•斯科塞斯也说：“3D技术的应用不仅是电影制作水平的一种进步，也能使电影的内容更加丰富。如果我们都从3D电影的角度出发去构思电影，我想那会是一种很不相同的情况。”[1]然而，在国内，3D技术的落后和创新理念的缺乏令许多电影工作者虽然表面上激烈追捧3D电影，可是在实际创作时又变得有些谨慎与保守，《龙门飞甲》剧组请到了《阿凡达》的特效指导保驾护航，《大闹天宫》剧组选择了《爱丽斯梦游仙境》和《星球大战》的视觉特效作为3D视觉效果的监督。因此，鉴于目前国内3D创作的现状，笔者认为，作为3D电影工作者不能仅仅局限于“拿来主义”，我们应该深入钻研3D电影立体影像的创作规律，探索出一条适宜于拍摄3D立体影像的创作手法。

3D电影的立体影像生动逼真、活灵活现，大大加强了电影画面的视觉冲击力，往往给人以身临其境之感。早先的3D电影大量与需要强化视觉冲击力的恐怖电影和动画电影相结合，然而，现在的3D电影题材形式已经多样化，大量以叙事为主要任务的剧情片也都开始采用3D电影的形式来拍摄。相比传统电影，3D电影只是一种形式上的改头换面，它从本质上改变不了电影，3D电影的立体影像只有能够恰如其分地为电影内容服务，才能从本质上推进3D电影的向前发展。因此，3D立体影像的摄影师，在实际创作的时候，其影像创作的思维方式、拍摄技巧、镜头衔接等方面势必要区别于传统电影的摄制手法。本文定位于3D电影立体影像的构成，着重从立体影像特点、拍摄技巧和影像构成细节等方面展开讨论。

一、3D立体影像之源

3D立体影像的呈现是利用了人眼识别立体世界的原理发明出来的，人眼的左右眼相距大约6厘米左右，左眼和右眼看到同一景物的影像并不是完全一致的，影像之间存在一定的像差，这种像差的微弱区别使人的大脑感受到了景物的纵深感和立体感。大脑解析出来的影像立体感是和左右眼影像的区分度有关联的，当两眼捕捉到的影像之间区分度较大的时候，人眼看到的影像立体感就随其加强，当影像之间的区分度较小甚至重叠的时候，影像立体感就减弱。

同样，3D电影中立体影像的拍摄与再现也是根据人眼识别立体影像的方式创作的。目前的3D影像创作主要是通过三个方式实现的，第一种是通过CG计算机图形技术制作，大量的3D立体动画电影都是通过这种方式实现的。2011年，我国原创3D立体动画电影《兔侠传奇》即是最好的例证，该片90分钟全部是3D效果，创下了当时国内电影最长3D效果时间，获得了第14届中国电影华表奖优秀动画影片、优秀电影技术提名及第28届中国电影金鸡奖最佳美术片奖等多个奖项。第二个3D立体影像的来源是利用3D转换技术，通过计算机图形软件运用3D图形学的渲染技术制造出透视感和距离感，从而将传统2D电影的影像转换成3D立体影像。2012年4月，曾经风靡一时的好莱坞经典电影《泰坦尼克号》经导演詹姆斯•卡梅隆团队之手花费了1800万美元转换成了3D版本，披上3D外衣的《泰坦尼克号》上映一个月即赚到了9亿元人民币的票房，再一次掀起了人们对3D立体电影关注的热潮。3D立体影像的第三个来源即是采用两台间距接近人眼双眼距离的摄影机进行拍摄，模拟人的双眼拍摄出左右相近的两个影像，放映的时候采用色差式、偏振式或主动快门式等方法，以使左、右两台摄影机拍摄的画面分别被人眼的左、右眼各自接受，最后观众通过大脑的识别处理结构出立体的影像。严格来讲，这两台摄影机机身镜头的型号、性能特点均需完全匹配，以保证两个影像技术参数的一致性。2011年12月IMAX 3D武侠动作电影《龙门飞甲》上映，为了保证3D效果的逼真性和双机画面的严格一致性，该片所用的摄影设备就是专门从RED公司特意定制的RED ONE数字摄影机，摄制组最多的时候用到了4套相同的摄影系统。

