试论3D技术在电影制作中的应用——以《阿凡达》为例.pdf

摘要当今世界科技的飞速发展特别是3D技术的发展，给电影制作领域带来了一场革命。从最早的3D动画片玩具总动员，到前几年举世瞩目的3D电影阿凡达，都 充分显示了 3D技术在电影制作中的价值与无比广阔的发展前景。“3D电影”这一概念,是从受众和创作者两个方面来说的。从受众的角度讲，凡是能够给予观众3D视觉效果 的电影都可以称之为“3D电影”；从创作者的角度讲，凡是应用到CG角色制作技术、3D拍摄与显示技术以及3D追踪技术等3D技术中的一项或者几项的电影，就可以称之 为“3D电影”。在电影制作中应用的3D技术，主要包括3D拍摄及3D影像呈现技术，3D追踪技 术，CG角色制作三大模块。其中3D拍摄技术又包括实景拍摄系统、虚拟拍摄系统、协同拍摄系统三部分：3D影像呈现技术包括眼镜式和裸眼式两部分：3D追踪技术包括 了 3D追踪和动作捕捉两部分；CG角色制作则包括了 3D模型制作、材质贴图、物理仿 真、分层渲染、动画五个重要环节。本文依次对它们在电影制作过程当中的作用及其实 现方法进行了分析。另外，3D技术在电影制作中也存在一定的缺陷，今后应当在内涵挖掘和创作模式 等方面有所创新。中国的3D电影面临着国际挑战，需要在3D技术、资金方面有所突 破，进而提高中国电影行业的整体竞争力。关键词：3D技术电影制作阿凡达inAbstractThe rapid development of science and technology,especially the development of 3D technology in the world today could revolutionize the filmmaking industry.From the early 3D animation Toy Story to the remarkable 3D movie Avatar several years ago,all of which fully demonstrates the value and vast development prospects of 3D technology in filmmaking.The concept of 3D movie could be divided into two aspects:Audience aspect and Creator aspect.From the perspective of audience,all could be named 3D movies if they bring 3D visual effects to audiences;And from the creators perspective,if they apply one or more 3D technologies-for example,CG character animation techniques,3D capture and display technology and tracking technology,and so on-to the films,which are known as 3D Movies then.3D technologies in filmmaking mainly include three modules-3D shooting and 3D image presentation technology,3D tracking technology and CG character animation techniques.3D shooting technology includes three parts:location shooting system,virtual cinematography system and collaborative shooting system,3D image presentation technology could be divided into spectacle type and glassless type and the 3D tracking and the motion capturing constitute 3D tracking technology.Bcsides,3D model making,texture