倍可親

標題: 如何將《泰坦尼克號》從2D轉製為3D? [列印本頁]

作者: 彩貝一一 時間: 2012-4-24 21:25
標題: 如何將《泰坦尼克號》從2D轉製為3D?
《泰坦尼克號3D》在沉船百年之際重返銀幕。觀眾或許會好奇，已經拍攝完成2D版的影片應如何轉製成3D版?3D轉制的基本原理和關鍵點是什麼呢?卡梅隆為此片花費了兩年多時間和1800萬美元，這些人力物力都消耗在哪裡了呢?

並非人人都喜歡3D電影;但是幾乎人人都認為，把傳統2D電影轉製成3D電影后，粗製濫造的效果總是讓人失望。即便是今天，即便是潛入海溝深處探險的著名導演詹姆斯•卡梅隆(James Cameron)，他的看法也不例外，他曾嚴厲批評3D影片的轉制風潮。據報道，卡梅隆斥資1800萬美元將這部轟動一時的賣座影片《泰坦尼克號》(Titanic)轉製成為3D格式，並將於「泰坦尼克」號豪華游輪沉沒100周年、原版電影推出15周年之際重新進入劇院放映。這項工程極其浩大，任務極其艱巨，我們不禁想要走近一窺全貌：一部已經完成取景拍攝的影片該如何轉製成3D?卡梅隆都把功夫都花在了什麼地方呢?

首先我們要糾正一下「導演」的定義，本文中的「導演」一詞指的是牽頭3D轉制工作的電影製作者。導演在進入影片轉制的技術過程之前，必須先確定轉制影片帶給觀眾的外觀和感受。最重要的一點，導演必須確定觀眾(即鏡頭)與場景之間的距離。怪獸和子彈從銀幕中呼嘯而出，會讓觀眾體驗到「哇呀」的驚嘆享受，但同時會讓另一些人感到不適，也可能並不是那麼有吸引力。另一方面，3D渲染產生的景深效果還應表現出透視感和距離感，這使得電影場面的背景看起來更加遠離觀眾。不同的電影場景可以結合使用不同的方法，但是技術手段運用過多也會讓觀眾對畫面產生審美疲勞。

一、產生視覺景深3D照片和視頻能夠表現出景深效果，其中起到關鍵作用的就是「視差」(parallax)效應。簡單來說，「視差」指的是從不同角度查看物體時，目標物在位置和方向上的差異或變化。我們知道，只用左眼和只用右眼看東西，觀察到的影像會稍有不同。表面上看，3D電影的製作方法好像很簡單。只要把兩台攝像機分別擺在瞳距寬度的位置上，一切就自然而然地水到渠成了。現實遠沒有這麼輕鬆，導演要完成的工作要複雜得多。不過，導演首先要做的也就是考慮兩個視角的問題。一部故事片的電影畫面總數通常在10萬幀以上;將2D轉製成3D的過程，就需要從兩個視角分別進行畫面合成。

導演在產生景深效果時，可以利用負視差效應，也可以利用正視差效應。負視差讓物體看起來比銀幕要近，正視差讓物體看起來比銀幕要遠。下圖可以更好地幫助你理解這一點。

正視差效應受到「理論地平線」(artificial horizon)的限制。所謂理論地平線，就是指物體位於無窮遠點處的視差效應。想要渲染出理論地平線的效果，只需使屏幕上的物體在視覺上呈現瞳距寬度就可以了，即相距大約2.5英吋(約合6.4厘米)。3D電視想要實現這種效果，需要使左眼圖像和右眼圖像向兩側移動相當大的距離，才能讓物體看上去像在無窮遠處。不過，一旦雙眼圖像的位置偏差率超過2.5%，大多數人就無法將3D圖像很好地融合在一起。換句話說，除非你家裡的電視寬度超過100英吋(注意：這裡的100英吋指的是屏幕寬度，通常所說的29英吋指的是屏幕對角線尺寸)，才可能獲得大約2.5英吋的瞳距效果，否則是無法獲得完美3D影像的。想要獲得更好的視覺體驗，還是買票去電影院吧。不過電影院上映的3D影片，其相對偏移率通常在1%以下。

