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为什么3D电影看着那么像真的?

大家先来做一个简单的实验:在桌上立起一支笔,闭上左眼,单独用右眼看一下这支笔的位置;然后闭上右眼,睁开左眼,再看一下笔的位置。如此左右眼交替多做几次,发现没有,这支笔的位置看上去似乎微微晃来晃去。

对于面前的这支笔,其实它只有一个位置,可是我们的左眼右眼相隔几厘米,因此各自看到的位置会稍稍不一样。为了避免两只眼睛打起架来,大脑指挥部要进行“调停”,把左右眼看到的东西合成为一幅画面。聪明的大脑不仅没有让合成后的画面晃来晃去,还可以根据左右眼的位置差别,判断出这支笔离你有多远。我们可以轻松看到眼前万物的“远近高低各不同”,很大程度上归功于这种“双眼效应”。

近些年深受欢迎的IMAX-3D电影,像大家熟知的美国电影阿凡达》,它的3D效果正是利用了这种“双眼效应”。普通电影提供给你的是同样的内容,可是3D电影让你的双眼分别看“不同的电影”。也许你会说,我也戴过3D电影眼镜,可没发现看到的是不同的东西呀?当然,你的左眼右眼看到的电影画面一样的,只是电影画面上的物体的位置和大小稍稍有所不同,大脑把两个视角的电影画面结合到一起的时候,眼前就会呈现出如同亲临现场、站在阿凡达身边一般感觉的立体图像。3D电影相比于普通电影,拍摄的时候要用至少两台摄像机,分别代表两只眼睛的视角,拍摄的画面还要通过计算机处理,最后将这“两部电影”精心制作并显示在屏幕上。

那副眼镜又为什么那么神奇,让左眼右眼看到的东西各异呢?常见的3D电影眼镜的镜片既不是近视镜,也不是远视镜,而是一种叫偏光片的材料3D电影屏幕上发出的光线也是非同一般的,叫圆形偏振光,光一边向前传播,一边在自己绕着自己转圈儿,屏幕上发出播给左眼看的画面的光是逆时针转的,播给右眼看的画面的光是顺时针转的,而左侧眼镜偏光镜片恰好只让逆时针旋转的光通过,右侧偏光镜片只让顺时针旋转的光通过。如果光旋转的方向不能被镜片识别,就会被过滤掉,这样保证了左右眼看到各自需要接收的图像,不会混到一起。

除了偏光眼镜以外,还有一种眼镜被称为“快门眼镜”。戴这种3D电影眼镜的时候,电影屏幕上快速交替显示左眼需要的画面右眼需要的画面,间隔只有零点零几秒。眼镜的镜片也跟着在变,如果屏幕上显示的是左眼需要的画面,左侧镜面是透明的,右侧镜面却会被“关掉”,变成黑色,把右眼临时挡住;接着屏幕上显示右眼需要的画面的时候,右侧镜面透明,左侧变黑,把左眼挡住。如此一来,由于变换很快,你完全觉察不到每次都有一只眼睛被挡住了,其实是两只眼睛在轮流看,合成后却同样是流畅的立体图像。

如果不戴3D电影眼镜,还能不能看3D电影、电视画面呢?当然可以了,那就要靠裸眼3D技术了。既然我们可以让人的眼睛戴上眼镜,为什么不可以给屏幕“戴上眼镜”呢?当然,目前裸眼3D游戏机和手机比较多,而裸眼3D电视机和电影还不是很普及。裸眼3D技术还有许多需要完善的地方,不过科学家还有一门更炫的技术,那就是全息电影。前面涉及的电影,无论是用3D眼镜还是采用裸眼3D技术,美中不足之处在于其视角是固定的。无论电影立体感多强,电影导演的镜头给你看阿凡达的脸,你就只能看阿凡达的脸,给你看阿凡达的手,就只能看手,如果想绕到阿凡达的身旁去看一看,有没有可能呢?全息电影就允许你从各个角度看电影电影不再是一幅画面,而是一个摆在你面前的从前后左右都可以看的虚拟物体,它的立体感会更强。

设想一下,在一个小小的房间内,足不出户就可以走遍世界各地。点一下“撒哈拉沙漠”,眼前就会出现漫天黄沙,耳边萦绕着呼啸的风声,脚下也会制造出踩着沙子的感觉,你仿佛真的置身于沙漠之中,分不清是梦境还是现实;点一下“纽约街头”,眼前立刻是高楼大厦,耳旁响起繁忙的人流车流声。如果点一下森林,眼前就会是郁郁葱葱的一片树木,伴随着鸟语花香。视觉嗅觉听觉触觉全方位的体验可以让你亲身感受虚拟世界发生的一切,完全置身于其中。我们可以设想,未来的电影技术一定会胜过现在的《阿凡达》很多倍。

【知识点】祼眼3D技术

裸眼3D技术主要涉及光屏障式技术与柱状透镜技术,前者是在屏幕前加上一些很窄的“栅栏”,遮挡住一部分光线;后者则是让屏幕上的光线朝不同方向歪着走,最后的目标都是让观众的左眼只看到屏幕上一部分区域,右眼只看到屏幕上另一部分区域,因此3D画面在不戴眼镜的情况下依旧可以呈现出来

【发散思维】如果电影虚拟的世界太像真实世界了,会不会发生可怕的事情