mapping,physical simulation,layering rendering and animation are five important parts included in the CG character animation techniques.This thesis gives analysis of the function and implementation method in filmmaking of 3D technologies in orderIn addition,we should make an innovative contribution to the connotation excavation and creation model because of the defects of 3D technologies in filmmaking.3D movie in China is facing huge international challenge,so it needs a breakthrough in 3D technologies and funds,and then improve overall competitiveness of Chinese film industry.Key Words:3D technologies Filmmaking AvatarIV目录摘要.mAbstract.IV引言.1一、选题背景.1二、研究现状.1（一）应用研究方面.1（二）理论研究方面.2三、研究意义.3四、研究的重点、创新点.4第一章3D技术与3D电影的涵义.5一、3D技术的涵义.6（一）3D技术的概念.6（二）3D技术在电影制作中的应用范围.6二、3D电影的涵义.9（一）对3D电影的理解.9（二）3D电影的特性.11三、3D技术引发了电影革命.12（一）3D电影的产生与发展.12（二）“无3D不成电影”.13第二章3D拍摄及3D影像呈现技术在电影制作中的应用.15一、3D拍摄技术.15（-）实景拍摄系统.15（二）虚拟拍摄系统.16（三）协同拍摄系统.17二、3D影像呈现技术.17（-）眼镜式3D影像呈现技术.18（二）裸眼式3D影像呈现技术.20三、3D视觉效果的后期制作.21（一）单机双镜头.22（二）双机双镜头.22第三章CG角色及场景制作在电影制作中的应用.23一、3D模型制作.23（一）3D模型的作用.23（-）3D模型制作的手段及特点.23二、材质贴图制作.25（一）材质贴图制作的作用.25（二）材质贴图制作方法的改进.25三、物理仿真.26（一）物理仿真的作用.26（二）物理仿真的实现方法.26四、分层渲染.27（-）分层渲染的作用.27（二）分层渲染的优势.27五、CG角色动画制作.29（一）CG角色动画制作的作用.29（二）CG角色动画制作的分类.29第四章3D追踪技术在电影制作中的应用.31一、3D 追踪.32（一）3D追踪的作用.32（二）3D追踪的实例.32二、动作捕捉.34（一）动作捕捉技术的作用.34（二）动作捕捉技术的应用.34第五章3D技术在电影制作中的缺陷及对策.36一、3D技术在电影制作中的缺陷.36（一）内涵单一一.36VI（二）内容落入俗套.36二、3D电影发展的对策.37（一）丰富思想内涵.37（二）促进电影美学发展.37三、中国3D电影的国际挑战.37（-）3D技术产业落后.37（二）资金匮乏.38结论.39参考文献.40VII引言一、选题背景近年来，采用了高技术手段的3D电影为人们所喜闻乐见，它之所以能够如此 地引人注目，不光是因为它能够给人们带来非比寻常的视觉享受，更是因为它所 创造的经济价值已经远远地超出了人们的想象，以至于在中美双方解决WTO电影 方面的问题时，也不得不提到3D电影：“中国每年将从20部分账影片的配额再增 加14部采用搞技术手段的美国电影，例如：IMAX和3D等数字电影。”其增加的 影片都是大量采用3D视觉特效的高技术手段的数字电影，这些电影都是美国好莱 坞的拿手好戏。并且，其他发达国家此类电影的制作技术是也达到了相当的水准。这些都使我国的电影制作行业必须对自己提出新的要求：怎样制作出属于自己的 3D电影，怎样提高中国3D电影的制作水平，怎样提升中国电影的竞争力这 些都是我们当前需要认真讨论的问题。