負視差效應讓人感覺到物體從屏幕中「飛」出來，它也受到觀眾對圖像進行快速融合能力的限制。你離銀幕越近，影像產生的景深越小，反之越大。不僅如此，觀影過程中用眼過度還會讓觀眾感到不適。要是你覺得自己的眼睛還沒準備好的話，那麼在看3D動作片的時候就盡量不要坐在前排。優秀導演在轉制3D影片時必須考慮到這一點，既要讓前排觀眾不被衝出屏幕的視覺效果嚇到，也應考慮3D效果隨著座位的靠後而相對減弱。

對於一開始就是以3D來拍攝的影片來說，導演可以通過場景安置來控制畫面切換時視差效應的變化。這樣觀眾的視線就可以更容易隨著動作的改變而改變，也更容易適應不同的電影畫面。但是，要把一部非3D的影片進行轉制的話，就沒這麼輕鬆了。在3D影片轉制過程中，不可忽視的一條就是要保證畫面過渡流暢、視覺效果舒適。

二、增加深度信息
只要導演確定了每個場景深度的理想值或範圍，技術人員就可以開始大顯身手了。首先，技術人員要為每一幀畫面繪製一幅「深度圖像」(如下圖所示)。從本質上來說，深度圖像就是覆蓋在原圖像上的另一個圖層或通道，表徵了每個像素距離觀察者的「深度」。想要獲得深度估計，最簡單的方法就是假定較亮物體的深度要小於較暗物體。一些桌面軟體工具能夠根據2D原圖自動生成偽3D圖像。

2D照片及其深度圖像

不過電影有一點很好，技術人員能夠根據拍攝過程來基本確定當前布景下每個物體的距離和位置。另外，劇照還提供了更多的額外信息。當然，這並不說技術人員就沒什麼事情可做了，他們還需要根據場景和鏡頭的不同來估算相應的深度數值，並藉助軟體將這些數據信息逐一添加到數十萬幀電影畫面上。無疑，這就是《泰坦尼克號》3D影片轉制組450名技術人員耗時一年多時間才完成轉制工作的原因了。

電影還有一個優勢，後期製作軟體能夠自動跟蹤當前布景下的各個對象，不過前提是這些對像要經過定義。因此，技術人員需要在每個對象首次出現的時候給予精確定位。這樣的技術工作幾乎是冗長無盡的，就連卡梅隆也無法倖免於此。在影片轉制過程中，他逐幀查看，反覆檢查每個鏡頭，確保景深正確。卡梅隆還抱怨說，這個過程「讓人腦子麻木，就像是用指甲剪去修草坪一樣」。

作者: 彩貝一一 時間: 2012-4-24 22:05
每幀電影畫面的深度圖像均製作完成後，就可以開始立體圖像生成的技術工作了。電影製作者通常使用的是價值不菲的專業工具，不過日常使用的軟體也能夠簡單完成這一功能，例如Photoshop里的「置換」(Displace)濾鏡、GIMP插件G'MIC里的「3D轉換」(Convert to 3D)腳本。下圖是G'MIC對話框的屏幕截圖，這一軟體既可以實現3D圖像或視頻的自動轉換，也可以根據預先計算好的深度圖像來轉換。不過，假如想獲得像電影院大銀幕上那樣精彩絕倫的效果，這種稍顯簡陋的方法恐怕就捉襟見肘了。
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GIMP軟體插件G'MIC進行3D轉換時的選項對話框
這種簡易操作不能解決一個至關重要的問題，那就是兩隻眼睛兩種視角的問題。每個視角看到的物體略有不同，也瑣碎零散。2D影片轉製為3D格式后，有些原片中不存在的物體會突然顯現，有些物體還可以清楚地看到表面。如何將丟失的圖像信息進行填補或者估計出來，這就是轉制時需要解決的問題。事實上，複雜的轉制過程往往使用的是多層深度圖像，用來表徵每個像素在各個時刻的一系列深度數值。於是，轉換軟體能夠根據視角的不同來將原本「隱藏」的物體或表面呈現出來。即便如此，多層深度圖像也不能保證轉制獲得的電影場景看上去真實自然。卡梅隆之所以反覆地逐幀檢視畫面，原因之一就是為了保證影片更符合人眼觀感，也更加真實可信。

