数字立体技术在摄像摄影中的应用与发展分析

张桂宾 张琦

摘要：数字立体技术是指利用计算机和相关设备模拟真实空间场景，将其呈现在观众面前的技术。文章首先介绍了数字立体技术的具体原理和特点、三维成像技术和处理算法的介绍，以及实现数字立体摄像的硬件设备和软件技术。其次，文章列举了数字立体技术在摄影摄像中的具体应用，包括在实景摄像中的实时三维重建、景深运动追踪以及立体拍摄合成；在虚拟拍摄中的虚拟现实技术、计算机图形合成和多点真实时间互动及在影视特效中的投射技术、柔性体肤和特效合成技术。最后，文章讨论了数字立体技术在摄影摄像中的应用发展，包括数字立体技术应用的市场机会和挑战、数字立体技术在摄影摄像中的布局策略以及数字立体技术在摄影摄像中的商业化应用。

关键词：数字立体技术；摄影摄像；应用；发展

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）10-0127-03

0 引言

数字立体技术作为一种先进的数字技术，被广泛运用于多个领域，尤其是在摄像摄影行业中。数字立体技术的发展引领了影像制作的变革，为影像的美学效果、技术效果以及创作思路的进一步提升提供了广袤的空间。数字立体技术以其独特的优势和多样的应用领域备受关注，众多影视制作公司和摄影师将数字立体技术视为提升自身竞争力的必要选择[1]。随着数字立体技术的不断成熟和应用越来越广泛，数字立体技术在摄像摄影中的重要性愈发凸显。本篇分析将从数字立体技术的介绍、摄影摄像领域中的具体应用、数字立体技术的应用策略以及未来发展展开讨论，以期对读者有所启发和借鉴。

1 数字立体技术在摄影摄像中的具体应用

1.1 实景摄像中的数字立体技术应用

1.1.1 实时三维重建

实时三维重建是数字立体技术在实景摄像中的一种应用方式。它基于摄像机对场景的拍摄和算法的计算，可以在实时的情况下将场景进行三维重建，实现场景的实时建模和展示。这种技术可以应用于各种领域，如建筑、游戏、虚拟现实等，特别是在研究、设计、教育等应用中有着广泛的需求。

在实时三维重建技术的应用中，摄像机拍摄的场景图像需要通过算法处理，提取出场景的各种特征点和深度信息等，并进行三维重建。这个过程需要大量的计算和存储资源，因此需要较高的硬件设备和算法技术支持。目前，市面上已经有很多数字立体相机、激光雷达等设备，也有一系列的算法和软件可以支持实时三维重建[2]。

实时三维重建技术的应用范围非常广泛，可以应用于建筑物的三维设计、物体的三维打印、游戏制作中的虚拟场景建模、医学图像的三维重建等领域。同时，该技术还可以为现实场景的拍摄和展示带来更多的创意和可能性，为电影、娱乐、文化等领域的创作和表现带来新的方向和方法。

1.1.2 景深运动追踪

景深是摄影中非常重要的概念，可以将焦点放在某一个特定的区域，从而让其他区域模糊。数字立体技术可以运用景深来实现景深运动追踪，并为实景摄像带来更加真实的感觉。

景深运动追踪利用数字立体技术对场景中的景深进行追踪和计算，从而实现镜头对焦的自动调节。这意味着，在场景中运动的物体或人员也能够保持在焦点中，并且能够更加细腻地捕捉到运动的细节。事实上，景深运动追踪已经成了实景摄像中广泛应用的技术之一。

比如说，在电影制作中，景深运动追踪技术可以被用于捕捉人物的运动轨迹和对焦情况，从而让观众能够更加清晰地感受到影片中的运动和变化。此外，景深运动追踪技术也可以被应用在广告制作、全景摄像、游戏开发等领域，从而提高图像的真实感和沉浸感。

1.1.3 立体拍摄合成

实时三维重建技术是指以摄像机为基础，利用图像处理算法和大数据分析技术，将真实世界场景转换为数字三维模型，以达到模拟实景的效果。在实景摄像领域，这项技术可以应用于现场演出、电影制作、虚拟现实等多个领域，可大大提升影片的视觉效果和观看体验[3]。