从中国电影制作的现实情况来看，3D技术已经被应用于电影制作当中，但是 总的来看，制作经费投入不足，技术手段不够成熟，制作效果不够理想，还没有 达到电影观众的期望值。而在好莱坞，3D技术已经是它的一大法宝，有几个方面 是世界领先和无可比拟的：以阿凡达为代表的，不断创新的3D拍摄技术以及 3D影像呈现技术；以IMAX为代表的巨幕技术带来的巨大而细腻的画质；使CG 角色能够如同真人一般活灵活现的动态捕捉技术等等。因此，研究3D技术在我国 电影制作当中的应用，有利于提高我国的3D电影制作水平，提升3D电影的美学 价值，推动我国电影事业的发展，提高我国3D电影在世界上的竞争力，提升电影 文化的社会价值和社会作用。二、研究现状（一）应用研究方面从国际上看，在好莱坞为代表的影视制作公司的带领下，世界各国都产生了 一批批精彩的3D电影，不断的为我们制造了惊艳、美感和神奇，3D电影制作技 术似乎变成了无所不能的缔造者。1从我国的情况来看，受世界电影发展的影响，我国3D电影制作技术有了一定 的发展，不少电影在拍摄的基础上都通过后期制作而取得了更加完美的画面效果。我国目前较为领先的3D技术主要掌握在一些数媒公司手中，其中水晶石数字科技 有限公司基本代表了我国3D技术的最高水平。它参与制作的2008年北京奥运会 开幕式宣传片，无论从技术水平，还是艺术理念，都毫无疑问地代表了我国目前 3D技术在影视制作中实际应用的最高水平。但是也必须看到，我国电影制作中3D技术的应用还远远落后于国外先进水 平，其主要问题有以下三个方面：一是3D技术水平还不高，计算机软硬件发展缓慢，受设备和技术方面的限制 较多。使用的软件平台大多是国外开发的，几乎没有自己研发的软件。不管是放 映设备还是拍摄制作设备、技术均来自于国外，没有自己的技术设备支撑。二是3D技术在我国的电影制作中还只是辅助技术，我国的电影作品仍以拍摄 为主。在我国，大部分电影作品的初期制作还仅仅停留在拍摄这个环节。而在好 莱坞电影的初期制作过程中，3D技术的运用早已成为一部电影重要的组成部分。例如利用3D协同拍摄系统，使真实的演员和CG角色同台进行表演，实现了 3D 技术与电影拍摄的完美结合。三是我国电影的制作理念也与国外存在差距，创新意识不强，比较因循守旧。因此，我国要创作出具有世界水准的3D电影，不光需要从软件到硬件的技术支撑,更需要从创作理念上赶超好莱坞等国际大牌电影公司。（二）理论研究方面在我国，3D技术在电影制作中的应用方面的研究还刚刚起步，论文多数集中 在3D技术的具体应用方面。如3D建模技术在三维影视动画制作中的探讨，作者，曲曼宁。这篇文章着重阐述了 3D建模技术在电影制作当中的应用以及实现 方法；电脑三维技术在影视特技制作中的应用，作者，吴昊。论文综合性的 阐述了 3D技术在电影制作当中的具体应用；计算机三维动画技术在影视摄制中 的运用，作者，钱楷、刘延刚，这篇文章对3D电影的拍摄方法进行了讲解和 分析；数字三维与特效技术在影视制作中的应用，作者，杨效春、宋红旗，文章着重论述了 3D技术在电影制作当中怎样发挥作用的问题。山于3D技术的应用性很强，因此，很多文章都着重探讨了它在某个专门领域 2的作用。但是还很少有文章来研究3D技术在我国电影制作中的整体发展情况和具 体应用，也很少有人对我国3D技术进行全面分析本论文拟在对3D技术在电影 制作中的应用进行详细的阐述基础上，对我国3D技术的发展的现状进行分析，并 对电影制作中存在的问题进行剖析，提出相应的对策。三、研究意义本文的现实意义：3D技术的应用范围主要包括数字电视，数字电影，动漫游 戏和虚拟现实。随着现代科学技术的发展，3D技术在电影制作中的应用越来越广 泛和深入，给电影制作技术带来了一场前所未有的革命，有力地推动了我国电影 行业的发展。但是，我国的3D技术虽然也有一定的发展，不少电影电视在拍摄的 基础上都开始通过3D技术来完成后期制作。然而，其水平却远远落后于国外。本 论文着力于从3D电影制作的实例出发，对3D技术在电影制作中是如何运用以及 实现的进行深入的研究。并通过对国外3D技术在电影制作中的应用进行研究和分 析，通过分析美国电影阿凡达中运用的3D技术，对发达国家的电影作品有一 个深入的了解，找出我国3D技术在电影制作中的应用上的缺失，发现我国3D技 术在应用上的问题，从而促进我国3D技术在电影制作中的应用水平的提升。本文的理论意义：第一，对3D技术在电影制作中的应用有一定借鉴意义。3D 技术作为一项新兴技术，对电影事业的发展起着重要的推动作用。