張桂賓 張琦

摘要：數(shù)字立體技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)和相關(guān)設(shè)備模擬真實(shí)空間場(chǎng)景，將其呈現(xiàn)在觀眾面前的技術(shù)。文章首先介紹了數(shù)字立體技術(shù)的具體原理和特點(diǎn)、三維成像技術(shù)和處理算法的介紹，以及實(shí)現(xiàn)數(shù)字立體攝像的硬件設(shè)備和軟件技術(shù)。其次，文章列舉了數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像中的具體應(yīng)用，包括在實(shí)景攝像中的實(shí)時(shí)三維重建、景深運(yùn)動(dòng)追蹤以及立體拍攝合成；在虛擬拍攝中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形合成和多點(diǎn)真實(shí)時(shí)間互動(dòng)及在影視特效中的投射技術(shù)、柔性體膚和特效合成技術(shù)。最后，文章討論了數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像中的應(yīng)用發(fā)展，包括數(shù)字立體技術(shù)應(yīng)用的市場(chǎng)機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)、數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像中的布局策略以及數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像中的商業(yè)化應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字立體技術(shù)；攝影攝像；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）10-0127-03

0 引言

數(shù)字立體技術(shù)作為一種先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，被廣泛運(yùn)用于多個(gè)領(lǐng)域，尤其是在攝像攝影行業(yè)中。數(shù)字立體技術(shù)的發(fā)展引領(lǐng)了影像制作的變革，為影像的美學(xué)效果、技術(shù)效果以及創(chuàng)作思路的進(jìn)一步提升提供了廣袤的空間。數(shù)字立體技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和多樣的應(yīng)用領(lǐng)域備受關(guān)注，眾多影視制作公司和攝影師將數(shù)字立體技術(shù)視為提升自身競(jìng)爭(zhēng)力的必要選擇[1]。隨著數(shù)字立體技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)字立體技術(shù)在攝像攝影中的重要性愈發(fā)凸顯。本篇分析將從數(shù)字立體技術(shù)的介紹、攝影攝像領(lǐng)域中的具體應(yīng)用、數(shù)字立體技術(shù)的應(yīng)用策略以及未來發(fā)展展開討論，以期對(duì)讀者有所啟發(fā)和借鑒。

1 數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像中的具體應(yīng)用

1.1 實(shí)景攝像中的數(shù)字立體技術(shù)應(yīng)用

1.1.1 實(shí)時(shí)三維重建

實(shí)時(shí)三維重建是數(shù)字立體技術(shù)在實(shí)景攝像中的一種應(yīng)用方式。它基于攝像機(jī)對(duì)場(chǎng)景的拍攝和算法的計(jì)算，可以在實(shí)時(shí)的情況下將場(chǎng)景進(jìn)行三維重建，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的實(shí)時(shí)建模和展示。這種技術(shù)可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如建筑、游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)等，特別是在研究、設(shè)計(jì)、教育等應(yīng)用中有著廣泛的需求。

在實(shí)時(shí)三維重建技術(shù)的應(yīng)用中，攝像機(jī)拍攝的場(chǎng)景圖像需要通過算法處理，提取出場(chǎng)景的各種特征點(diǎn)和深度信息等，并進(jìn)行三維重建。這個(gè)過程需要大量的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，因此需要較高的硬件設(shè)備和算法技術(shù)支持。目前，市面上已經(jīng)有很多數(shù)字立體相機(jī)、激光雷達(dá)等設(shè)備，也有一系列的算法和軟件可以支持實(shí)時(shí)三維重建[2]。

實(shí)時(shí)三維重建技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，可以應(yīng)用于建筑物的三維設(shè)計(jì)、物體的三維打印、游戲制作中的虛擬場(chǎng)景建模、醫(yī)學(xué)圖像的三維重建等領(lǐng)域。同時(shí)，該技術(shù)還可以為現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的拍攝和展示帶來更多的創(chuàng)意和可能性，為電影、娛樂、文化等領(lǐng)域的創(chuàng)作和表現(xiàn)帶來新的方向和方法。

1.1.2 景深運(yùn)動(dòng)追蹤

景深是攝影中非常重要的概念，可以將焦點(diǎn)放在某一個(gè)特定的區(qū)域，從而讓其他區(qū)域模糊。數(shù)字立體技術(shù)可以運(yùn)用景深來實(shí)現(xiàn)景深運(yùn)動(dòng)追蹤，并為實(shí)景攝像帶來更加真實(shí)的感覺。

景深運(yùn)動(dòng)追蹤利用數(shù)字立體技術(shù)對(duì)場(chǎng)景中的景深進(jìn)行追蹤和計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)鏡頭對(duì)焦的自動(dòng)調(diào)節(jié)。這意味著，在場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)的物體或人員也能夠保持在焦點(diǎn)中，并且能夠更加細(xì)膩地捕捉到運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)。事實(shí)上，景深運(yùn)動(dòng)追蹤已經(jīng)成了實(shí)景攝像中廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一。

