數字立體技術在攝像攝影中的應用與發展分析

張桂賓 張琦

摘要：數字立體技術是指利用計算機和相關設備模擬真實空間場景，將其呈現在觀眾面前的技術。文章首先介紹了數字立體技術的具體原理和特點、三維成像技術和處理算法的介紹，以及實現數字立體攝像的硬件設備和軟件技術。其次，文章列舉了數字立體技術在攝影攝像中的具體應用，包括在實景攝像中的實時三維重建、景深運動追蹤以及立體拍攝合成；在虛擬拍攝中的虛擬現實技術、計算機圖形合成和多點真實時間互動及在影視特效中的投射技術、柔性體膚和特效合成技術。最后，文章討論了數字立體技術在攝影攝像中的應用發展，包括數字立體技術應用的市場機會和挑戰、數字立體技術在攝影攝像中的布局策略以及數字立體技術在攝影攝像中的商業化應用。

關鍵詞：數字立體技術；攝影攝像；應用；發展

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）10-0127-03

0 引言

數字立體技術作為一種先進的數字技術，被廣泛運用于多個領域，尤其是在攝像攝影行業中。數字立體技術的發展引領了影像制作的變革，為影像的美學效果、技術效果以及創作思路的進一步提升提供了廣袤的空間。數字立體技術以其獨特的優勢和多樣的應用領域備受關注，眾多影視制作公司和攝影師將數字立體技術視為提升自身競爭力的必要選擇[1]。隨著數字立體技術的不斷成熟和應用越來越廣泛，數字立體技術在攝像攝影中的重要性愈發凸顯。本篇分析將從數字立體技術的介紹、攝影攝像領域中的具體應用、數字立體技術的應用策略以及未來發展展開討論，以期對讀者有所啟發和借鑒。

1 數字立體技術在攝影攝像中的具體應用

1.1 實景攝像中的數字立體技術應用

1.1.1 實時三維重建

實時三維重建是數字立體技術在實景攝像中的一種應用方式。它基于攝像機對場景的拍攝和算法的計算，可以在實時的情況下將場景進行三維重建，實現場景的實時建模和展示。這種技術可以應用于各種領域，如建筑、游戲、虛擬現實等，特別是在研究、設計、教育等應用中有著廣泛的需求。

在實時三維重建技術的應用中，攝像機拍攝的場景圖像需要通過算法處理，提取出場景的各種特征點和深度信息等，并進行三維重建。這個過程需要大量的計算和存儲資源，因此需要較高的硬件設備和算法技術支持。目前，市面上已經有很多數字立體相機、激光雷達等設備，也有一系列的算法和軟件可以支持實時三維重建[2]。

實時三維重建技術的應用范圍非常廣泛，可以應用于建筑物的三維設計、物體的三維打印、游戲制作中的虛擬場景建模、醫學圖像的三維重建等領域。同時，該技術還可以為現實場景的拍攝和展示帶來更多的創意和可能性，為電影、娛樂、文化等領域的創作和表現帶來新的方向和方法。

1.1.2 景深運動追蹤

景深是攝影中非常重要的概念，可以將焦點放在某一個特定的區域，從而讓其他區域模糊。數字立體技術可以運用景深來實現景深運動追蹤，并為實景攝像帶來更加真實的感覺。

景深運動追蹤利用數字立體技術對場景中的景深進行追蹤和計算，從而實現鏡頭對焦的自動調節。這意味著，在場景中運動的物體或人員也能夠保持在焦點中，并且能夠更加細膩地捕捉到運動的細節。事實上，景深運動追蹤已經成了實景攝像中廣泛應用的技術之一。

比如說，在電影制作中，景深運動追蹤技術可以被用于捕捉人物的運動軌跡和對焦情況，從而讓觀眾能夠更加清晰地感受到影片中的運動和變化。此外，景深運動追蹤技術也可以被應用在廣告制作、全景攝像、游戲開發等領域，從而提高圖像的真實感和沉浸感。

1.1.3 立體拍攝合成

實時三維重建技術是指以攝像機為基礎，利用圖像處理算法和大數據分析技術，將真實世界場景轉換為數字三維模型，以達到模擬實景的效果。在實景攝像領域，這項技術可以應用于現場演出、電影制作、虛擬現實等多個領域，可大大提升影片的視覺效果和觀看體驗[3]。

