文|筱晓
编辑|筱晓
3D拍摄及3D影像呈现技术就是我们在电影院中体验到3D视觉感受的最核心原因。准确地说，如果想要实现这样的效果，只需要3D影像呈现技术即可。不过，为了让制作过程更简单，也更有真实感，我们经常会用到3D图像呈现技术。
而《阿凡达》这部3D影片，更是将3D技术与3D图像展现技术，融为一体达到了极致。毫无疑问，《阿凡达》是迄今为止，最成功的一部3D电影。以《阿凡达》这部影片为案例，对三维摄影技术以及三维图像表现技术在影片创作中的运用进行了初步探讨。
3D拍摄技术
为了获得真实的三维画面，需要使用三维实时摄像系统。直到卡梅隆将三维实景拍摄技术完善，他们才开始使用一个简单的三维摄像系统，由两个摄像头组成。这个摄影方法，相当于利用两个照相机代替了我们的眼睛，得到了两个画面，为之后的三维图像渲染系统，提供了素材。
不过，3D的拍摄，并不是一件容易的事情。两台摄像机在进行变焦、位移等操作时都需要同步，但因为机器体积庞大，体积庞大，在拍摄时不能实现灵活性，导致很多高难度的镜头不能完成。
事实上，从《泰坦尼克号》开始，卡梅隆就一直在使用这种技术。在那之后，《非常小特务》和《地心历险记》等3D电影中，都用到了这种技术。他有丰富的三维实景拍摄经历，这也是他在《阿凡达》中运用三维技术打下的坚实基础。而在卡梅隆的指导下，这种技术也得到了极大的提升，最终在《阿凡达》中大放异彩。
虚拟拍摄系统指的是在虚拟的 CG场景中，使用虚拟摄影机展开3D拍摄，将拍摄下来的实景，通过3D追踪软件和3D模型软件等技术，转换成电脑中的3D场景。在虚拟的3D场景中，通过加入虚拟的摄影机，人们可以随意地改变摄影机的位置和角度，从而获得在真实场景中所不能实现的拍摄效果。
早在《阿凡达》上映前，人们就已经开始尝试使用虚拟摄像机了，那是在3D影片《黑客帝国》中。唯一不同的是，这个技术并没有用在3D上，只是用来给导演找一个更好的视角。但是卡梅隆却将原本的虚拟实境技术，进行了改良，将虚拟实境镜头，用虚拟实境镜头，直接拍摄到了虚拟实境中。
如此一来，当摄像师使用三维虚拟技术时，他们可以很轻松的将自己所处的位置与角度调整到最合适的程度，这样的话，他们就可以在三维虚拟环境下，将自己所能看到的一切都呈现出来。有了这一技术，摄影者就可以随心所欲地表达出自己所希望的画面。
3D影像呈现技术
我们在影院中所能得到的真正的三维观感，大部分都是建立在三维图像渲染技术的基础上。3D影像呈现的技术有很多，而且每个技术都有各自的优点和缺点。
在我们观看电影的时候，要根据设备条件、3D影片所提供的数据等多个方面的因素，来确定具体选择哪一种方式。就拿《阿凡达》来说，我们在影院里使用的大部分都是偏振3D显示技术。
这主要是因为：《阿凡达》中使用的是一台单镜头、两个镜头，这两个镜头就像两只眼睛。由该三维摄影技术产生的资料型态，特别适用于眼镜型三维图像呈现技术。然而，裸眼三维显示技术对三维数据的要求更高。这样，《阿凡达》就被限制在了仅有的3D图像显示技术上。
色差型三维图象渲染技术是通过两块透镜之间的色彩差异，将两块透镜之间的色彩差异区别开来，从而达到三维图象渲染的目的。首先，我们对两部相机所拍摄到的图像进行了后处理，使其分别以红光和蓝光两种方式显示出来。再把两个表面融合为一个。
当人们看3- D影片时，他们戴着的两副立体眼镜会过滤掉他们想要看的画面的色彩，使其中一副只看见红光，另一副则看见蓝光和绿光。这样，观看者的左眼才能看见从左侧摄像机中得到的画面，而观看者的右眼才能看见从右侧摄像机中得到的画面。这样，观看者就会得到一种身临其境，身临其境的感觉。
色差式3D图像渲染技术具有制造成本低、制造原理简单、易于实现等优点，但其技术缺点也很明显。采用该方法所得到的三维图像，容易出现色彩不均匀等问题，使得三维图像的视觉效果不够突出。此外，这种带有色差的眼镜很容易造成视觉疲劳，所以不适合长时间的观看。
偏光3D图像呈现技术需要观众戴上偏光眼镜，通过对图像的折射，将两个图像进行区分。它是一种由两个透镜组成的立体眼镜，利用两个透镜的折射光线，分别获取自己想要的影像，实现三维的视觉效果。
首先，我们把两部相机所拍下的图像，经由显示器的偏光处理，分别在竖直和横直两个方向上显示，再把两个图像合成为一个图像。当观众观看3D电影的时候，他们戴着的偏振式立体眼镜的左右两个镜片会根据光线的偏振角度，将各自不需要看到的内容滤去，一个只能看到垂直方向的偏振光，另一个只能看到水平方向的偏振光。