三、構建真實效果
人腦對「深度線索」的主觀反應(也稱為「深度知覺」)使得轉換過程進一步複雜化。我們在觀看3D電影時，眼睛和大腦會作出相應的反應。這種反應不僅關係到轉制形成的3D效果，還跟所有的深度線索有關。我們的大腦往往利用深度線索來構建出實際場景，具體方法門類繁多，也因人各異。舉個簡單的例子，假如某個物體被另一個物體遮擋，那麼我們就能夠判斷，被遮擋者離我們要遠一些。又比如說，視野中呈線條透視分佈的物體，同等大小的物體看起來將是近者大、遠者小，並且將會無限趨近(如下圖所示)。我們通常還會假定，近處物體顯得亮，遠處物體顯得暗;近處物體輪廓清晰、細節分明，遠處物體輪廓模糊、細節粗糙。

其實，我們在估計場景的深度時，視差的作用並不是特別有效。你可以閉上一隻眼睛來驗證一下。即使只用單眼來觀察，你還是能夠獲得良好的距離感，所有的「獨眼龍」都能夠證明這一點。對一部3D轉制電影來說，假如深度線索與影片中已有的其他視覺線索相矛盾時，3D效果將會大為減弱，甚至可能使觀眾感覺不舒服。人類的視覺系統實在太過複雜，至今仍缺乏足夠的認知，因此還沒有什麼自動化的方法來保證視差效應與其他深度線索相匹配。所以，唯一的辦法只能像卡梅隆這樣做了，逐幀反覆查驗，從而調整到最佳效果。在堅持不懈不放棄的問題上，卡梅隆肯定是個中老手;這位勇於探索的知名導演獨自下潛到馬里亞納海溝，這就是明證。

四、《泰坦尼克號》的轉制
在卡梅隆看來，以往3D轉制影片都不盡如人意，其中一個原因就是他們太過倉促了，幾乎是把3D轉制過程硬塞進已經是十分緊張的生產進度里，導演缺乏專註的精力去確保轉制結果如其所願。卡梅隆還認為，3D影片《阿凡達》(Avatar)的拍攝過程使他更加了解3D轉制，這正是大多數電影製作者所不具備的經驗。不過有必要指出的是，如果所有的原始軟體和模型仍然可用的話，那麼計算機製作的電影(即所謂的CGI影片)比實景拍攝的電影要容易轉制。3D轉制並非通過模擬單一攝像機位置來實現的，它需要在渲染軟體中加入另一個攝像機位置。

影片《泰坦尼克號》的3D轉制過程中，Stereo D公司的電影製片人威廉•謝拉克(William Sherak)及其技術團隊居功至偉。首先，300餘名藝術家逐幀繪製出原片電影畫面的輪廓圖，他們使用的軟體可能類似於Imagineer公司出品的Mocha(2D視覺特效與跟蹤軟體)。據此，技術團隊構建出每個場景的3D模型，進而加入攝像機運動，以及30萬幀畫面的深度圖像信息。這項工作不僅需要相關經驗，還需要藉助高度產權化的專業軟體。3D視覺公司In-Three團隊就為《泰坦尼克號》專門開發了輔助工具，目前屬於卡梅隆創建的數字領域公司(Digital Domain Productions)。

為了這部3D版《泰坦尼克號》，卡梅隆付出了兩年多的時間和高達1800萬美元的成本。前期籌備花費了一年多，轉制工作花費了一年。不過，卡梅隆認為這樣的付出是他心甘情願的。當然，這部創下票房紀錄的影片也將不負眾望，再度吸金無數。卡梅隆解釋說，《泰坦尼克號3D》的重點不是3D，而是《泰坦尼克號》重返大銀幕。十幾年過去了，當年看過《泰坦尼克號》的人或許已經結婚生子，或許對愛情、對生活、對未來的看法已經改變。有些人也許在意的不再是愛情的浪漫，而是領悟到雙方的責任和人生的意義。卡梅隆說：「不論你處在哪個人生階段，希望《泰坦尼克號》能帶給你新的思考。」

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