二、3D立体影像之构成

1、双摄影机的IO

IO即眼距，也就是两台摄影机之间的间距，是3D立体影像形成的一个至关重要的参数。IO的大小决定着两台摄影机所拍摄到的3D立体影像的纵深感和立体感，IO的变化与调整往往要根据导演对场景中立体感的表现要求和场景中前后景的特点来决定。3D立体影像的成像原因之一是我们两只眼睛所看到的景象并不相同，两个景象的画面区别是我们判断物体大小、形状及距离的依据，而且调整左右两台摄影机的间距还可以使场景中的景物、物体和演员有大小上的变化，因此，IO的调整就成为了3D摄影师决定立体影像呈现的一个核心点。IO的大小决定着画面立体效果的大小，IO增大画面中景物的立体效果就会变大，相反，IO变小画面的立体效果就会减弱。《龙门飞甲》立体对应技术总监张健龙先生在谈到《龙门飞甲》的立体影像创作时讲到：“3D影片的拍摄最难的部分就是在拍摄的时候进行立体校正，这个调整要花很长的时间，每换一个镜头就要重新进行校正。在早期的时候，拍摄的IO和汇聚面是手动的，不是用电动马达来操作，而我们这次的拍摄全部都是马达，效率就高很多。”[2]另外，根据双机轴间距与物距成正比的关系，在拍摄近景时就需要较小的双机轴间距即IO，而在拍摄远景时双机轴间距就应重新调大。根据这个原因，3D立体影像的拍摄系统分为垂直拍摄支架和水平拍摄支架两种系统。

2、3D单镜头影像的构成

3D电影摄影师在进行立体影像构图和画面结构时，往往需要转换影像构成的思维方式。传统的2D影像中为了增强影像的真实感，摄影师会想方设法地结构画面的空间感，常用的方式是借助于线条透视、空间透视等。而在3D电影接近真实的立体环境中，3D电影摄影师必须兼顾环境的客观真实和影像的写意表现这两个方面，需要用3D的思维方式来构成画面，否则往往会适得其反。

景深控制

景深是传统电影影像创作中非常重要的一个画面控制手段，通过景深的控制不仅可以强化主体表现、塑造画面的空间感受，而且可以丰富画面的视觉信息量。在传统的电影创作中，为了拓展画面的纵深空间感，摄影师往往会采用合理的前后景来配置画面，并通过适当的景深使前景或后景虚化，从而达到突出主体丰富画面层次的效果。然而，与传统电影相比，景深在3D电影的立体影像创作中需要相反的控制意识与手法。众所周知，3D的立体空间效果是通过两个不同画面的像差营造出来的，这种立体感是符合人眼真实感受的，观众在观看3D的电影影像时，通过左右两个影像像差的区分度就能够逼真地结构出画面的真实空间与立体效果。因此，摄影师在创作3D立体电影影像时，应该通过各种手段加大画面的景深范围，以便拓展左右两个画面的纵深清晰度和像差范围。这样，观众不仅能够清晰完整地感受到画面的立体空间效果，而且还可以把注意力集中到主体前无意识地扫视整个3D空间。相反，如果左右两个画面的景深偏小，势必会影响到两个画面的像差系数，从而影响到两个画面最终结构出的空间立体效果。

3D电影立体影像创作中景深范围的扩大成为摄影师控制景深的一个目标，在具体的操作过程中，摄影师不仅需要选择合理焦距的镜头、尽量使用较小的光孔，还需要协调轴间距、夹角、焦距和物距的关系等。

