[发明专利]数字球幕立体电影的制作方法

说明书

技术领域

     本发明属于光学技术领域，涉及一种球幕立体电影的制作方法。

背景技术

     随着时代的发展和科技的进步，电影制作行业也经历了数个跨时代的阶段： 2D电影、3D电影、环幕2D电影、环幕3D电影、球幕2D电影、球幕3D电影。伴随着电影阶段性的发展，现代科学技术手段也没有停止前进的脚步，数字三维动画这种新兴的艺术表现形式发展势头迅猛，已经在电影行业的各个阶段取得了广泛的应用。

现在最为流行、震撼的电影表现形式当属数字球幕3D电影，它集合了数字动画、球幕、3D全部科技元素于一身。球幕影院的观众厅为圆顶式结构，银幕呈半球形如同苍穹，观众被包围其中，可以平时或仰视于观看电影，且银幕的播放视觉范围可高达180度，可自观众目前延至身后，伴随着环绕立体声，给观众一种身临其境的感觉，所以这种电影的效果非常震撼，及时在脱离立体眼镜的情况下也可产生立体效果；三维数字动画是一种虚拟现实并能超越现实的一种表现形式，它与传统的拍摄制作方式相比，可以制作出无法达到的过去、未来、宇宙等一切人类未知或无法拍摄到的场景，只要你的想象力够丰富，它的表现潜力不受限制，具体三维数字动画技术实现是通过计算机用特殊的动画软件设计出一个虚拟的三维空间，并将制作好的场景模型、人物模型等置于这个三维空间中静止或活动，从不同的角度用灯光照射，再用虚拟摄像机去拍摄，经过渲染，才能生成栩栩如生的三维动画；数字动画3D技术和传统胶片的立体电影的制作原理相同，采用双摄像机或双镜头摄像机拍摄，对应观察点延与观察方向垂直的水平线错开瞳距的距离，来产生视差，放映时通过两台放映机分别放映，在放映机镜头前加偏振片，使两路图像具有不同的偏振方向，两台摄像机分别放映对应于人左右眼的通道图像，并使之投射到同一银幕上，观众一般都是借助于偏振眼镜区别两路通道的图像引起视差来产生立体感，只不过在数字动画制作软件中，摄像机都是虚拟出来的，但同真实摄像机拥有大体一致的参数，如：机位、焦距、观察方向、片门等，由于虚拟摄像机和真实摄像机拥有几乎完全的摄像功能，所以同样可以采用真实摄像机的3D拍摄技术来进行三维动画制作，并且这种三维立体拍摄技术有一个巨大的优点：高精确度，可以实现任意数量的模拟摄像机的观察点的完全重合。

传统的球幕电影采用70mm胶片和鱼眼镜头进行拍摄和放映，这种传统的拍摄方法制作球幕电影存在很多难以克服的技术障碍，制作成本昂贵、影片题材单调，所以片源少、运营成本高成了所有球幕影院运营的巨大困难；而且现在的三维动画制作软件（例如：Maya、3D Max）只能提供渲染平面的渲染方式，具体的说通过软件制作的三维动画只有在平面屏幕上播放时，才能正确、无变形的还原出三维动画制作软件中制作的场景。可见如果想用三维动画制作软件制作球幕画面，则需要采用球面的渲染方式。此外，对不同的球幕影院，其放映设备的位置和数量又各不相同。

综上，在业内解决利用数字动画技术来制作适应不同球幕影院的3D球幕片源的问题成为重要课题，也正是本发明所要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提出一种数字球幕立体电影的制作方法，能够将普通的3D数字动画转化成适应球幕播放的3D动画。

本发明解决技术问题的方法包含以下步骤：

1、首先应确定立体摄像机的瞳距D，为了实现3D效果，应当建立相应的视差模型。有两台摄像机分别在观察者左右眼两个角度分别拍摄所需要的3D场景效果，生成左右两个图像；然后再由两台投影机在观察者的左右两个角度将左右两个副图像分别投在同一块银幕上；之后观察者通过佩戴偏振眼镜对光线进行过滤，分别进入观看者左右眼，最后形成3D效果。因此，立体摄影机的瞳距，应按照人的两眼瞳孔的距离d、渲染距离L、以及观看者和球幕之间的距离约为球幕半径R计算得出。

即：D =  

2、设置渲染参数，其中包括子银幕的数量K子银幕，按照x,y轴两个方向进行拓扑。其中子银幕包括梯形子银幕数量K梯形和三角形子银幕数量K三角。每个梯形子银幕由N层梯形组成，每层由M个相同梯形组成; 三角形子银幕则由K子银幕x M个三角形组成。因此：

K子银幕 = K子银幕x K子银幕y

K梯形 = M N

K三角 = K子银幕x M