研究3D技术在 电影制作中的应用问题，可以使我们清楚的认识到它已经不仅仅是一门技术，而 是能够代表着在这一领域的科学技术水平一个新事物。在这一方面，我国跟国外 的一些发达国家相比，还处于落后的状态。但事实上，我国并不缺乏本行业的技 术人才，同时，我国也具备掌握世界领先的技术的条件。究其发展滞后的原因，不仅有我国的技术水平上的问题，还有我国经费投入、制作理念等等方面的问题。因此，研究3D技术在电影制作中的应用，分析我国3D技术在电影制作中为什么 存在多种问题以及不足，以及怎样解决这些问题，具有一定的理论研究价值。第 二，具有一定的应用实践意义。本文以阿凡达为例，从介绍好莱妈3D甩影制 作技术入手，对从拍摄到制作的各个新技术应用领域进行了较为广泛的调研，探 讨了 3D拍摄及3D影像呈现技术、CG角色及场景制作、3D追踪技术等3D技术 模块在电影制作当中的应用，并且结合影片的实例，进行了多方位的阐述。在论 文的最后部分，对中国电影制作当中应用3D技术的现状进行了分析和展望，并提3出了改进的对策，为今后电影行业加快高新技术发展和提高整体竞争力提供了一 个思路。四、研究的重点、创新点本论文重点探讨了 3D电影的涵义、3D技术在电影制作中的具体应用，对目 前3D技术发展中的不足进行了分析，提出了今后3D技术发展的思路与对策。本论文的创新点：一是从受众和创作者两个角度对3D电影的涵义进行了探 讨；二是阐述了 3D技术在电影制作中的重要作用，提出了“无3D不成电影这 一观点；三是结合3D电影阿凡达，对3D技术在电影制作中的应用分为了 三大模块并逐一进行了分析。4在科学技术飞速发展的当代，所有的事业发展都与科技进步有关，电影的发 展也是如此。电影的发展一直与科学技术的进步紧密的联系在一起，从某种意义 上讲，电影是技术与艺术的结合体。科技的进步肯定会给作为艺术的电影带来巨 大的影响。电影史上的每一次重大飞跃都与科技进步相伴而生：从无声电影到有 声电影、从黑白片到彩色片、直到今天的3D技术普遍应用于电影制作中，其中都 渗透着科技的力量。纵观电影发展史，特别是3D技术的发展，给电影制作带来了 一场革命。3D技术从电影的策划、制作到后期的合成、剪辑，无处不发挥着巨大 的作用。不久前；由美国著名导演詹姆斯卡梅隆一手打造的科幻巨制阿凡达在 全球热映，引起了巨大的反响。影片以美轮美奂的科幻场景、崭新的特效制作、奇特的立体感受以及将艺术与技术的完美结合，震动了世界影坛，从而引发了全 球持续不断的观影热潮。阿凡达不仅为电影提供了一场视觉盛宴，同时也得到 了电影制作技术领域的高度关注。阿凡达讲述的是一个人发现自我的过程。一 个半身瘫痪的退伍军人被派遣到一颗名为潘多拉的星球上，通过控制那个融合了 自己与当地土著人DNA的“化身”阿凡达进入了当地土著人的群体，试图说 服他们搬离家乡，以便让地球人开发该地蕴藏的稀有矿产。但是伴随着他对潘多 拉和当地土著人的逐步了解，阿凡达开始对自己的任务产生怀疑。在经过了一系 列考验和艰难险阻之后，他赢得了当地土著人的信任，真正的融入到当地土著人 群体之中。笔者就借助于对3D电影阿凡达的分析，阐释3D技术在电影制作中的应 用及其价值。第一章3D技术与3D电影的涵义随着科学技术的飞速发展，3D技术已经悄然无声地进入了人们的生活。当然，最为人们所熟知的3D技术的应用还是要数“3D电影 o随着1MAX等技术的 出现，使得观众们的观影感受得到了一个巨大的满足。人们对电影的要求也是越 来越高。有些观众甚至认为，只有具有3D视觉效果的电影才够震撼，够精彩，才 能称之为一部“大片”。这样的电影才能称之为“3D电影”。似乎不具有3D 视觉效果的电影已经不入观众们的“法眼”。当今这个时代真可谓是“无3D不成5电影”的时代。一、3D技术的涵义3D技术是3D电影的前提。因此，我们应当首先明确3D技术的概念。（-）3D技术的概念3D,英文全称为Three Dimensions，其中“Dimension”是维度的意思,Three Dimensions就是指三个维度。我们对一个三维空间中的物体进行描述，需要具备长、宽、高三方面的信息才能够形成我们所谓的“立体”。因此，任何 一个三维空间中的立体都是具有长、宽、高三个属性的。通俗地说，3D就是对立 体进行描述，是相对于只有长和宽两个属性的平面而言的。