前后景配置

在传统2D电影影像的结构过程中，如何在平面的银幕上创造出逼真的画面空间感往往是传统的电影摄影师共同关注的一个焦点。他们经常会通过线条透视、画面配置以及光影处理等方式想方设法地加强2D影像的空间感受，以便使其更能符合观众的视觉感受。前后景的配置和遮挡是制造画面空间感最便捷最常用的方法，因为遮挡往往能够提供给观众比较强大的深度线索，在画面的结构过程中，处于背景中的环境景物被前景的部分景物遮挡，只有一部分能够被观众看到，这样就可以调动起观众大脑更多的想象力，使其丰富画面的空间感受。与传统的2D电影影像相比，3D的电影影像结构更加关注空间立体的营造，前后景的配置与处理成为了丰富3D电影影像立体空间感的重要手段。

在3D立体的电影影像中，画面的视觉感受往往是“前凸后翘”的，一般处于画面中前景的景物呈现于银幕的前方，后景的景物会处于银幕的后方并延伸至画面的纵深处。因此，3D电影立体影像的前景、主体与后景的纵深布局与配置成为了摄影师和美术师关注的重点。3D武侠电影《龙门飞甲》中，为了强化3D立体影像的逼真效果，丰富画面的纵深空间感受，画面中的前后景配置层次丰富，纵深效果鲜明突出。立体的前景、主体与后景的纵深布局既能合理地还原真实的3D环境，又能有助于表现打斗场面的气势与张力。如电影中赵怀安通过飞往西边的信鸽发现了凶恶西厂雨化田的踪迹，他决定前往追杀。在一艘飘动的大船上赵怀安找到了雨化田并将其压在了帆布底下，正当他杀入帆布准备刺杀时，发现雨化田早已消失的无影无踪。导演在拍摄赵怀安惊讶的表情时，巧妙地将撕烂的帆布配置为画面的前景，既强化了画面的纵深空间感又表现出人物心理的紧张感。同样的段落，当赵怀安发现雨化田并同其发生激烈的打斗厮杀时，导演又采用了大量的绳索作为画面的前景（如上图），这些在画面前景处四处飞舞的绳索加强了两人打斗的激烈程度，丰富了画面的表现形式，突出了3D影像的纵深效果。

另外，从技术层面讲，前景、主体与后景的配置还应考虑到观众观看画面时的舒适程度。因为人的左右眼在观看一幅3D立体影像时，有一个相互融合的界限，立体影像中的前、后景距离如果超越了这个界限，人眼就会感觉不适，所以，我们在配置一个3D的立体影像时，主体与前景、后景的距离也都不能相距太远。

景别控制

经过电影艺术一百多年的发展，电影人已经养成了运用不同景别表现情节内容和人物思想情感的习惯，通常，他们会用远景、全景等系列景别展现场景的规模气氛，通过合理的画面配置和光色设计表达一种意境。而为了突出戏剧情节的重点，强化人物的心理情绪，他们往往又会采用近景、特写等系列景别来表现。这种景别的运用手法几乎变成了大家约定俗成的习惯，也逐步得到了观众的默许。因此，传统电影中的景别运用手法已经日积月累地积淀到人们的视觉记忆深处，逐步形成大家观影的视觉经验。与传统电影不同的是，3D立体影像的创作者既需要满足观众多年来形成的观影视觉习惯，又需要符合3D立体影像再现现实的客观真实规律。在3D立体影像的全景系列中，人物前后左右的环境景物都是按照真实空间中的布局规律客观存在的。在这种客观真实的环境中，人物的位置大小成为了3D立体影像创作者关注的重点。依据日常的视觉经验，观众往往会通过人物与周围环境景物的大小对比来判断此人与自己距离的远近。全景系列中，如果很大的环境空间中人物面积很小距离观众又很近，依据传统的观影规律，观众就会感到严重不适应，从而开始怀疑这个3D影像的真实性。因此，在3D立体影像的全景系列中，客观真实环境纵深处的人物距离远近需要与环境景物的大小对比相协调。3D立体电影往往需要通过镜头的场面来营造气氛，对于近景、特写等景别来讲，其表现功能与效果反而与此显得有些相悖。所以，在3D立体电影中，特写景别出现的概率就相对较少，而且，3D电影创作者往往会采用正视差和近距离等拍摄方式，强化近景人物或物体的纵深感和立体效果，充分发挥其强调、突出的功能。