比如說，在電影制作中，景深運(yùn)動(dòng)追蹤技術(shù)可以被用于捕捉人物的運(yùn)動(dòng)軌跡和對(duì)焦情況，從而讓觀眾能夠更加清晰地感受到影片中的運(yùn)動(dòng)和變化。此外，景深運(yùn)動(dòng)追蹤技術(shù)也可以被應(yīng)用在廣告制作、全景攝像、游戲開發(fā)等領(lǐng)域，從而提高圖像的真實(shí)感和沉浸感。

1.1.3 立體拍攝合成

實(shí)時(shí)三維重建技術(shù)是指以攝像機(jī)為基礎(chǔ)，利用圖像處理算法和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將真實(shí)世界場(chǎng)景轉(zhuǎn)換為數(shù)字三維模型，以達(dá)到模擬實(shí)景的效果。在實(shí)景攝像領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)演出、電影制作、虛擬現(xiàn)實(shí)等多個(gè)領(lǐng)域，可大大提升影片的視覺效果和觀看體驗(yàn)[3]。

實(shí)時(shí)三維重建技術(shù)可以通過多個(gè)攝像機(jī)對(duì)同一場(chǎng)景進(jìn)行拍攝，然后通過算法將拍攝到的多角度影像融合在一起，然后進(jìn)一步加工處理。這種方法非常適用于體育比賽、現(xiàn)場(chǎng)演唱會(huì)、激光秀等活動(dòng)的記錄和現(xiàn)場(chǎng)直播。觀眾可以通過VR設(shè)備或其他數(shù)字儀器感受真實(shí)感十足的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)。

1.2 虛擬拍攝中的數(shù)字立體技術(shù)應(yīng)用

1.2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是數(shù)字立體技術(shù)在拍攝領(lǐng)域中的一種應(yīng)用形式，它通過對(duì)數(shù)字空間的重建和仿真，將攝影和拍攝的范圍從真實(shí)場(chǎng)景或布景擴(kuò)展到了數(shù)字空間。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)為拍攝和制作提供了更多的可能性，拓展了包括電影、廣告和游戲等領(lǐng)域的創(chuàng)作空間，并削減了成本和時(shí)間。

與傳統(tǒng)電影拍攝不同，虛擬拍攝主要是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字空間中構(gòu)建的場(chǎng)景和角色。借助專門繪制的數(shù)字地形和建筑結(jié)構(gòu)，制作人員可以創(chuàng)建出相應(yīng)場(chǎng)景的數(shù)字副本，并在其中布置虛擬角色和道具。相較于真實(shí)的影像拍攝，在虛擬拍攝中上述設(shè)置會(huì)更加便利，同時(shí)也降低了所需要的人力物力與相關(guān)成本。

除此之外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還為視覺效果制作提供了更多的便利性。在虛擬拍攝過程中，攝像機(jī)的位置與角度可以隨時(shí)調(diào)節(jié)，以便拍攝到最佳的場(chǎng)景和角度，而場(chǎng)景背景、燈光和音效等要素也能夠隨時(shí)調(diào)整，從而將電影、電視劇、游戲等制作得更加完美，將更吸引人的視覺體驗(yàn)傳遞到觀眾。

1.2.2 計(jì)算機(jī)圖形合成

計(jì)算機(jī)圖形合成技術(shù)是指通過計(jì)算機(jī)對(duì)多種圖形信息進(jìn)行處理和集成，最終生成一個(gè)整體的圖像以達(dá)到展現(xiàn)特定場(chǎng)景的目的。

計(jì)算機(jī)圖形合成技術(shù)主要應(yīng)用在電影、廣告、游戲等娛樂領(lǐng)域，也可應(yīng)用于各類虛擬場(chǎng)景的設(shè)計(jì)、建模、視覺效果制作和仿真實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。在制作電影或電視劇場(chǎng)景時(shí)，計(jì)算機(jī)圖形合成主要用在特效制作上，如添加特效、移除不需要的內(nèi)容和添加虛擬元素等。例如，在拍攝虛構(gòu)場(chǎng)景時(shí)，如星球大戰(zhàn)和阿凡達(dá)等電影就大量使用了計(jì)算機(jī)圖形合成技術(shù)。這種技術(shù)不僅提升了視覺效果，也大大提升了制作效率。