由于人的左右两眼之 间大约有5厘米的距离，当我们在观看物体时，两只眼睛的观察角度就会产生差 异，大脑通过对两只眼睛获取的不同信息进行分析，就能形成上下、左右远近 三个维度的感知，从而产生立体视觉，所以真实空间中的事物在我们人眼中所呈 现出来的影像是立体的。近年来，随着计算机软硬件技术的进步和发展，3D技术应运而生，它日益广 泛地被应用于各个领域。从各大售楼中心展示的3D建筑漫游效果到3D人脸识别 系统，可谓是大街小巷都遍布着3D技术的衍生产品。电影制作亦是充分运用了 3D技术的重要领域。例如，在CG角色的制作过程中，3dsMax、Maya等三维动 画软件首先会在计算机中创建一个具有长、宽、高三个维度的虚拟空间。动画设 计师则可以在这个虚拟的三维空间中，按照对象的形状、尺寸创建模型。同时，还可以在这个虚拟空间中创建虚拟摄影机、灯光、环境球等诸多具有三维属性的 元素，也能使模型、虚拟摄影机、灯光等这些元素由上而下、由左到右、由远及 近地运动起来。我们将这些引用到3D这个概念的软件或硬件技术称之为3D技术。（二）3D技术在电影制作中的应用范围3D技术在电影制作当中的应用范围广泛，并且在电影制作当中往往需要连续 使用几项3D技术，彼此之间环环相扣、不可分割，因此，使得我们难以划分一部 电影当中究竟使用了几种3D技术。笔者试图通过对3D电影阿凡达的制作流 程中应用到的3D技术的梳理，根据各项技术所应用到的设备和软件的不同，以及6它们在电影制作过程当中所发挥的作用的不同。说明它的应用范围。（1）剧本讨论像阿凡达这样的一部3D影片的制作，首先需要根据导演的要求、剧情的 需要进行策划。在寻求导演主要的诉求点的同时，还需要与3D制作师进行交流与 沟通，讨论需要应用哪些3D技术以及设备。能否将导演脑海中想象的情节和画面 呈现出来是一项深奥的课题，它直接决定了一部电影的剧本能否通过。阿凡达 的导演卡梅隆先生说过：“在15年前构思阿凡达这部电影的时候，能够实现 其构想的技术尚不存在。”好在，在过去的几年中，在欧克斯软件的帮助下，他们 成功地将梦想变为了现实。可见，一部3D电影从刚刚开始构思，就已经和3D技 术扯上了联系。若想拍摄一部好的3D电影，导演必须密切地和3D制作师进行沟 通，对3D技术有一个深入的了解，才能够更好地使用3D技术，才能够更好的表 现3D画面。（2）概念设计与分镜故事版的制作概念设计的内容主要包括，根据剧本绘制影片的二维场景、角色以及道具等,设定整体的风格、色调、节奏、情绪等工作；分镜故事版的制作，这个环节主要 是根据文字剧本进行实际制作分镜头的工作，通过二维绘图画出场景、建筑，解 释镜头运动，讲述情节等。这两个制作环节往往采用二维的技术手段，给后面三 维制作提供参考。（3）3D模型设计这里就开始正式的使用到3D技术中的一项重要技术手段3D模型制作了。在三维动画软件中由建模人员制作出故事的场景、角色、道具的模型。（4）3D场景建立3D场景的建立，可以采用两种方式。第一种是使用3D建模软件制作。这种 方式工作量极大并且构建出来的3D场景的真实性多多少少和实际拍摄有一定差 距。第二种就是使用3D追踪技术，将摄影机拍摄的真实场景还原到三维建模软件 之中。这样也能够构建出一个虚拟的3D场景的模型，并且更加真实。在实景的拍 摄过程当中，还可以使用3D摄影技术，为以后制作成具有3D视觉效果的画面做 好准备工作。（5）贴图材质与灯光效果制作7贴图材质的制作就是根据之前进行的概念设计，对CG角色、场景的3D模型 进行“化妆”,对其色彩、纹理、质感等方面进行制作，这是3D电影制作流程 中的必不可少的重要环节。灯光效果制作则由灯光师通过对整个CG场景进行照明，以达到对材质的细致 描绘，奠定CG场景的整体色调，通过灯光效果渲染每个镜头的气氛。(6)骨骼肌肉绑定根据分镜故事版，对3D电影中需要的模型(主要为CG角色)，进行各个部 分的绑定、变形、动作驱动等相关设置。(7)动画动画师会参考剧本以及分镜故事版，给角色或是其他需要活动对象制作动画，有人工设定的关键帧，也有通过动作捕捉器完成的。为了使CG人物的表情、动作 更加逼真，生动，可以使用3D追踪技术中的动作捕捉系统，比如在电影阿凡达 当中，卡梅隆导演就使用了当时最为先进动作捕捉系统。(8)3D拍摄这里便再次使用到了 3D摄影技术。阿凡达这样一部真人与CG角色同时 参与表演的电影，需要演员学会在空无一物的场景里面进行表演。在这里往往需 要使用绿背拍摄的手法，在录影棚内完成。而后由后期技术人员将3D场景以及真 人角色、CG角色合成。