3、3D运动镜头的设计

对于电影艺术来讲，影像的运动是表达剧作内容和人物思想情感的重要手段之一。在传统的电影创作中，电影艺术家往往会在影像的运动上进行绞尽脑汁的设计，通常会通过演员的运动、摄影机的运动或演员与摄影机运动的配合使电影影像的表现更加富有艺术性。在3D电影的创作过程中，运动镜头同样成为强化3D电影艺术表现力和加强电影影像立体效果的重要手段。3D电影的影像本身就呈现出了真实自然的环境空间，如果镜头的运动能够巧妙自然地融入到3D的真实环境中，观众就可以更加积极地参与到导演设计的场面中去。与传统的电影相比，3D电影中的运动镜头更加侧重于纵深运动的设计，无论是演员的运动还是摄影机的运动，它们往往都是在观众的视线方向行进，要么冲出银幕给观众一个措手不及，要么深入银幕纵深处提升观众的好奇心。3D影像的这种运动设计本身就符合了观众对3D影像视觉热点的关注心理，极大地刺激了观众的视觉神经，激发了他们更多的观影欲望。3D武侠电影《龙门飞甲》中，电影的片头是龙江水师造船厂的环境交代，随着电影主创字幕的一一呈现，背景中则是造船厂的鸟瞰镜头，镜头掠过一艘艘大船缓缓向前飘移，而船上的桅杆、绳索、旗帜均飞速冲向镜头，时而从画面左侧飘走，时而从画面右侧或下部消失。这种纵向运动的镜头设计直接给观众带来了一种身临其境的视觉感受，随着镜头的移动，观众仿佛成为一只长有翅膀的雄鹰在造船厂的上空翱翔。同样，在这个段落中，钦差掌印督主万喻楼来到龙江水师造船厂逮捕反对他的官员就地正法，正当他准备杀害五军都督府佥事参谦之时，李连杰饰演的赵怀安出手解救。导演在设计赵怀安的出场时颇费心机，为了突出赵怀安的气势，强化画面的视觉冲击力，特意选择了船厂的木棒作为非常重要的道具。随着“嘭”的一声，只见五根粗长的木棒猛然间从船头龙头中破口而出，箭速般向镜头飞来。两位大侠出现之后，紧接着另一个木棒从天而降，赵怀安风一般刺向镜头，木棒也对着镜头直冲过来，地上溅起的沙土瞬间将镜头遮盖（如上图）。这一段落中，无论是持剑刺杀的人物，还是木棒与沙土向镜头方向扑面而来，纵深的运动设计既表现了赵怀安武功之高强又直观地突出了3D立体影像的视觉张力。

三、3D立体影像之细节处理

1、布光与耀斑

3D电影摄影系统中使用比较多的是采用垂直支架固定的两台摄影机，通过一块既能反光又能透光的玻璃片，使垂直、水平放置的两台摄影机各自接受一半的光线。和传统的电影拍摄相比，这种摄影系统在实际拍摄过程中给照明师带来的直接问题就是布光量的翻倍增加。为了达到合理的曝光要求，照明师要么采用翻倍数量的灯具，要么采用更大功率的灯具。另外，基于3D电影立体影像的形成原理，照明师在布光的过程中必须顾及到左右两个画面光位、光效的一致性，尤其是画面中反射光与耀斑的均衡。如果反射光或耀斑只出现在左右两个画面中的其中一个，那么，观众在观看的时候就只能有一只眼睛看到反射光或耀斑的出现，这样人眼不仅不能合理地还原出景物的立体效果，反而还会产生很强的不适感。

