低成本3D立体视频制作方案的设计与实现

刘 畅，戴敏利，柯 健

(苏州市职业大学 计算机工程学院，江苏 苏州 215104)

低成本3D立体视频制作方案的设计与实现

刘 畅，戴敏利，柯 健

(苏州市职业大学 计算机工程学院，江苏 苏州 215104)

在实践拍摄的过程中研究低成本Three-dimensional(3D)立体视频的制作流程。总结归纳出低成本3D视频的原理和特点，并在此基础上设计了低成本条件下的3D视频的前期拍摄和后期编辑的具体流程与实现方案。结果表明该方案具有一定的可行性，并且能够有效地推动低成本3D视频在制作方式上的普及和推广。

three-dimensional；低成本；3D视频；3D拍摄；3D剪辑

自《阿凡达》火爆电影荧屏后，3D立体拍摄技术在近几年里引发强烈震撼，不管是在影视业还是在动漫产业都开始采用3D技术。除了新进的3D影片，传统2D电影也都不惜重金进行3D转换重新称霸荧屏，3D似乎成了影视界的新标准，3D技术日趋成熟也越来越受到大众的追捧。为了跟踪国际影视制作技术发展的热点，急需培养掌握前沿技术的高素质人才，以研究低成本的方案，构建符合普通高校的低成本3D立体视频制作方案。

1 低成本3D立体视频原理及特点

低成本3D视频指通过使用具有3D摄像功能的拍摄设备，拍摄出能够满足观看需求和播放质量需求，并可以在3D电视、互联网和手机等大众设备上播放的产品。

1.1 低成本3D立体视频原理

低成本3D立体电影的原理与传统意义上的3D立体显示原理一致，人的眼睛在看物体时会产生视觉差，左右眼睛会分别看到不同的物象，而在视网膜上成像时，左右两只眼睛看到的不同的物象会重新结合起来。这时大脑就会产生错觉，从而形成了人眼视觉空间感，这样的感觉就形成了3D立体空间[1]。这个原理在3D拍摄中运用，通过模仿人左右眼的瞳距，可以拍摄出视差的画面，这就是3D视频的立体视觉原理。

1.2 低成本3D立体视频特点

低成本3D立体视频能降低成本，主要体现在其获取方式、画面清晰度、拍摄器材等方面与传统意义上的3D电影大片是有区别的，如表1所示。

表1 3D视频与3D电影区别

2 低成本3D立体视频的前期拍摄

考虑到制作成本和时间成本，低成本3D立体视频通常选用3D摄录一体机来进行拍摄，就是用一台双镜头的摄像机直接拍摄出3D效果。一体机拍摄不仅便利而且能带来极佳的效果便利性，无需复杂的前期架设机器的调整，变焦、聚焦都能由机器完成，基本可以按照传统的视频方式直接拍摄。

2.1 拍摄设备的选用原则

目前，市面上流行的3D摄录一体机种类繁多，不同厂商甚至不同载体都纷纷推出3D摄录产品。一时间各类原理不同，效果各异的3D摄像机涌入市场，选择时应该依据实际需求并适当遵循以下原则：

1) 经济性。是制作低成本3D立体视频首要考虑的原则，摄像机的选择对控制成本至关重要。3D摄录一体机价格从几千元到几十万元不等，应考虑自身实际情况进行选择，同时要考虑后期的维护维修成本。

2) 易用性。指使用拍摄设备时是否方便容易上手，尤其如果面对的用户是学生，选择设备时应该考虑易于学生上手操作。

3) 兼容性。指要让摄像机稳定地工作在整个视频制作系统中，换句话说要考虑到学校已有的后期视频编辑系统，尽量确保选择的摄像机对已有编辑系统是兼容的。

4) 便携性。3D摄录一体机体积大小各异，重量跨度有mini型的掌中宝到十几斤的大型机，制作低成本3D立体视频时不能单纯追求高画质，轻便携带是提高机器使用率的核心要素。

5) 品牌性。随着3D电影的热潮，敏锐的摄像机生产厂商嗅到了商机，先后都推出了3D摄录一体机。松下、索尼、佳能更是首当其冲，即使不能在摄像机领域一争长短的夏普、LG等厂商也转而在手机上开发3D摄像功能。面对如此杂乱的3D摄像机市场，消费者只有选择品牌产品才能在维护和使用上带来保障。