值得学习的是，阿凡达的导演卡梅隆先生为了使演员 的无实物表演更加生动逼真，首创式的采用了协同摄影技术，3D场景和真人表演 能够即时的合成产生一个简略效果图，为演员的表演提供了一个参考。(9)分层渲染渲染人员根据后期合成师的意见，使用三维动画软件的渲染功能，把影片的 各镜头进行分层渲染，为后期合成提供颜色、高光、反射、阴影、OCC、SSS等 不同的图层和通道。(10)后期合成与配音配乐后期人员会把渲染的各图层合成完整的片子，并根据导演需要，调整整体色 调、剪辑镜头等等。这里往往采用Nuke、AE等二维后期合成软件。配音配乐也是根据剧本的需要，根据影片中的镜头进行配音，以及制作各种 适合于背景的音乐和音效。这是3D电影制作方面的最后一道工序，在这一步骤完 成以后，一部3D电影就已经完成了。8通过对3D电影的制作流程中应用到的3D技术的梳理，根据各项技术所应用 到的设备和软件的不同，以及它们在电影制作过程当中所发挥的作用的不同。笔 者将其分为了三大模块，它们分别为：3D拍摄及3D影像呈现技术，CG角色及场 景的制作，3D追踪技术。这三大模块可以根据电影的需要分别独立使用，也可以 相互配合使用。首先，我们若想得到一部具有3D视觉效果的电影，就必须使用3D影像呈现 技术。就目前的技术水平来看，裸眼式3D影像呈现技术还不成熟，世界各国的影 院广泛采用的是眼镜式3D影像呈现技术。这就意味着在3D电影的制作过程中，必须采用3D拍摄技术。在3D场景创建和3D拍摄这两个制作环节中，前者需使 用3D实景拍摄技术，后者则需使用协同拍摄系统。倘若镜头当中没有真实演员或 者真实场景，使用3D虚拟拍摄技术也是必不可少的。因此，3D拍摄技术与3D影 像呈现技术两者是密不可分的技术手段，笔者将其划分为一个模块加以论述。其次，3D模型的制作、材质贴图的制作、骨骼肌肉的绑定、分层渲染、动画 制作等重要环节，都是在Maya、3dsMax等三维动画软件中制作完成的，并且它 们之间的关系是环环相扣，不可分割的。因此，笔者将这些环节划分在CG角色及 场景制作这一模块之内。最后，在3D场景制作以及CG角色动画制作的环节当中，都需使用3D追踪 技术。它们分别是3D追踪和动作捕捉。这两项技术都是通过PFtrack等3D追踪 软件，对镜头中的物体进行追踪，并且导入三维动画软件进行制作。这二者无论 从技术手段还是功能作用，都属一类。而且，这两项技术在3D场景制作以及CG 角色动画制作的环节当中，都未必一定要使用。例如：3D场景的制作可以完全在 三维动画软件中进行制作；CG角色动画制作也可以由动画师设置关键帧来完成。因此，笔者将3D追踪和动作捕捉这两项技术划分为一个模块加以论述。二、3D电影的涵义3D电影是我们这个时代的产物，我们可以不看3D电影，但是我们不能不知 道3D电影。（一）对3D电影的理解从字面含义上讲，3D电影就是应用了 3D技术的影片。从3D甩影的深刻内涵9来说，则可以从受众和创作者两方面来理解3D电影。事实上3D技术应用到电影制作当中由来已久，只是近几年来才出现了被人们 所熟知的“3D电影”一词。在观众眼中，“3D电影”似乎是一种特指，似乎是只 有应用了 3D显示技术，使得观众享有一种3D视觉效果的电影才叫做3D电影”。如果是这样，那么当初风靡全球的首部3D动画片玩具总动员，就不具备3D 显示效果、就不是“3D电影”了么？或者说一部以写实为主的纪录片通过后期加 工，具备了 3D显示效果之后，它就成为了“3D电影”了么？笔者认为，不尽如 此。这些都说明了“3D电影”这一概念地界定还不够确切。我们需要从观众和创 作者两个层面来探讨究竟何谓“3D电影”o从观众的角度说，平日里人们购买高价票观看的“3D电影”是从受众的角度 上来定义的。当观众戴上“立体眼镜”观看的时候，电影银屏所呈现的画面有一 种立体感，能够表现物体的透视关系，使得观众有一种物体从银幕中出来并且呈 现在观众眼前的感觉，有一种身临其境之感。人们将这种能够使观众得到一种立 体视觉效果的电影称为“3D电影”。这种“3D电影”是将两影像重合，产生三 维立体的视觉效果，主要是利用人眼的视角差以及会聚功能制作的具有立体效果 的电影。这种电影在放映的时侯，两幅画面重叠在银幕上，通过观众的特制眼镜 或是幕前辐射状半锥形透镜光栅，使观众左眼看到从左视角拍摄的画面，右眼看 到从右视角拍摄的画面，通过双眼的会聚功能，从而合成为立体的视觉影像。我 们将这样的电影称之为“3D电影”并不为过，因为它确实应用到了 3D技术中的 一种3D影像呈现技术。