2、画面的边角

在传统的电影创作中，画面的边角往往会安排一些合适的前景，起到衬托主体、丰富画面空间层次的作用。在3D立体影像的创作过程中，画面的空间层次是纵深呈现的，这种视觉感受是真实自然的。画面边角加强空间的作用没有在2D画面中那样重要，反而，3D立体影像中的画面边角成为了影响左右两个画面均衡性的一个细节问题。通常，出现在画面边角中的信息较小，它们有可能在左右两个影像中的面积大小不一致，而且，有可能只在两个影像中的其中一个里面出现。如此，就造成了左右两个影像边角的局部不一致，从而给观众的3D立体影像呈现带来了干扰。3D立体影像中画面边角问题的典型例子是过肩镜头的拍摄，过肩镜头中的前景面积较小，人眼在观看左右两个画面时，通常前景的面积会呈现出一边大另一边小的情况，这种不一致性往往会给人眼的3D立体影像构成带来了影响。

3、节奏的把握

对于电影艺术来讲，节奏是表达剧作内容、人物情绪和调动观众参与度的重要手段。传统电影通常是通过镜头的长短、运动动作的快慢和后期的剪辑技巧来控制电影的节奏。但是，在3D立体电影中，由于单一影像视觉信息量的增加，往往需要观众调动更多的眼部肌肉和大脑活动参与到电影的进展中来，这样相当于给观众带来了更多的视觉工作量，观众观看3D立体电影的视觉疲劳程度远远大于传统电影。因此，3D立体电影的整体节奏普遍会放慢一些。为了满足缓慢视觉节奏的要求，3D立体电影的拍摄与剪辑往往会选择延长镜头时间的做法，而避免使用快速交叉剪辑的方式。陈坤在谈到创作3D电影《龙门飞甲》时讲到了这个问题，为了避免快速剪辑给观众造成的不适感，他们选择了延长打戏动作和镜头时间的方式。在这部电影中，打斗的动作持续时间基本都到了8至10秒，这样既表现了动作的逼真性与完整性，又保证了3D立体电影整体节奏的要求。

随着3D电视频道的逐步开播以及一部部3D电影的火热上映，3D立体电影的井喷式发展是否真的会使它取代传统的电影，这个问题目前还很难得出最后的答案。毕竟，电影艺术的发展是有其规律可循的，任何一种艺术形式的改头换面都取决于观众的需求与认同，取决于这种新形式对于电影艺术的深层次表现。我想，随着3D电影之风的势不可挡，以及3D电影创作者的不懈努力，3D立体影像的创作手法一定会越来越符合3D立体电影的形式需要与大众的观赏需求。

注释

[1]穆德远主编：《数字时代的电影摄影》，世界图书出版公司北京公司出版，2011年版，第63页

[2]梁雯：《由<龙门飞甲>探索影视中的立体世界——专访电影<龙门飞甲>立体对应技术总监张健龙》，《现代电视技术》，2012年第2期，第22页

[1][美]Bernard Mendiburu著黄裕成刘志强译，《3D电影制作——数字立体电影制作全流程》，人民邮电出版社，2011年7月第1版

[2]穆德远主编，《数字时代的电影摄影》，世界图书出版公司北京公司出版，2011年版

[3]梁雯：《由<龙门飞甲>探索影视中的立体世界——专访电影<龙门飞甲>立体对应技术总监张健龙》，《现代电视技术》，2012年第2期

Quantel立体高清影像展映篇4

Quantel自去年IBC推出全球第一套立体影像在线制作系统以来, 受到电影电视后期制作行业用户的热切关注, 好莱坞PACE、FOTOKEM等公司采用Quantel最新技术制作的一系列立体影片受到观众的热情追捧;今年NAB, Quantel与SONY共同推出同步立体采集和单一录像带立体记录解决方案;今年IBC, Quantel将立体制作技术推进到自己的s Q制播一体电视网络系统, 为电视台推出了从演播室节目收录、制作、包装到播出的全套立体影像制播网络方案, 这一系列技术突破, 使得立体影像高清电视广播指日可待。

BIRTV2008之际, Quantel英国总部技术专家携带整套立体制作系统、立体电影放映系统、金属屏幕、特种观看眼镜、环绕音响系统现场搭建演示环境, 在京举行国外精彩立体电影作品展映活动, 激情展现好莱坞著名导演詹姆斯·卡梅隆制作的最新立体影片片断及好莱坞PACE、FOTOKEM等公司制作的最新立体影片;结合真实的制作项目, 现场演示制作立体影像节目, 介绍宽泰的立体电影制作方案;同时还介绍立体影像技术在美国和英国HD电视广播领域的运用。