2.2 拍摄中需注意的问题

前期拍摄使用的3D摄录一体机是索尼HDR-TD30E，这是一款带裸眼3D LCD寻像器，针对普通用户的3D摄录一体机，具备两套完整的摄入设备，尽可能完整地保证与人眼相似的效果，同时考虑到不同人群的适应性，索尼TD30E也具备景深调节功能，以满足各类拍摄和观看的需求[2-3]。

无论使用何种拍摄器材，在进行低成本3D视频制作过程中需要注意以下问题：

1) 虽然3D影片的质量是以单眼的2D图像质量为基础，但是观众视觉感受的舒适度是决定3D视频整体呈现效果的关键因素。因此，拍摄现场应具备带有3D效果的监看设备。

2) 开拍前做好精致的场面调度安排。不单是为了追求镜头美感，由于3D摄录一体机两个镜头间的距离是固定的，所以当拍摄内容超过一定区域时，会出现汇聚面调整困难的问题，产生不适感。在拍摄过程中安排人物运动时就要特别注意人物和环境的位置关系，预先设置好行动路线和汇聚面，是拍出真实舒适的立体效果的必要条件。

3) 为了使拍出的3D效果更具可视性，自然立体效果更加突出，拍摄时尽量选择有空间层次的画面，即画面中带有前景和背景部分。比如，我们拍摄人物躺在草地上的画面，利用草地上的花朵作为前景来增加层次，这样不仅增加了画面的立体感，还增加了画面的诗意和美感。

4) 焦点变换不要过于频繁。3D效果本身容易造成汇聚平面和焦点平面的分离，观众视点容易在汇聚平面和焦点平面间不断跳转，产生疲劳感。焦点的频繁变换会加重这种疲劳感，因此拍摄时要注意尽量将焦点始终保持在画面主体上，同时将背景虚化，缓解人眼观看3D效果的疲劳[4]。

5) 拍摄运动镜头时尽量保持稳定，任何细微的晃动都会在3D显示设备上被明显放大，容易引起观看者的眩晕。所以，应该尽量减慢运动镜头的速度或者运动镜头的数量，无法避免时要选择三脚架或者轨道等稳定拍摄的辅助设备。

6) 3D时代的到来意味着2D时代传统的影视视听语言规律失去了效用，需要对传统的镜头语言进行重构，包括对构图的重构、景别的选取、焦距的选择、时空观念的重建等，这些都催生了崭新的脱离传统的视听语言。目前，3D的镜头视听语言还停留在对2D视听语言的发展和丰富阶段，相信不久的将来，随着技术的不断完善会迎来崭新的3D镜头视听语言。

3 低成本3D立体电影的后期制作

3.1 低成本3D立体电影后期制作软件

1) AVID公司的Media Composer 6.0。开放、实时、支持3D是该软件的三大特色，使用的剪辑方式与2D视频的方式基本相同，并且对设备要求相对较低，甚至在笔记本电脑就可以运行，这款软件同时还支持2D转3D的效果。

2) 草谷公司的EDIUS Pro6.5。该软件的3D立体编辑流程配备比较完善，不只是软件部分，它的硬件都支持常见的3D立体显示模式，同时，草谷公司在EDIUS Pro 6.5版本里增添了许多3D编辑的新功能。

3) 苹果公司的Final Cut Pro。在Final Cut Pro X 10.2版本中新推出了3D字幕功能，支持多路核心处理器，支持后台渲染和GPU加速，编辑从标清到4K不同分辨率的视频。作为世界顶级的视频后期制作工具，其功能的强大与完善不可小视[5]。

4) Adobe公司的Premiere pro系列。这款普及性较广的软件却在编辑3D视频方面的能力有限，主要表现在两个方面：一方面是支持的视频格式较少，需要使用格式转换软件；另一方面更重要的是不支持一路3D信号，这个局限性对小成本3D视频编辑有着致命的打击。

5) Sony公司的Sony Vegas Pro。从10版本开始，增添了3D视频的编辑功能，不仅能够导入、预览3D视频，还能生成真正的3D视频，具备立体显示功能，并能够进行简单的差异校正。同时，Vegas对索尼立体摄像机拍摄的素材格式融合性较高。

