201006301356淺談3D立體影像概念跟技術 『趴萬』Part 1

淺談3D立體影像概念跟技術 『趴萬』Part 1


首先,先說明一下"3D"這個非常混淆的名稱,打從十幾年前第一部3D電腦動畫長片『玩具總動員』開始,影視娛樂正式進入"3D"的時代,說"3D"是要跟以前在平面(紙上)的手繪動畫作區隔,所以也就把傳統的手繪動畫稱為"2D"動畫,當時說的說"3D",跟立體電影一點關係都沒有。

最近一講到『3D電影』卻多半是指『立體電影』,也就是帶上特殊眼鏡後,銀幕上的畫面就會呈現立體效果。其實台灣早近三十年前就從國外引進了立體電影的技術,拍攝了台灣第一部立體電影,還是部武侠片呢,不知道是因為劇情不好還是民智未開,這台灣第一部立體電影並沒有如預期的轟動,西方的立體電影技術開發的就更早了,卻直到最近才紅了起來。

『立體影像』到底是什麼東東?人類因為有雙眼才看到立體,可是一到平面煤體、電視、電影,立體感就不見了。只因為人類雙眼位置有這麼幾公分的差距,造成少許的視角差距,也就讓左右眼看到的畫面,因物體遠近距離有少許的不同,人類的大腦就憑藉著這點差異,可以判斷物體遠近。而『立體影像』就是要讓原本少掉左右差異的無立體畫面,置入左右差異,讓人類的大腦認為眼前看到的是有遠近之別的,是立體的。



只要隨便弄個紅藍濾鏡的立體眼鏡,就可以自行製作並觀賞3D立體電影。





在3D立體電影院不戴立體眼鏡時,會看到雙重影像。




無立體影像

立體播放技術發展了這麼多年,技術種類也就五花八門,這裡簡單歸納成四大類:

紅藍濾鏡 (Anaglyph)
原理:將左眼畫面去除藍綠色光,將右眼畫面去除紅色光,配合觀眾所佩帶之紅藍立體眼鏡,讓左右眼同時個看到左右不同畫面以達到立體效果。
優點:立體眼鏡造價低廉,垂手可得,也可以自己買紅藍玻璃紙來DIY,無須特殊放映設備即可看立體,甚至可以印在紙上。
缺點:完全依賴紅藍濾鏡,畫面色彩容易走樣,特別是紅色,大大降低畫質,為最差之立體畫面觀賞方式。



完全依賴紅藍濾鏡,畫面色彩容易走樣,特別是紅色,大大降低畫質,為最差之立體畫面觀賞方式。


偏光濾鏡 (Polarization)
原理:透過一雙同步的投影機,各播放左右眼畫面,各加掛不同方向的偏光濾鏡,配合觀眾所佩帶之左右眼不同方向的偏光立體眼鏡,讓觀眾的左右眼同時各看到左右不同畫面以達到立體效果。
優點:畫質良好,無色差問題,立體眼鏡造價尚低。
缺點:需特殊播放設備,有時會出現殘影,立體眼鏡一般人取得不易,也比較難DIY。


偏光濾鏡


主動式液晶快門濾鏡 (Active LCD Shutter)
原理:以單一高頻率投影機快速交錯播放左右眼畫面,並以遠紅外線同步配合觀眾所佩帶之主動式液晶快門立體眼鏡,以極快的速度交錯遮蔽左右眼,讓觀眾的左右眼『接近同時』各看到不同畫面以達到立體效果。
優點:畫質良好,無色差問題,亦較無殘影問題。
缺點:需特殊播放設備,立體眼鏡須要用鋰電池,造價較高,必須依照播放設備規格製造。



主動式液晶快門濾鏡


裸眼立體 (Autustereoscopic)
原理:目前這個技術尚未完全成熟,同樣是不用戴立體眼鏡,各家技術原理卻有天壤之別,這裡就先不一一說明。
優點:畫質良好,無色差問題,亦較無殘影問題,更無須佩帶立體眼鏡,為最舒適之立體畫面觀賞方式。
缺點:需特殊播放設備,目前尚局限於液晶螢幕的大小尺寸,目前尚無法在戲院或任何大型銀幕使用。


目前許多軟體如 Maya、3DS Max 等,都有內建3D立體畫面製作功能,甚至無須任何特殊設備,只要隨便弄個紅藍濾鏡的立體眼鏡,就可以自行製作並觀賞3D立體電影。

在 Maya 的主選單上,Create -> Cameras -> Stereo Camera, Maya 就自動幫你產生一組3D立體攝影機,包括左眼、右眼及中間三個連動 camera。使用時只須操作中間的(stereoCamera) 就行了。

要觀看3D立體畫面時,只需戴上一只廉價的紅藍立體眼鏡,將 Maya 視窗切換到 stereoCamera,在視窗主選單上 Stereo -> Anaglyph 即可,不想看3D立體畫面時,再去  Stereo -> Center Eye 切換回來就行了。在製作動畫的過程中,無須花時間預先算圖,可在 Maya 試窗內直接立即顯示3D立體。

其實借著 Maya 你完全有能力自行製作上述所有的3D立體電影畫面,只是手上沒有昂貴的3D立體播放設備時,紅藍立體眼鏡是唯一可以看3D立體效果的選擇,但你還是可以自行製作並輸出一組含有左右眼的專業立體電影。

待續.....

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