裸眼3D,让生活更加神奇

时间:2022-09-10 08:00:11

裸眼3D,让生活更加神奇

3D技术大家应该不会陌生,因为3D电影的普及已经让我们经历过太多“平面变立体”的过程――观看3D电影《阿凡达》时,戴着“红蓝眼镜”看电影,会发现电影里“气泡正向你飞来”,“溃塌的石块正辗过你的身体”,“伸手可以抓住画面里的树枝”……

所谓3D是指一个物体的长、宽、高,当我们只能看到物体的长和宽时,会感觉这个物体是平面的,当我们能看到物体的长、宽、高时,这个物体就会在我们的视觉里“立起来”。所以说3D技术就是让平面中的物体给予你长、宽、高的感受,然后产生“立体错觉”。

3D技术由来已久,它最早产生于西方绘画中。西方画家借助透视技术和光影描绘,给画中物体绘制出虚拟的长、宽、高,让你感觉画中的景物有立体感。比如素描就是在平面内展示立体视觉的原始3D技术。人们除了在绘画时会使用3D技术,在电影中也使用3D技术。电影产生以后深受大众喜爱,但是电视出现后,看电影的人越来越少,为了把观众从电视机那边争取过来,电影制作者开始了影像创新――将平面电影改播为立体电影。1953年5月24日,好莱坞利用3D技术推出了第一部立体电影。当时的3D技术虽远不及今天成熟,但观众戴着特殊眼镜观看《布瓦那魔鬼》《蜡屋》等立体电影时,仍是觉得新奇且惊险――感觉对面的魔鬼正飞向自己,而自己恰似身临鬼屋……

立体电影是人体生理学和摄像技术相结合的成果。生理学家研究发现,人用一只眼睛正面观察物体时,只能看到两维的高、宽数据,不会产生立体感,人用两只眼睛观察物体时,就能判断物体的远近,即能看到除了高、宽,还有厚的三维数据,所以会产生立体感。这是因为两只眼睛同时观察物体时,在视网膜上形成的物像并不完全相同,左眼看到物体的左侧面较多,右眼看到物体的右侧面较多,这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的厚度,从而产生立体视觉。立体电影的制作顺应用了人眼观察物体的生理机制,拍摄时用两个镜头从两个不同方向同时拍摄下同一场景的影像,然后再通过两个放映机,把两个摄影机拍下的两组胶片同步放映,使从两个角度拍摄的两幅图像重叠在银幕上,然后让观众戴上能将这两幅图像区别开来看的眼镜,让左眼看到一幅图像,右眼看到另一幅图像,这两个有左右差异的图像传回大脑时,就合成了类似于真实场景里的立体效果。其实,立体电影的效果是摄像机“欺骗”大脑后的生理合成结果。

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美国一条公路的某一地点,常有行人随意穿行,给交通安全造成了很大的隐患。警察在路边竖立了“不准穿行”的警告牌,但是根本不起什么作用,想走近路的人还是会从公路上直接穿行而过。如何制止行人从公路上穿行呢?美国警察请来了一位“公路3D绘画”艺术家来帮忙。艺术家借助光栅立体成像技术,在行人经常穿行的路面一侧画了一幅3D悬崖画,从汽车行驶的方向看去,司机并不会发现有立体画的存在,所以此画不妨碍机动车通行。可是从行人穿行的方向接近这幅公路3D画的时候,展现在行人面前的却是一处幽深的立体断崖画面,跟真的断崖简直一模一样。行人低头一看,崖陡谷深,向前迈进一步就有要坠入其间的恐惧感,再也不敢从此路穿行了。

戴着眼镜看3D电影的技术一经推出,就蓬勃发展起来,其技术越来越成熟,看3D电影成为一种潮流。但是,电视的发展一直还是电影的“巨大对手”,电视制造商眼见着电视机前的观众被立体电影“抢”了回去,心有不甘,于是玩起了“以其人之道还治其人之身”的对策,开始研究“立体电视”。

不要认为立体电视就是立体电影的翻版。立体电视和立体电影的差别很明显:看立体电影的观众需要戴着特殊眼镜观看,而立体电视则完全让观众抛弃了特殊眼镜的麻烦,可以让观众不戴区分眼镜,直接用眼睛看3D影像,所以说立体电视采用的3D技术又称为“裸眼3D”。

德国国际电子公司的工程师托马斯・侯亨赖是立体电视技术开发的集大成者,他发明并制作成功了当今世界上最先进的“全真立体电视机”,目前这项技术在全世界50多个国家和地区得到推广和应用,商业前景巨大无比。

因为看到了立体电视技术的商业前景,所以我国也于20年前就开始了立体电视的开发与研制工作,其中有些技术也属世界前列。特别是天津三维技术公司、天津长城电视机厂、中国科技开发院威海分院、深圳万历投资公司都有独立研发立体电视的能力。目前,国产立体电视播送的画面有很强的景深立体效果,画面中的景物富有层次与空间感。

立体电视与立体电影都遵循人眼成像的生理机制研发,区别在于看立体电影需要戴专门的眼镜,而看立体电视则不用。为什么不戴专门的眼镜也能看到立体电视里的立体图像呢?这与电视显示器的构造有关,立体电视机上的显示器一般称为自动立体显示器,这种显示器可以快速地用交替播放的方式,播放类似立体电影里同一场景从不同视角拍摄的画面,因为视觉暂留的原因,所以人眼还是“被骗”了,觉得电视屏幕里快速交替播出的画面是同一时刻播出的,所以人会产生在同一时刻,从不同角度,看到了同一个物体的感觉,这样的感觉传递给大脑,大脑也被“欺骗”了,所以合成了一副立体画面。自动立体显示器的基本原理于100年前就有人提出,但当时因制造技术的限制无法制造成功。如今,高性能显示屏的制造成功,才让科学家成功制造出了自动立体显示器。因为自动立体显示器播出的画面立体感特别强,所以这样的显示器又被称为“实物显示器”。有了这种实物显示器,电视观众看电视时可以获得与直播现场几乎完全一样的逼真感受。