實時三維重建技術可以通過多個攝像機對同一場景進行拍攝，然后通過算法將拍攝到的多角度影像融合在一起，然后進一步加工處理。這種方法非常適用于體育比賽、現場演唱會、激光秀等活動的記錄和現場直播。觀眾可以通過VR設備或其他數字儀器感受真實感十足的現場體驗。

1.2 虛擬拍攝中的數字立體技術應用

1.2.1 虛擬現實技術

虛擬現實技術是數字立體技術在拍攝領域中的一種應用形式，它通過對數字空間的重建和仿真，將攝影和拍攝的范圍從真實場景或布景擴展到了數字空間。虛擬現實技術的出現為拍攝和制作提供了更多的可能性，拓展了包括電影、廣告和游戲等領域的創作空間，并削減了成本和時間。

與傳統電影拍攝不同，虛擬拍攝主要是利用虛擬現實技術在數字空間中構建的場景和角色。借助專門繪制的數字地形和建筑結構，制作人員可以創建出相應場景的數字副本，并在其中布置虛擬角色和道具。相較于真實的影像拍攝，在虛擬拍攝中上述設置會更加便利，同時也降低了所需要的人力物力與相關成本。

除此之外，虛擬現實技術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，攝像機的位置與角度可以隨時調節，以便拍攝到最佳的場景和角度，而場景背景、燈光和音效等要素也能夠隨時調整，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傳遞到觀眾。

1.2.2 計算機圖形合成

計算機圖形合成技術是指通過計算機對多種圖形信息進行處理和集成，最終生成一個整體的圖像以達到展現特定場景的目的。

計算機圖形合成技術主要應用在電影、廣告、游戲等娛樂領域，也可應用于各類虛擬場景的設計、建模、視覺效果制作和仿真實驗等領域。在制作電影或電視劇場景時，計算機圖形合成主要用在特效制作上，如添加特效、移除不需要的內容和添加虛擬元素等。例如，在拍攝虛構場景時，如星球大戰和阿凡達等電影就大量使用了計算機圖形合成技術。這種技術不僅提升了視覺效果，也大大提升了制作效率。

此外，在游戲開發中，數字立體技術的計算機圖形合成能創造出更為真實的世界和角色動畫。玩家可以沉浸在一個更加真實的虛擬世界之中，大大增強游戲的可玩性和趣味性。此外，計算機圖形合成技術還可應用于其他領域，如醫學仿真、教育培訓、電子商務等，對于數字化產品和智能化服務都具有巨大的促進意義。

1.3 影視特效中的數字立體技術應用

1.3.1 投射技術

投射技術是指在影視特效制作中，將虛擬場景或虛擬角色的圖像通過投射技術投射到真實場景或真實演員身上，從而營造出更加真實的視覺效果。數字立體技術的應用使得投射技術變得更加精細和高效，可以制作出更為真實的特效和場景效果。

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

此外，數字立體技術的投射技術在創新廣告和視覺營銷方面也有不同的應用。例如可通過投影技術讓文字、圖像等內容實時呈現、動態變化，或者將全息投影技術應用于廣告中，達到獨特的視覺沖擊效果。數字立體技術的技術優勢使得投射技術的應用不斷創新與發展，為電影、電視劇、廣告等多個領域帶來豐富的創意與營銷價值[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，而數字立體技術中的柔性體膚成為實現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，通過對不同材質、彈性和顏色的模擬來實現不同場景下皮膚變化的效果。這種技術可以通過數字模擬和程序控制來實現，使得角色的形象可以制作得更加逼真和生動。

例如，影視中常見的變身場景，通過數字立體技術中的柔性體膚，可以實現人物的肌肉和皮膚的變形，從而營造出更加真實的變身場景。此外，在創造擬人化的動物形象時，柔性體膚可以實現毛發的自然動態效果，帶來更加逼真的動物形象。除此之外，柔性體膚也廣泛運用在各類科幻題材電影中的外星人和機器人等異形生物的制作中，為這些角色帶來獨特的視覺效果和觸感感受。