此外，在游戲開發(fā)中，數(shù)字立體技術(shù)的計(jì)算機(jī)圖形合成能創(chuàng)造出更為真實(shí)的世界和角色動(dòng)畫。玩家可以沉浸在一個(gè)更加真實(shí)的虛擬世界之中，大大增強(qiáng)游戲的可玩性和趣味性。此外，計(jì)算機(jī)圖形合成技術(shù)還可應(yīng)用于其他領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)仿真、教育培訓(xùn)、電子商務(wù)等，對(duì)于數(shù)字化產(chǎn)品和智能化服務(wù)都具有巨大的促進(jìn)意義。

1.3 影視特效中的數(shù)字立體技術(shù)應(yīng)用

1.3.1 投射技術(shù)

投射技術(shù)是指在影視特效制作中，將虛擬場(chǎng)景或虛擬角色的圖像通過投射技術(shù)投射到真實(shí)場(chǎng)景或真實(shí)演員身上，從而營造出更加真實(shí)的視覺效果。數(shù)字立體技術(shù)的應(yīng)用使得投射技術(shù)變得更加精細(xì)和高效，可以制作出更為真實(shí)的特效和場(chǎng)景效果。

投射技術(shù)在影視特效中應(yīng)用廣泛，如在《哈利·波特》系列電影中，利用此技術(shù)為人物創(chuàng)造了更逼真、多變的造型和效果。依托數(shù)字立體技術(shù)的投影技術(shù)可以將液體、煙霧、火焰等特殊效果所需的動(dòng)畫幀投影到演員身上，通過流暢的身體動(dòng)作來表現(xiàn)各種復(fù)雜、多變的特效。利用此技術(shù)，制作人員可以制作出更為精細(xì)、逼真且行動(dòng)自然的特效，從而為電影、電視劇等大量影視制作提供更多的表現(xiàn)方式。

此外，數(shù)字立體技術(shù)的投射技術(shù)在創(chuàng)新廣告和視覺營銷方面也有不同的應(yīng)用。例如可通過投影技術(shù)讓文字、圖像等內(nèi)容實(shí)時(shí)呈現(xiàn)、動(dòng)態(tài)變化，或者將全息投影技術(shù)應(yīng)用于廣告中，達(dá)到獨(dú)特的視覺沖擊效果。數(shù)字立體技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)使得投射技術(shù)的應(yīng)用不斷創(chuàng)新與發(fā)展，為電影、電視劇、廣告等多個(gè)領(lǐng)域帶來豐富的創(chuàng)意與營銷價(jià)值[4]。

1.3.2 柔性體膚

在電影和電視劇中，常常需要塑造各種神奇超能力或異形生物的形象，而數(shù)字立體技術(shù)中的柔性體膚成為實(shí)現(xiàn)這些形象必不可少的工具之一。柔性體膚利用了模擬人體皮膚的方式，通過對(duì)不同材質(zhì)、彈性和顏色的模擬來實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景下皮膚變化的效果。這種技術(shù)可以通過數(shù)字模擬和程序控制來實(shí)現(xiàn)，使得角色的形象可以制作得更加逼真和生動(dòng)。

例如，影視中常見的變身場(chǎng)景，通過數(shù)字立體技術(shù)中的柔性體膚，可以實(shí)現(xiàn)人物的肌肉和皮膚的變形，從而營造出更加真實(shí)的變身場(chǎng)景。此外，在創(chuàng)造擬人化的動(dòng)物形象時(shí)，柔性體膚可以實(shí)現(xiàn)毛發(fā)的自然動(dòng)態(tài)效果，帶來更加逼真的動(dòng)物形象。除此之外，柔性體膚也廣泛運(yùn)用在各類科幻題材電影中的外星人和機(jī)器人等異形生物的制作中，為這些角色帶來獨(dú)特的視覺效果和觸感感受。

1.3.3 特效合成技術(shù)

特效合成技術(shù)是數(shù)字立體技術(shù)在影視特效中的重要應(yīng)用之一。該技術(shù)可以將不同來源的素材、特效、道具和背景等元素進(jìn)行合成，形成一個(gè)完整的場(chǎng)景或畫面。這種合成需要高度精確的場(chǎng)景分離和背景覆蓋，以及對(duì)光照、色彩和透明度等各種特效進(jìn)行嚴(yán)格控制。

在實(shí)際應(yīng)用中，特效合成技術(shù)可以用于各種電影、電視劇和廣告等影視作品中，常見的應(yīng)用包括：人物和場(chǎng)景替換、動(dòng)態(tài)特效和CGI元素的加入、復(fù)雜場(chǎng)景的合成等。比如在電影中，場(chǎng)景替換可以通過合成技術(shù)將真實(shí)拍攝的人物加入虛擬場(chǎng)景中，創(chuàng)造出逼真的效果，而動(dòng)態(tài)特效和CGI元素的加入可以在場(chǎng)景中加入虛擬的人物、動(dòng)物或物體，使畫面更加生動(dòng)[5]。