立体影像技术篇5

关键词：航测影像,南方CASS,立体采编

1 概述

随着科技的进步, 特别是计算机技术和影像技术的发展, 航空测图已经成为地理信息系统数据获取的一种重要手段。然而, 测图工作结束之后, 使用现有的航空摄影测量软件, 大部分都需要经过复杂的转换, 才能获得目的地图。而且在数据转换的过程中会出现相当的问题, 例如线型不全面、坡度的线状地物不贴合立体、无法匹配等。

文章在已有理论和平台基础上, 介绍了一种新的、一体化的航测矢量化立体采编软件的设计和研发思路, 旨在解决目前航测采编过程中出现的环节不连贯、效率低下、数据损失率高的问题。

2 基于南方CASS软件的二次开发介绍

CASS软件是广东南方数码科技有限公司基于CAD平台开发的一套集地形、地籍、空间数据建库、工程应用、土石方量算等功能为一体的制图软件系统。基于南方CASS软件开发航测采编一体化软件的好处在于采用成熟的成图编辑环境, 既不改变影像处理的基本方法, 也不改变CAD平台的操作习惯。解决了航测数据采集编辑的多个环节不连贯的难题, 能较大提高作业人员效率, 大大降低数据采编过程中遗漏要素的几率。

3 系统设计与工作流程

航测模块基本功能应包括:使用空中三角测量成果生成核线影像;在立体窗口上观测核线影像生成的立体;在立体上进行地物采集;在立体窗口能进行CASS中的一系列地物编辑操作;用户的采编结果能在CASS以及相关平台中正常读取、显示和入库。

CASS主窗口和航测模块窗口之间的互操作如图1所示。

航测模块使用的CASS接口:

获取CASS中某个坐标范围内的实体 (包括坐标和属性) 功能接口、实体符号化功能接口、调整CASS窗口显示范围接口, 高程调整接口、鼠标移动信号接口。

航测模块从CASS中接收的信号:

实体增删改完成的信号、选中实体的信号、橡皮筋信号。利用这些接口和信号, 集合Qt信号插槽的机制, 既可以做到立体窗口与CASS窗口同步且相同表现方式的渲染。

立体采集相当于传统调绘方法中立体判绘及清绘的部分工作。在采集过程中不仅要很好地掌握立体采编系统中采集板块的工具应用, 还应保证地物要素代码属性的正确性, 更要结合外业调绘经验充分利用立体影像进行分析和判断。

4 关键技术

4.1 核线影像处理

核线影像处理是进行航测采编之前的一个步骤。由于使用空中三角测量加密后的数据进行生成, 所以基础数据应包括原始影像数据、经过空中三角测量加密后比较精确的外方位元素以及摄影时的飞行数据。用户得到这些航测数据后, 必须生成核线影像, 才能对拍摄的像对进行立体观测, 并在观测的基础上对地理信息进行采集和修改。这个功能模块应该实现以下几点:

4.1.1 读取多源的空中三角测量数据, 可以读取用户在用其它软件进行空中三角测量后的测区和立体数据, 不需要进行转换;

4.1.2 根据空中三角测量所得参数和原始影像生成可用于观测立体的核线影像;

4.1.3 生成核线影像时支持批处理方式, 用户可设置需要处理的立体列表或者测区列表。

4.2 图形绘制与编辑

航测模块与CASS平台进行联动采编, 这样可以依托CASS平台所提供的强大的图形编辑功能, 在航测窗口上进行绘制, 以达到最佳的采编效果。

在与CASS的交互方面, 通过使用CASS提供的二次开发接口, 航测模块可以得到CASS数据库中的坐标、实体、属性等各种信息, 也可以对CASS本身发送鼠标、缩放等信号, 这样就可以实现在立体中漫游与在CASS移动的同步, 在CASS中的编辑与在立体中编辑同步。在此基础上, CASS主程序与航测模块只需要交换实体、坐标、比例信息, 就可以实现在两个窗口中的同步编辑, 航测窗口就可以共享CASS强大的编辑功能。