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3D电视吓哭小男孩:一个德国小男孩不知道家里新添置的立体电视机的威力,像往常一样打开电视机看动画片。小男孩只觉得眼前的电视画面和以往看到的电视画面有些不同,便向电视机前凑近了些,想看个究竟。谁知此时电视机恰好播放恐龙相斗的场面,因为是3D电视,所以恐龙在影片里奔跑、跳跃、扑杀时,小男孩感觉自己身陷其中,身边发生的惊险逼真的电视场景,把小男孩吓坏了,哇哇大哭起来――他感觉恐龙正在追赶自己。小男孩的父母听到哭声,赶紧关了电视机,这才把小男孩从“危险”中给解救出来。为了给受到3D电视惊吓的小男孩讨个说法,父母向法院提出诉讼,状告3D电视制造商的产品给孩子带来了伤害。不过3D电视制造商却乐于接受这样的官司,因为这场官司对于推广3D电视来说是最好的广告。

2013年9月6日,正在巡演中的周杰伦,在台北的演唱会上玩了一个新招数。虽然近年来常有人在演唱会中通过过往影像资料实现与邓丽君的跨时空合唱,但这一次,周杰伦把“邓丽君”请到了舞台上,并与之完成了包括《红尘客栈》在内的3首歌曲的合唱,让全场歌迷惊呼太神奇了。

在演唱会上,周杰伦抛砖引玉般地在大银幕上打出:“我曾经幻想,如果我能穿越时空,回到三十年前,跟她合唱一首歌,那是多么荣幸的一件事情!”随后,“邓丽君”现身舞台,与周杰伦合唱其经典歌曲《你怎么说》。

如果说《你怎么说》还是邓丽君的原声重现,那么“邓丽君”唱起周杰伦的《红尘客栈》和《千里之外》,甚至可以随着歌曲而舞动,几乎可以说是当晚带给现场歌迷最大的惊喜。

在演唱会结束之后,这段演出的视频立刻变为各大视频网站的热门视频。不少网友惊叹:“真的不敢相信通过电脑技术制作的虚拟影像,能做到这种真实的程度!”另一位观众则表示,如果以后还有机会能看到“虚拟邓丽君”的表演,一定会带全家人一起去看。

在当今的演唱会市场上,高科技的应用,特别是如裸眼3D这样的视觉技术的应用一直都被歌手们当作一大卖点。上面的这段表演虽然只有5分钟时间,却让一个由45名特效师组成的美国团队奋战了2个多月才攻克形神、语言、头发三大难关。此次所运用的“虚拟影像重建技术”,更是在亚洲首次亮相。

舞台裸眼3D技术除了可以让故去已久的邓丽君重新“真实”地回到我们的视觉里,在其他方面也有着非常广泛的应用价值。旅游公司可以用裸眼3D技术营造“世界奇迹”的影像情境,让你足不出户就能身处其中遍览天下名胜,这可大大节约你的出游成本。游戏公司可以用裸眼3D技术制造一款枪战游戏,让你感觉对手是真的,生生死死都是真的。用舞台裸眼3D技术,可以让秦始皇、华盛顿、彼得大帝坐在一起谈古论今,岂不快哉!裸眼3D技术创造出的视觉效果只有你想不到,没有它做不到。

现场观众不借助辅助眼镜,裸眼即得立体效果的视觉感受,依靠的是一种名为“虚拟影像重建”的3D技术。

虚拟影像重建技术类似于立体电影,区别在于播放立体电影的幕布是不透明的,而舞台虚拟影像重建技术用于投影的幕布则是半透明的,并且被置于舞台前面,灯光略暗时,观众无法看到这层半透明的投影幕布。邓丽君的虚拟影像由两台投影机投放到半透明的幕布上,在人眼中产生立体人像。观众因为看不到幕布,所以会误认为邓丽君就如站在了舞台上一样。目前掌握先进虚拟影像重建技术的公司是一家名为“数字王国3.0”的企业集团,这家企业的主要业务就是利用舞台3D技术创造类似于让邓丽君复活的舞台裸眼3D效果――有了这种技术,3D的视界将更加丰富,我们的生活也将更加神奇。

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清华大学心理研究室要做一项名为“恐惧心理平复”的研究。这项研究的目的是要寻找人体内恐惧心理的平复机制,简单地说就是研究人受了惊吓之后是如何重新安静下来的。但要做好这个研究项目,就需要有一些受惊吓的样本,于是心理研究室招募了一批志愿者,并且要求这些志愿者站在危险的高处向下看。人大多是有恐高心理的,站在高处容易被惊吓到,每一个被吓坏的志愿者就会成为一个研究样本。但是,把志愿者送到高处的确是一种风险性很大的事,为了保障安全,投入的安保费用就相当高,这无形中造成了研究成本的提高。退一步说,就算是安全措施非常到位了,前来参与实验的志愿者一听真的要在高空独木桥上走一走,并且还真的会产生滑坠的结果,多数就被这惊险的实验方式给吓退了。为了降低实验成本,也为了不把志愿者吓退,心理实验室把实验实景改成了虚拟场景――在平地设置了一处裸眼3D危险场景,志愿者虽然身处平地,但眼睛所见却是危险之极的危险之地,很受惊吓,却又安全万分,于是,一个个志愿者成功地在裸眼3D危险场景中被安全地“惊吓”出了合格的实验样本。

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