揭秘《泰坦尼克号》从2D转成3D震撼的视觉体验

 15年之后，《泰坦尼克号》再次被搬上了荧屏，而这次的宣传“噱头”则是炙手可热的3D。尽管一上映就获得了影迷的追捧，但一向苛刻的导演詹姆斯·卡梅隆却对这部3D电影表达出了失望之意：“《泰坦尼克号3D》仍不是真正的3D，只有2.8D。”既然如此，向来追求精益求精，并对2D转3D所表现出来的粗制滥造的电影效果早就表示过反感情绪的大导演为何不惜花费1,800万美元的巨资，在15年后重新将本已登峰造极，并在当年横扫18亿美元票房奇迹的《泰坦尼克号》打造成为他口中的“伪3D”呢？

    一方面全新购置3D器材的价格高昂，会对电影制作带来高额的成本压力，另一方面，经典电影的形象早已深入人心，贸然更换表演班底无论是对新演员的表演水平，还是对观众的接受程度都是一项全新的挑战，为了避免容颜老去的演员们风采不再，后起小生风韵不足的尴尬，2D转3D就成为了导演们即便对这项技术存有诸多不满的情况下，仍然不得不做的选择。

    3D是怎么“炼成”的？

    《泰坦尼克号3D》让观众在明知下一步剧情发展的情况下，仍然会因为发生在“眼前”的真实爱情悲歌，热泪盈眶。为了获得足以让观众再一次感动的现场感，卡梅隆的团队要处理的只有一个非常简单，却足以让人头痛的因素，而这也是所有3D电影的核心因素：深度(Deep，也就是我们在3D渲染里常说的Z轴)。为了进一步搞清这一技术，我们先来了解下肉眼是如何辨别深度这个概念的。

    人类的平均瞳距大约为6.4厘米，因此当我们看物体时，双眼的视线之间有一个夹角；当物体距离我们无限远(理论地平线)时，视线间的夹角达到最大，也就是180度。而要在画面上重现这种效果，就是要让画面中的主体、其他物体和背景三者分别按照相应的方向“分裂”开相应的距离，然后以不同波长的光线展现，再重叠在一起(融合影像)。这时人们通过佩戴3D眼镜(也就是左右不同的滤镜)，让左眼与右眼接收分别为它们提供的影像，就能在平面的屏幕上获得距离感的错觉了。

图一

    从图一中我们可以清楚看到3D电影是怎么一回事：不同的投影机会在不同的方向错开一定距离，把画面中有距离区别的部分投射到荧幕上。而观众所佩戴的3D眼镜也会选择不同的光线进入左右眼，这样你就能看到物体“前于画面”或“后于画面”的视觉假象了。

 同样，我们若保持模型中视线与屏幕交点(也就是影像本身)不变，而将眼球的位置前后移动一下的话，就不难发现当你离屏幕越近的时候，影像的深度差距就越小，反之越大。这也是为什么你在看3D电影时坐得越靠后，反而越会被“飞出”屏幕的拳头等吓到的原因。

    理论上，只要在任何显示器上展示根据上述原理处理过的图像，人们就都能在3D眼镜之后看到“立体”的画面。但你可能发现，在家中通过智能电视的3D模式观看影片时，无论你怎样调整，还是会经常看到裸眼时看到重影呢？这是因为，如果画面的背景设置成无限远的话，那么画面背景的两个影像之间的距离相当于瞳距6.4厘米。而一般人在观看3D融合影像时，双眼所能接受的最大偏差率只有2.5%。换言之，除非你家的电视能宽过100英寸(注意，这里指的只是宽度，并非对角线尺寸)，否则你是不可能看到完美的3D影像的   

    2D到3D的转换技术

    简单来说，2D-3D转换技术需要将2D影像的各部分嵌入3D的计算机图形(CG)空间中。要制作出比较协调的自然3D影像，需要数百名工作人员手工进行大规模调整工作。即使是直接3D拍摄的电影，也不可避免要用到2D-3D转换技术，比如《阿凡达》。

    卡梅隆说：“在3D转换技术中，最难实现的一点是怎样将其以对的方式来进行转换。”导演需要对每一个场景要营造出怎样的立体视觉效果做出决断，需要确定观众与不同场景物体的“亲密接触”程度，这些对观众的3D观影体验有着至关重要的影响。比如说，怪兽和子弹需要从屏幕里呼啸而出，让观众全身后缩“哇呀”大叫。而属于背景的场景，则需要“嵌”进屏幕里去，这就需要依靠3D图形学的渲染技术来制造出透视感和距离感。几乎对于影片中的每一帧每一幅图片都要增加这种“前凸后翘”的效果，但是不同场景下所采用的技术又大相径庭，甚至只是拍摄的角度变化了一点，就会带来转换技术上的全盘变动。而其中主要关注的问题有下面三点：

    1。利用视差形成景深

    制作3D效果时，关键一步是要做出景深。其基本技术原理是人眼观察物体时所形成的视差(parallax)。简单来说，视差就是从有一定距离的两个点上观察同一个目标所产生的方向差异。从目标看两个点之间的夹角，叫做这两个点的视差，两点之间的距离称作基线。只要知道视差角度和基线长度，就可以计算出目标和观测者之间的距离。人类正是通过这种方式，感知到观察物体的深度信息。同时，自然界中也有些动物会利用运动视差，依靠自身移动来获得不同的观点。比如，鸽子的两眼视场没有重叠，因此没有立体视觉，但是它们上下摆动头部以获得深度。该方式如图二所示，随着观测点从一测移至另一侧，远方物体的移动比近处物体缓慢。

图二