4.3 立体观测

一般而言, 用户使用两张影像进行立体观测, 可以使用红绿立体、偏振立体、交错立体等方式, 这些方式实际上都是使用了双目立体技术。目前双目立体重现有很多成熟的技术支持, Direct X、Open GL都提供了利用显卡进行时分或者色分的立体显示接口。考虑到航测采编生产中所使用的显卡到多数为专业显卡, 有较强的渲染能力以及支持多缓冲区的功能, 所以CASS应选择Open GL技术进行立体的生成, 在此基础上, 也用Open GL在立体的基础上进行三维矢量实体的渲染。

依据当前用户的观测需求和用户的硬件配置不同, 航测立体观测应提供多种显示方式:

红绿立体, 使用红绿滤光眼镜进行立体观测;

偏振立体, 使用偏正滤光眼镜进行观测;

交错立体, 使用液晶闪闭式眼镜进行观测。

用户在编辑时可以在这几种观测方式中进行切换。每种观测方式所观测到的图像立体和编辑的地物效果一致且易于进行量测和修改。

根据立体显示的方式, 渲染采用分次渲染:第一次只渲染影像和实体, 第二次渲染临时实体等。第一次渲染采用离屏渲染。

Open GL离屏渲染技术是将渲染目标设置为图像, 纹理, 或者自定义的渲染缓冲区中, 主要用于分次渲染, 分屏渲染等。

5 开发实例

在CASS文件菜单中导入对应的相对, 在影像空间和矢量空间可以分屏显示, 如图3。

图3中左图为CASS软件主窗口, 打开的是格式为.dwg文件, 右窗口为影像窗口, 打开的是对应的影像数据。

利用CASS的屏幕菜单在立体影像上进行数据采集。将CASS所能绘制的地物在立体图上进行绘制测试, 包括控制点、水系设施、居民地、独立地物、交通设施、管线设施、境界线、地貌土质、植被土质、市政部件等。

图4为对某个立体相对采集完成的矢量图。

6 结束语

经过实际生产证明, 该航测立体采编系统已经能顺利完成航空测图工作, 使用CASS带属性绘制的办法, 矢量数据完成后无需再进行其他转换编辑的工作, 大大降低了工作的繁复度同时提高了数据的质量, 经过初步测算可提高航测矢量化立体采编40%以上的工作效率。需要指出的是, 由于CAD平台的限制, CASS航测模块需要跟其他影像处理软件做同步接口, 下一步如能实现直接读取其它航测影像处理软件的空三成果并自动生成核线影像, 进行立体测图, 则能进一步提高使用的效率和便利性。

参考文献

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[7]张祖勋, 张剑清.数字摄影测量学[M].武汉:武汉大学出版社.

[8]王任享.三线阵CCD影像卫星摄影测量原理[M].北京:测绘出版社.

立体影像技术篇6

Avatar将以3种不同的屏幕比例同时上映2D平面影像和3D立体影像版本。为了完成影片巨大的多版本制作工作量, Modern VideoFilm首先将所有的镜头采集进中央核心存储系统;然后素材被读取到Quantel Pablo系统, 利用其“所见即所得”的实时立体制作工具对每个镜头画面的立体效果进行修饰和调整;之后利用Quantel Pablo根据初编进行立体母版套片编辑, 并进行立体母版精细实时编辑;再利用Quantel Pablo完成母版的调色和和细节的修缮;最后完成立体影像对白唱词制作。

Modern VideoFilm的Roger Berger在Avatar的制作中担任制作总监, 他表示:“我们的3台Pablo在过去的6个月里7×24 h夜以继日地运作着, 在最后的数月中, 我们还有非常大的工作是要在电影推广活动前完成宣传片的制作, 所有这些也都是在Quantel Pablo上完成的, ……每一台Pablo系统上都在线运行着难以想象的12 000个以上的剪接片断, 3台机器从始至终都极其完美地工作着。”