但是，这是不是就说明了不能呈现这种3D视觉效果 的电影就不是“3D电影”呢？或者说，必须应用了 3D影像呈现技术的电影才能 称之为“3D电影”呢？从专业的角度来讲，不尽如此。这还要我们从创作者的角 度去界定“3D电影”o从创作者的角度说，“3D电影”的概念不仅仅只限于能够给观众带来3D视觉 效果的电影，应该是凡是应用到3D技术的电影都可以称之为“3D电影 o例如，当时风靡全球的3D动画片玩具总动员，它应用的CG角色和场景，统统需要 在3D动画制作软件中完成，必须通过使用3D模型和动画的制作技术，才能够将 3D的卡通人物活灵活现的展现在观众眼前。从这个意义上说，玩具总动员当 之无愧的是一部“3D电影”。另外，3D技术不仅仅只应用于CG角色和场景的 建立，没有CG角色的电影同样会用到各种各样的3D技术。例如，3D特效的制 10作，可以为电影加入风火雷电、爆炸、烟雾等各种炫丽夺目的效果而无须使用真 实的道具，这样就大大节省了电影的制作成本，同时，往往还能够制作出更加夸 张的、奇幻的、真实道具所不能达到的效果。哈利波特中的各种奇幻的魔法效 果，星球大战中的飞船爆炸，这些都无一例外地采用了制作3D特效的技术手 段。因而被称之为“3D电影”。总而言之，仅仅从受众的角度去界定一部电影是不是3D电影，是片面的。只 有从受众和创作者这两个层面相结合的角度进行考虑，来界定“3D电影”的概念,才能够更加具有说服力，也更科学。因此，所谓的“3D电影”从受众的角度讲，凡是能够产生3D视觉效果的电影都可以称之为“3D电影”；从创作者的角度讲,凡是应用到3D模型与动画技术、3D特效技术、3D拍摄与显示技术、3D追踪技 术等3D技术中的一项或者几项的电影都可以称之为“3D电影”o(二)3D电影的特性3D电影的特性主要有三个：(1)立体性3D电影通过其立体性创造出一个虚拟的三维空间，令观众产生身临其境的感 觉。例如，首部真人实拍3D电影地心游记，使观众与恐龙、食人鱼、食人 花一同置身于险峻高山、原始丛林、汹涌大海、火山岩浆等场景之中，获得了强 烈的视觉冲击力。(2)互动性3D电影创造了观众的“视觉热点”。3D甩影利用其3D影像呈现技术，使 得观众具有一种向前延伸某一物体突然迎面而来的视觉效果。正是这种从生理反 应上来说极富刺激性的视觉效果，使得观众与影片产生了互动。因为每个人都有 一个自认为安全的距离，当某一物体(特别是极具危险性的物体)突然达到这个 距离并且继续接近人时，人会条件反射的进行避让。此时，观众的这一生理反应使影片中的事物与观众发生了联系，观众则已经不知不觉的参与其中了。例如，在阿凡达中，主角骑着巨龙从观众头顶掠过时，不少观众下意识的弯腰低头，生怕巨龙真的会扑面而来。(3)拟真性3D电影的拟真性创造了电影史上前所未有的身临其境之感，从哲学上讲，它 n消解了真实与虚幻的界限。3D技术利用计算机创造出真实世界当中没有的景象，这不是对物质世界的光影再现，而是无中生有的虚拟世界。将这种虚拟的世界活 灵活现的展现在观众眼前，这无疑是3D电影拟真性的完美体现。三、3D技术引发了电影革命3D技术在电影制作当中的应用，可以说是引发了电影业的一场革命，使电影 的制作技术进入了一个新的时代。(一)3D电影的产生与发展人类对3D影像呈现技术的开发进行尝试甚至早于电影的产生。早在19世纪,人们就意识到自己的两只眼睛所成的像是不同的，并且尝试制作立体眼镜，使左 右眼在看同一个图像时产生不用的效果，从而产生三维立体的视觉效果。自从电 影诞生之后，人们便开始尝试3D电影的拍摄以及制作。19世纪90年，英国电影 的先驱者威廉弗里斯格林(William Friese Greene)发明了双机放映3D电影技术，这项技术就是3D电影的最早起源。1952年，世界上第一部彩色3D电影博瓦纳的魔鬼问世，极大地提升了 电影的娱乐效果。哥伦比亚公司和华纳公司紧随其后，在1953年推出了两部具有 划时代意义的3D电影，它们分别为黑暗中的人和蜡像馆，这两部影片 在票房上的良好表现使人们开始意识到，将3D技术应用到电影制作中具有巨大的 发展空间。自此之后，3D电影如雨后春笋般地冒了出来，3D技术在电影制作中 的应用也快速地发展起来。其中迪士尼还把这种3D电影带进了迪士尼乐园，展现 出3D技术在其他娱乐产业甚至其他行业的应用前景。这段时期，3D电影的飞快 发展来自于两方面原因：一方面是3D电影引入了 3D影像呈现技术中的偏振技 术，使得3D电影的观看效果极大地获得了提升；另一方面是电视的兴起，迫使以 好莱坞为首的电影制作公司需要利用新的技术手段，创造一种只属于电影院的娱 乐方式，把观众拉回到电影院里。