1.3.3 特效合成技術

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

在實際應用中，特效合成技術可以用于各種電影、電視劇和廣告等影視作品中，常見的應用包括：人物和場景替換、動態特效和CGI元素的加入、復雜場景的合成等。比如在電影中，場景替換可以通過合成技術將真實拍攝的人物加入虛擬場景中，創造出逼真的效果，而動態特效和CGI元素的加入可以在場景中加入虛擬的人物、動物或物體，使畫面更加生動[5]。

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

2 數字立體技術在攝影攝像中的應用發展

2.1 數字立體技術應用的市場機會和挑戰

數字立體技術在攝影攝像領域有著廣泛的應用，其中最大的機會在于可以改善用戶體驗，增強沉浸感和互動性。一方面，數字立體技術可以為專業攝影師提供更多的創作可能性，提升其作品的藝術性和觀賞性；另一方面，數字立體技術也可以提高消費者在欣賞和購買攝影作品時的滿足感和購買意愿。數字立體技術也被廣泛應用在房地產、旅游等行業，可以通過模擬實景、實現虛擬漫游等方式提高消費者對其產品的認知和興趣。

然而，數字立體技術在攝影攝像中的應用仍然存在著一些挑戰和風險。首先，數字立體技術所需的設備和技術門檻較高，需要攝影師和廠商投入相應的成本，可能帶來一定的風險。其次，數字立體技術的商業化應用需要得到市場的認可，存在一定的市場不確定性。最后，數字立體技術的應用還需要克服相關法律法規、隱私等問題，需要進行相應的合規性管理和規范。

2.2 數字立體技術在攝影攝像中的布局策略

數字立體技術在攝影攝像中的應用需要有明確的布局策略，包括技術研發、應用開發和商業化模式等多個方面。首先，需要投入大量的研發力量和資源，加強數字立體技術的研究和開發，以實現數字立體技術的不斷創新和應用拓展。其次，需要開發相應的應用軟件和平臺，支持數字立體技術在攝影攝像領域的應用推廣和應用場景創新。最后，需要探索多種商業化模式，以實現數字立體技術的商業價值最大化，包括軟件銷售、技術許可、平臺搭建等多種模式[6]。

2.3 數字立體技術在攝影攝像中的商業化應用

為了實現數字立體技術在攝影攝像領域的商業價值最大化，需要采用多種商業化應用模式。首先，可以將數字立體技術應用于攝影師和機構的創作中，以提升作品的藝術性和觀賞性，從而提高作品的知名度和市場影響力。其次，可以將數字立體技術應用于電子商務、旅游等行業中，提高消費者的購買決策和體驗，從而實現商業價值的最大化。最后，也可以將數字立體技術應用于教育等領域，提高學生的學習體驗和學習效率，帶來更多的社會效益和商業價值。

3 結論

經過對數字立體技術在攝像攝影中的應用與發展的分析，可以得出以下結論：

首先，數字立體技術正在快速發展，并在攝像攝影等領域得到廣泛應用。其主要優點為產生更真實的視覺效果、提升用戶體驗以及帶來更高的商業價值。

其次，數字立體技術能夠給傳統攝像攝影帶來前所未有的改變。比如虛擬現實技術可以讓用戶身臨其境地感受到場景，增強了用戶的互動性和參與感。

最后，數字立體技術不僅可以為攝影帶來更多的商業機會，還可以為其他領域提供更多的技術支持。因此，對于攝像攝影從業者來說，必須不斷學習和掌握數字立體技術，以適應未來行業的發展趨勢。

參考文獻：

[1] 任澤昱.數字立體電影放映技術的新進展[J].科技風，2017（9）：15.

[2] 管征.數字立體攝像技術在電影拍攝中的應用研究[J].電視指南，2017（5）：194.

[3] 黃媛媛.數字立體顯示技術塑造的空間深度與美學奇觀[J].科技傳播，2016，8（10）：110-111.

[4] 金晟，周令非.數字立體影像2D轉制3D新技術應用研究[J].現代電影技術，2015（12）：19-27，56.

[5] 莫原，秦楚風.基于數字立體技術的攝像攝影研究[J].科技傳播，2015，7（15）：55，57.

[6] 孔成.試析數字立體技術在攝像攝影中的應用與發展[J].巢湖學院學報，2013，15（3）：114-116.

【通聯編輯：李雅琪】