实时三维重建技术可以通过多个摄像机对同一场景进行拍摄，然后通过算法将拍摄到的多角度影像融合在一起，然后进一步加工处理。这种方法非常适用于体育比赛、现场演唱会、激光秀等活动的记录和现场直播。观众可以通过VR设备或其他数字仪器感受真实感十足的现场体验。

1.2 虚拟拍摄中的數字立体技术应用

1.2.1 虚拟现实技术

虚拟现实技术是数字立体技术在拍摄领域中的一种应用形式，它通过对数字空间的重建和仿真，将摄影和拍摄的范围从真实场景或布景扩展到了数字空间。虚拟现实技术的出现为拍摄和制作提供了更多的可能性，拓展了包括电影、广告和游戏等领域的创作空间，并削减了成本和时间。

与传统电影拍摄不同，虚拟拍摄主要是利用虚拟现实技术在数字空间中构建的场景和角色。借助专门绘制的数字地形和建筑结构，制作人员可以创建出相应场景的数字副本，并在其中布置虚拟角色和道具。相较于真实的影像拍摄，在虚拟拍摄中上述设置会更加便利，同时也降低了所需要的人力物力与相关成本。

除此之外，虚拟现实技术还为视觉效果制作提供了更多的便利性。在虚拟拍摄过程中，摄像机的位置与角度可以随时调节，以便拍摄到最佳的场景和角度，而场景背景、灯光和音效等要素也能够随时调整，从而将电影、电视剧、游戏等制作得更加完美，将更吸引人的视觉体验传递到观众。

1.2.2 计算机图形合成

计算机图形合成技术是指通过计算机对多种图形信息进行处理和集成，最终生成一个整体的图像以达到展现特定场景的目的。

计算机图形合成技术主要应用在电影、广告、游戏等娱乐领域，也可应用于各类虚拟场景的设计、建模、视觉效果制作和仿真实验等领域。在制作电影或电视剧场景时，计算机图形合成主要用在特效制作上，如添加特效、移除不需要的内容和添加虚拟元素等。例如，在拍摄虚构场景时，如星球大战和阿凡达等电影就大量使用了计算机图形合成技术。这种技术不仅提升了视觉效果，也大大提升了制作效率。

此外，在游戏开发中，数字立体技术的计算机图形合成能创造出更为真实的世界和角色动画。玩家可以沉浸在一个更加真实的虚拟世界之中，大大增强游戏的可玩性和趣味性。此外，计算机图形合成技术还可应用于其他领域，如医学仿真、教育培训、电子商务等，对于数字化产品和智能化服务都具有巨大的促进意义。

1.3 影视特效中的数字立体技术应用

1.3.1 投射技术

投射技术是指在影视特效制作中，将虚拟场景或虚拟角色的图像通过投射技术投射到真實场景或真实演员身上，从而营造出更加真实的视觉效果。数字立体技术的应用使得投射技术变得更加精细和高效，可以制作出更为真实的特效和场景效果。

投射技术在影视特效中应用广泛，如在《哈利·波特》系列电影中，利用此技术为人物创造了更逼真、多变的造型和效果。依托数字立体技术的投影技术可以将液体、烟雾、火焰等特殊效果所需的动画帧投影到演员身上，通过流畅的身体动作来表现各种复杂、多变的特效。利用此技术，制作人员可以制作出更为精细、逼真且行动自然的特效，从而为电影、电视剧等大量影视制作提供更多的表现方式。

此外，数字立体技术的投射技术在创新广告和视觉营销方面也有不同的应用。例如可通过投影技术让文字、图像等内容实时呈现、动态变化，或者将全息投影技术应用于广告中，达到独特的视觉冲击效果。数字立体技术的技术优势使得投射技术的应用不断创新与发展，为电影、电视剧、广告等多个领域带来丰富的创意与营销价值[4]。

1.3.2 柔性体肤

在电影和电视剧中，常常需要塑造各种神奇超能力或异形生物的形象，而数字立体技术中的柔性体肤成为实现这些形象必不可少的工具之一。柔性体肤利用了模拟人体皮肤的方式，通过对不同材质、弹性和颜色的模拟来实现不同场景下皮肤变化的效果。这种技术可以通过数字模拟和程序控制来实现，使得角色的形象可以制作得更加逼真和生动。