在制作特效時(shí)，合成技術(shù)的使用可以有效降低成本。一些復(fù)雜的特效效果可以通過虛擬畫面的合成實(shí)現(xiàn)，從而省去進(jìn)行真實(shí)拍攝的成本和耗時(shí)。此外，合成技術(shù)的運(yùn)用還可以降低真實(shí)拍攝場(chǎng)景中的拍攝限制，如拍攝時(shí)間、光照條件等，從而為電影制作提供更多可能。

2 數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像中的應(yīng)用發(fā)展

2.1 數(shù)字立體技術(shù)應(yīng)用的市場(chǎng)機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)

數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其中最大的機(jī)會(huì)在于可以改善用戶體驗(yàn)，增強(qiáng)沉浸感和互動(dòng)性。一方面，數(shù)字立體技術(shù)可以為專業(yè)攝影師提供更多的創(chuàng)作可能性，提升其作品的藝術(shù)性和觀賞性；另一方面，數(shù)字立體技術(shù)也可以提高消費(fèi)者在欣賞和購買攝影作品時(shí)的滿足感和購買意愿。數(shù)字立體技術(shù)也被廣泛應(yīng)用在房地產(chǎn)、旅游等行業(yè)，可以通過模擬實(shí)景、實(shí)現(xiàn)虛擬漫游等方式提高消費(fèi)者對(duì)其產(chǎn)品的認(rèn)知和興趣。

然而，數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像中的應(yīng)用仍然存在著一些挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)。首先，數(shù)字立體技術(shù)所需的設(shè)備和技術(shù)門檻較高，需要攝影師和廠商投入相應(yīng)的成本，可能帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。其次，數(shù)字立體技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用需要得到市場(chǎng)的認(rèn)可，存在一定的市場(chǎng)不確定性。最后，數(shù)字立體技術(shù)的應(yīng)用還需要克服相關(guān)法律法規(guī)、隱私等問題，需要進(jìn)行相應(yīng)的合規(guī)性管理和規(guī)范。

2.2 數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像中的布局策略

數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像中的應(yīng)用需要有明確的布局策略，包括技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用開發(fā)和商業(yè)化模式等多個(gè)方面。首先，需要投入大量的研發(fā)力量和資源，加強(qiáng)數(shù)字立體技術(shù)的研究和開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字立體技術(shù)的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用拓展。其次，需要開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用軟件和平臺(tái)，支持?jǐn)?shù)字立體技術(shù)在攝影攝像領(lǐng)域的應(yīng)用推廣和應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新。最后，需要探索多種商業(yè)化模式，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字立體技術(shù)的商業(yè)價(jià)值最大化，包括軟件銷售、技術(shù)許可、平臺(tái)搭建等多種模式[6]。

2.3 數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像中的商業(yè)化應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字立體技術(shù)在攝影攝像領(lǐng)域的商業(yè)價(jià)值最大化，需要采用多種商業(yè)化應(yīng)用模式。首先，可以將數(shù)字立體技術(shù)應(yīng)用于攝影師和機(jī)構(gòu)的創(chuàng)作中，以提升作品的藝術(shù)性和觀賞性，從而提高作品的知名度和市場(chǎng)影響力。其次，可以將數(shù)字立體技術(shù)應(yīng)用于電子商務(wù)、旅游等行業(yè)中，提高消費(fèi)者的購買決策和體驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值的最大化。最后，也可以將數(shù)字立體技術(shù)應(yīng)用于教育等領(lǐng)域，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效率，帶來更多的社會(huì)效益和商業(yè)價(jià)值。

3 結(jié)論

經(jīng)過對(duì)數(shù)字立體技術(shù)在攝像攝影中的應(yīng)用與發(fā)展的分析，可以得出以下結(jié)論：

首先，數(shù)字立體技術(shù)正在快速發(fā)展，并在攝像攝影等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其主要優(yōu)點(diǎn)為產(chǎn)生更真實(shí)的視覺效果、提升用戶體驗(yàn)以及帶來更高的商業(yè)價(jià)值。

其次，數(shù)字立體技術(shù)能夠給傳統(tǒng)攝像攝影帶來前所未有的改變。比如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓用戶身臨其境地感受到場(chǎng)景，增強(qiáng)了用戶的互動(dòng)性和參與感。

最后，數(shù)字立體技術(shù)不僅可以為攝影帶來更多的商業(yè)機(jī)會(huì)，還可以為其他領(lǐng)域提供更多的技術(shù)支持。因此，對(duì)于攝像攝影從業(yè)者來說，必須不斷學(xué)習(xí)和掌握數(shù)字立體技術(shù)，以適應(yīng)未來行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

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【通聯(lián)編輯：李雅琪】