进入80年代，3D电影无论从题材还是制作手段都开始变得十分丰富。无论 是故事片、动作片还是纪录片，都以3D技术作为卖点，但此时的3D电影往往是 形式大于内容。虽然观众乐于接受3D的视觉效果，但是这种纯粹以感官刺激为主 的3D电影似乎好景不长，在观众已经逐渐的丧失了新鲜感之后被市场所淘汰，以至于在很长时间内，人们只能在游乐场所看到这样的电影了。2005年11月，电影史上的第一部数字3D动画电影四眼天鸡上映了。这 部影片采用的是2D电影转制成3D电影的技术，这部电影的巨大成功，使得好莱 坞在之后几年内推出了大量的这种2D转制3D的影片。2009年，3D电影层出不 穷。这一年，被很多人称为“3D电影的新元年”。这种“新元年”的称呼，就 是意味着3D电影新纪元的开始。从怪兽大战外星人、冰河世纪3、飞 屋环游记到取得了巨大成功并且堪称电影史上的里程碑的阿凡达。一部部 精彩纷呈的3D电影让人目不暇接。更让人感到欣慰的是，这些影片除了具有极具 冲击力的3D视觉效果以外，大多在内容上也得到了极大的丰富。故事情节至上的 电影艺术原则并没有因为加入了 3D技术而被淡化。2009年，中国第一部全3D制作的动画电影齐天大圣前传上映。同年2 月，由袁和平指导的电影苏乞儿让3D技术第一次被使用在了中国自制的影片 当中。可以说，3D电影发展至今，它所凸显出来的优势是2D电影无法比拟的。（二）“无3D不成电影”从3D电影的发展历程来看，3D电影的优势主要体现在了它的表现形式上，它给观众们带来了前所未有的感官刺激。这仅仅只是从受众的角度体现了 3D技术 在电影制作中的巨大作用。同时，从创作者的角度上讲，3D技术在电影的制作过 程中也具有着无可替代的作用。首先，3D技术的应用，可以为电影制作大大的节省开支。在电影制作过程当 中，为了获得惊险刺激的效果，往往会破坏大量的、昂贵的实物道具。例如，飞 机爆炸，汽车相撞，楼房坍塌等等。这种惊险镜头的拍摄无疑会造成巨大的浪费。为了能够节省开始、避免浪费，3D技术的应用是必不可少的。可以通过Maya等 三维制作软件制作出逼真的3D模型，通过3D追踪技术将3D模型合成到真实的 场景当中，再制作一些3D特效，使3D模型产生爆炸、毁坏等等。这样，就不必 破环实物道具也能够达到相同的效果。同理，如果将3D角色加入场景，也可以替 代真实演员做出各种各样高难度的动作，这样就大大降低了真实演员在表演过程 当中的危险性。其次，在电影拍摄的过程当中，往往会产生许多穿帮镜头。例如，古装戏中 的桌子上出现了现代的水杯。如果重新进行拍摄，势必会造成人力物力的浪费，13并且，演员进行表演的感觉稍纵即逝，一些内心情感的表达很难重复。3D技术的 使用就很大程度上解决的这-难题。可以通过3D追踪技术来确定穿帮物体的空间 位置以及大小的变化，然后将3D制作的非穿帮物体导入场景对其进行遮盖，以达 到消除穿帮物体的目的若以古装戏中的桌子上出现了现代的水杯为例，就是对 桌子进行3D追踪，然后在将3D制作的没有水杯的桌子导入场景对其进行覆盖。最终得到理想中的画面效果。由此可见，3D技术与电影制作的关系可谓是密不可分的。一部电影从创作到 制作再到完成的整个过程当中，无时无刻不在用到3D技术。3D技术如同一双魔 术师的手一般，可以为电影节省开支，替演员完成高难度动作，帮画面丰富效果 弥补不足。即使是一部以写实为主的电影，它或许不能给观众带来3D的视觉效果,但是往往也会应用到许多3D技术。因此，当今时代3D技术已经成为电影制作过 程当中不可或缺的一部分,3D技术已经如同血液一般在每一部电影的身体中流动。我们不得不承认，无论从受众的角度讲，还是从创作者的角度讲，3D技术为电影 业带来了一场革命，当今已经进入了一个“无3D不成电影”的时代。14第二章3D拍摄及3D影像呈现技术在电影制作中的应用3D拍摄及3D影像呈现技术就是我们从电影院中体验到3D视觉感受的始作俑 者，确切地说，若想达到这样的效果，仅需要3D影像呈现技术即可。但是为了使 制作的过程更加简化，同时更具备真实的效果，我们往往需要3D拍摄技术配合 3D影像呈现技术使用。3D电影阿凡达，就是3D拍摄技术和3D影像呈现技术 的完美结合。不可否认，阿凡达这部电影是目前对，3D拍摄技术的应用最为成 功的案例。笔者就以阿凡达为例，展开论述3D拍摄技术和3D影