身临其境视觉逼真 浅谈3D立体电影制作(3)

时间:2010-04-17   来源:   网友评论:0   人气: 740 作者:

景深感知

         人眼对于环境深度的感知是从以下几个方面感知的:透视关系,已知对象的大小,细节,遮挡关系,光影,相对运动。

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       从上图,沿着战壕向远方可以看到明显的透视关系,它可以暗示给人知道整个空间的体积大小。

        一个鸽子有多大,我们是见过的,一个沙袋有多大我们也见过。它们在场景中的大小比例会给我们一个暗示,它们离我们大概有多远。

        木棍的纹理我们大致知道。近处的木棍的纹理我们看的清楚,远处的就看不清楚了,因为离我们很远。

        扇起翅膀的鸽子挡住了滑翔的鸽子表明了它们之间的前后关系,也就是告诉我们它们离我们的远近信息。

       因为大气的缘故,我们看近处的物体接受光照射程度比较高,因此它的饱和度总比远处的高,同样也给我们一种深度的暗示。

       物体以同样的速度运动,我们看到近处的物体总比远处的快。

       所以,可以理解,在制作立体影片的时候,适当增强以上几个方面的深度感知程度是可以给观众带来印象深刻的立体体验的。

        在实际制作的时候,可以应用明显的和暗藏的多个透视关系来增强观看者对环境空间体积的感知。而透视关系,当然是通过丰富的场景层次来表现。例如:

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        上图为Blizzard公司游戏Diablo3的预告片中的一张截图。最近处的石人和石墙被稍作模糊处理,稍远处依山建造的城堡,再远处是处于阴影区的山,更远处是有金光照耀的山,最远处的山和天幕。5个明显的层次,构造了明显的透视关系。而石墙之后,城堡和阴影区的山之间还给观众暗示了一个巨大的体积空间的存在。这里值得一提的是,在立体影片里面,一般都会保持画面的清晰可见,不会对其作模糊处理。模糊处理会使人感觉景深混乱,一方面削弱了立体感,另一方面,会引起观众不适。这也是我们接下来也探讨的立体制作的原则之一。

立体影像制作原则

        人眼的双视角立体成像原理决定了我们进行立体制作的时候必须遵守一定的立体制作原则。在使用三维软件(如Maya, 3D Max等)进行立体制作的时候,我们通常使用3台摄像机组成的Camera Rig进行制作。

         首先,我们必须要满足一个前提条件:左右图像之间不能存在垂直的偏差,也就是说同一个目标像素在左右图像中只能是存在水平方向的偏差。因为我们的眼睛无论什么时候都是瞄准单一目标,左右图像才能被大脑识别处理成像。

          有效立体成像区域(Effective stereo zone, 记为ESZ)

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        目标距离(Target Distance,记为TD)就是你要拍摄的目标到你的摄像机的距离,也就是聚焦点的位置。有效立体成像区域为:1/2的目标距离到3/2的目标距离之间,即1/2*TD < ESZ < 3/2*TD。不难想象,如果一个物体(例如你的鼻子)离你的眼镜非常近,你将需要努力旋转你的眼球,以聚焦到该物体上,也就是通常所说的斗鸡眼,这会引起大脑不适。

摄像机间距(Effective Camera Distance,记为ECD)

         摄像机间距也就是左右两个摄像机之间的距离。这个距离,根据经验,应该等于目标距离的1/30,即ECD=1/30*TD。

屏幕前后

        屏幕指的是投影平面。摄像机视角向无限远,以目标距离为界,如果物体刚好处于目标界上,那么它在左右摄像机图像中的位置是一样的,因此不存在视差(parallax);如果该物体位于目标界之前,它拥有负视差(Negative parallax),反之,为正视差(Positive parallax)。所有拥有正视差的对象在投影的时候将会出现做屏幕里面,而拥有负视差的则会出现做屏幕前面。所有处于屏幕里面的对象都比处于屏幕前面的看起来更舒服,但这并不意味着你不能将对象摆在屏幕前面。经验告诉我们,长时间将对象摆在屏幕前会引起观众不适,例如头晕,恶心等症状,因此应该避免长时间将对象摆在屏幕前面。

观看时图像间距(Max Image Separation,记为:MPS)

         观看时图像间距就是在观看立体效果的时候,同一对象在左右投影中的水平距离。这个距离值的最大有效值等于屏幕到观众之间的距离(Viewing Distance,记为VD)的1/30,即MPS = 1/30*VD。

立体制作时应注意事项

         避免画面中观众的主要关注对象被屏幕的边框裁切,这样会直接破坏立体感,同样会引起不适。

         为得到逼真的效果,所有的反射折射都应该使用光线跟踪算法计算;尽量使用真实的材质纹理,避免使用贴图。

         同一镜头和前后两个镜头之间应该尽量使用同样的焦距。否则,将迫使观众不断调整眼球运动,容易引起眼睛疲劳和不适。

         当进行立体布局(stereo layout)的时候,一方面近处场景道具应该尽量不要太靠近1/2*TD位置,另一方面远处的则应该尽量靠近3/2*TD位置。这取决于你想要的场景的景深度。

          由于没有真正完美的视差值,所有依靠主动的或被动的立体眼镜泄露的立体显示,都允许一个眼睛能看到另一个眼睛应该看的图像的部分画面,这种情况称为串扰(crosstalk)。可见的串扰叫随影(ghosting),会削弱立体感。因此,第一,使用能接近你想要的立体感的尽量小的视差值;第二,尽量避免使用高对比度图像。


 

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