这样，观看者的左眼才能看见从左侧摄像机中得到的画面，而观看者的右眼才能看见从右侧摄像机中得到的画面。把这两个画面放在一起，观看者可以看到他们在电影中所看到的画面，这就是三维画面。
用这种3D图像呈现技术所呈现出来的画面，其立体感比用色差式3D图像呈现技术要好得多，而且不会造成画面的色差，同时这种3D眼镜的制造成本也比较低。非常适用于电影院，游乐场，以及其他有很多人观看的地方。目前国内大部分的影院，都采用了这种3D投影技术。
按照其图像的呈现原理，裸眼式3D影像呈现技术可分为三种类型：一种是指向光源式3D影像呈现技术，另一种是柱状透镜3D影像呈现技术。
点光源三维图像再现技术作为一种新型三维技术，可以实现三维图像的真实感再现，具有其它三维图像再现技术不可替代的优势。该技术具有很高的分辨率，可以很好地再现3D图像的内容，并且具有很强的立体感，可以给观众带来很大的3D视觉享受。
当进行3D影像呈现的时候，左右两眼所需要观看的内容会相继出现在屏幕上。它的显示设备拥有快速的刷新率，可以使双眼在极短的时间间内，各自接受所需要的图像信息，从而形成3D的视觉效果。
然而，该3D图像呈现技术的显示设备是由两组 LED显示屏组成，并且需要一个强大的中央处理器来处理图像的呈现，这就导致了该技术的高成本。目前，该技术尚未成熟，仍处在研究开发阶段，三维图像显示不稳定，其装备体系也需进一步完善。
柱状透镜3D图像呈现技术是通过凸透镜对图像进行细化、变形，从而实现3D图像的呈现。该技术的显示器一般都是在 LCD屏幕上安装一个圆柱形透镜，圆柱形透镜的焦面与 LCD屏幕的像面成一直线。
在3D图像的渲染中， LCD屏幕的像平面前面的圆柱透镜，利用它的放大和细化的作用，将图像中的每个像素分解为多个像素。
观众可以透过长条镜头来看电影。因为观众的左右双眼在不同的角度和位置，他们会看到影像画面中每个像素的角度也不一样，所以，左右双眼会观看到自己想要的内容，从而产生3D的视觉感觉。
圆柱透镜三维图像显示技术是一种高清晰、高立体的图像显示技术，但其缺点是：用户在观看三维图像时，眼睛不能转动。此外，目前的3D图像呈现技术与 LED、 LCD的生产工艺并不兼容，因此，要想制造出一台专有的显示设备，就必须投入大量的资金，这对该3D图像呈现技术的普及造成了很大的阻碍。
3D视觉效果的后期制作
在三维图像渲染技术的基础上，通过对三维摄影系统所提供的高质量的图像进行后期加工，最终得到《阿凡达》等一系列震撼人心的三维影片。
电影制作技术在采用特技以前，传统的后期制作技术是采用冲印的方法来调整影片整体的影调和色调，但是调整的幅度非常有限，特别是对细微的色彩处理，或对局部进行修改。在数码时代，影片的后期制作技术相对于以往有了更多的自由。
要知道，在传统的电影中，它的曝光特性曲线是固定的，即使是用了强大的显示手段，它的曝光和影调也不会超过这个极限。数码相机只需调整相机的功能，再加上后期处理技术，就可以得到不同的曝光。
利用3D技术，可以让色彩的色调，就像是一幅油画，可以随心而意地调节，如果你有足够的艺术天赋，有足够的想象力，你可以在屏幕上创造出一种神秘的光，一种五颜六色的图案，一种抽象的，栩栩如生的中国画。
《阿凡达》中使用的是卡梅隆导演发明的一种3D摄像系统，这种摄像系统在现实世界中使用后，会产生一个经过3D图像处理的数据，所以对于这种摄像技术产生的画面，可以用 Autodesk Flame, Avid DS, Quantel 4 K等一些专业的剪辑软件来完成。
如果是使用3D摄像头的话，那么每一帧画面都会对应于观众的左眼和右眼。这两张图片档案除了从不同的角度拍摄外，都是同步的。
所以，要想对双机双镜头的3D拍摄系统所生成的视频进行后期处理，就必须在后期制作软件中同时导入两路视频文件后，对这两路视频文件展开同步的编辑工作，包括了剪辑、调色、制作后期效果等内容。
如果在后期制作的时候，不能做到完美的同步，那么就会导致3D效果的不真实，甚至会导致3D效果的严重下降。但因为这两个通道都是一般的2 D影像，因此大部分的2 D影像处理软件都能对其进行剪辑，如 EDIUS，海洋， Aftereffect, Premiere等等。
结语
电影是一种艺术，而艺术又离不开科技的支持。3D技术在电影中的运用，引起了电影的一次革命，它已经融入到了电影的生产流程中，并使电影这一艺术获得了前所未有的发展。
我们既要对3D电影技术进行深入研究，掌握其发展趋势，掌握其发展趋势，又要对其进行深入挖掘，使其成为教育人民、宣传群众、弘扬时代精神的一个重要途径和载体，以最大限度地发挥其社会价值。