无论选择何种软件要综合考虑三个方面的因素：一是软件的立体显示功能；二是差异校正功能；三是对素材的融合性。鉴于研究对象是低成本而非高成本的3D后期编辑方案，我们最终选择了Vegas这款后期编辑软件，因为在评估多种支持3D立体视频素材的适用软件中，Vegas对索尼立体机拍摄的3D素材融合性最好。

3.2 低成本3D视频后期编辑流程

低成本3D视频在后期制作过程中采用单路3D信号进行。其基本工作流程与传统剪辑流程类似，同样包括采集、剪辑、特效、调色、声音和添加字幕等环节，只是需要增加配置一台带有3D功能的监视器，用于3D效果的实时监看。如图1所示。

图1 低成本3D视频后期编辑流程

3.3 编辑中需注意的问题

1) 采集素材时要对素材规范化命名，文件名称最好用英文、汉语拼音或者数字，避免有些编辑软件不支持中文路径。

2) 3D效果调整是3D剪辑流程的特有部分。主要调整两个方面的内容，视差效果和最终立体呈现效果。视差过大会造成观看的不适，因此大部分镜头应以入屏，即正视差为主，整体视差要控制在3%以内。然后再针对个别场景做整体矫正，最终完成3D效果调整。

3) 编辑2D视频在精剪结束后就可以添加字幕，而3D字幕最好在输出成片之前添加。为了突出字幕的出屏效果，习惯上会把3D字幕放在屏幕最前方，这样可以避免和原画面空间位置错乱，不会出现3D视觉的错位感。因此，3D影片字幕的添加不能提前[6]。

4) 3D监看对编辑过程十分重要。与传统2D编辑不同，除了关注镜头，还要关注3D效果。在剪辑软件中无法实时预览3D效果，这就需要在编辑过程中提供3D立体监视器进行实时监看，如果条件有限，可以使用具有3D显示功能的高清或超高清电视机替代。

4 结论

低成本3D视频的制作方案相比传统2D视频制作，在设备、原理、流程、技巧等方面都有着巨大差异，在制作效果上也不能等同于高成本的3D电影。但是这种制作方案却为普通大众、尤其是即将从事该专业领域的学习者，打开了一条通往专业领域道路的大门。

[1] 李新.小成本3D视频拍摄编辑研究[D].济南：山东师范大学，2014.

[2] 李承吉.浅谈3D影像的外景拍摄作业[J].数码影像时代，2013(1)：58-60.

[3] 孙涛.苹果工作站3D后期编辑测试报告[J].现代电视技术，2012(2)：18-21.

[4] 陈博，李平，郭宏伟.3D电视节目拍摄制作的几点体会[J].广播与电视技术，2013(1)：27-30.

[5] 孔彬.探析3D后期制作[J].中国数字电视，2012，91(8)：21-25.

[6] 梁丽.3D字幕技术研究[D].天津：天津大学，2012.

[7] 刘羽，郝放.3D拍摄中传统镜头语言的转换[J].新闻与写作，2013(10)：58-60.

[8] 柯健，戴敏利，刘畅.Mac平台CinemaDNG4K视频后期制作方案设计与实现[J].苏州市职业大学学报，2016，27(3)：34-37.

（责任编辑：李 华）

Design and Practice of Making the Low Cost Three-dimensional Video

LIU Chang，DAI Minli，KE Jian

(School of Computer Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

This practice studies how to cut the cost in the process of making three-dimensional video. After discussion and analysis， the principle and the characteristics about the low cost 3D video are unfolded. According to these theories we design the technological process about how to shot and edit the low cost 3D video step by step. The results show that the proposed scheme is feasible， and it can effectively promote the popularization and promotion of the low cost 3D video production.

three-dimensional；low cost；3D video；3D shot；3D editing

G203

A

1008-5475(2017)02-0041-04

10.16219/j.cnki.szxbzk.2017.02.008

2017-03-10；

2017-03-25

刘 畅(1982-)，女，辽宁鞍山人，讲师，硕士，主要从事多媒体教育技术研究。

刘畅，戴敏利，柯健.低成本3D立体视频制作方案的设计与实现[J].苏州市职业大学学报，2017，28(2)：41-44.