例如，影视中常见的变身场景，通过数字立体技术中的柔性体肤，可以实现人物的肌肉和皮肤的变形，从而营造出更加真实的变身场景。此外，在创造拟人化的动物形象时，柔性体肤可以实现毛发的自然动态效果，带来更加逼真的动物形象。除此之外，柔性体肤也广泛运用在各类科幻题材电影中的外星人和机器人等异形生物的制作中，为这些角色带来独特的视觉效果和触感感受。

1.3.3 特效合成技术

特效合成技术是数字立体技术在影视特效中的重要应用之一。该技术可以将不同来源的素材、特效、道具和背景等元素进行合成，形成一个完整的场景或画面。这种合成需要高度精确的场景分离和背景覆盖，以及对光照、色彩和透明度等各种特效进行严格控制。

在实际应用中，特效合成技术可以用于各种电影、电视剧和广告等影视作品中，常见的应用包括：人物和场景替换、动态特效和CGI元素的加入、复杂场景的合成等。比如在电影中，场景替换可以通过合成技术将真实拍摄的人物加入虚拟场景中，创造出逼真的效果，而动态特效和CGI元素的加入可以在场景中加入虚拟的人物、动物或物体，使画面更加生动[5]。

在制作特效时，合成技术的使用可以有效降低成本。一些复杂的特效效果可以通过虚拟画面的合成实现，从而省去进行真实拍摄的成本和耗时。此外，合成技术的运用还可以降低真实拍摄场景中的拍摄限制，如拍摄时间、光照条件等，从而为电影制作提供更多可能。

2 数字立体技术在摄影摄像中的应用发展

2.1 数字立体技术应用的市场机会和挑战

数字立体技术在摄影摄像领域有着广泛的应用，其中最大的机会在于可以改善用户体验，增强沉浸感和互动性。一方面，数字立体技术可以为专业摄影师提供更多的创作可能性，提升其作品的艺术性和观赏性；另一方面，数字立体技术也可以提高消费者在欣赏和购买摄影作品时的满足感和购买意愿。数字立体技术也被广泛应用在房地产、旅游等行业，可以通过模拟实景、实现虚拟漫游等方式提高消费者对其产品的认知和兴趣。

然而，数字立体技术在摄影摄像中的应用仍然存在着一些挑战和风险。首先，数字立体技术所需的设备和技术门槛较高，需要摄影师和厂商投入相应的成本，可能带来一定的风险。其次，数字立体技术的商业化应用需要得到市场的认可，存在一定的市场不确定性。最后，数字立体技术的应用还需要克服相关法律法规、隐私等问题，需要进行相应的合规性管理和规范。

2.2 数字立体技术在摄影摄像中的布局策略

数字立体技术在摄影摄像中的应用需要有明确的布局策略，包括技术研发、应用开发和商业化模式等多个方面。首先，需要投入大量的研发力量和资源，加强数字立体技术的研究和开发，以实现数字立体技术的不断创新和应用拓展。其次，需要开发相应的应用软件和平台，支持数字立体技术在摄影摄像领域的应用推广和应用场景创新。最后，需要探索多种商业化模式，以实现数字立体技术的商业价值最大化，包括软件销售、技术许可、平台搭建等多种模式[6]。

2.3 数字立体技术在摄影摄像中的商业化应用

为了实现数字立体技术在摄影摄像领域的商业价值最大化，需要采用多种商业化应用模式。首先，可以将数字立体技术应用于摄影师和机构的创作中，以提升作品的艺术性和观赏性，从而提高作品的知名度和市场影响力。其次，可以将数字立体技术应用于电子商务、旅游等行业中，提高消费者的购买决策和体验，从而实现商业价值的最大化。最后，也可以将数字立体技术应用于教育等领域，提高学生的学习体验和学习效率，带来更多的社会效益和商业价值。

3 结论

经过对数字立体技术在摄像摄影中的应用与发展的分析，可以得出以下结论：

首先，数字立体技术正在快速发展，并在摄像摄影等领域得到广泛应用。其主要优点为产生更真实的视觉效果、提升用户体验以及带来更高的商业价值。

其次，数字立体技术能够给传统摄像摄影带来前所未有的改变。比如虚拟现实技术可以让用户身临其境地感受到场景，增强了用户的互动性和参与感。

最后，数字立体技术不仅可以为摄影带来更多的商业机会，还可以为其他领域提供更多的技术支持。因此，对于摄像摄影从业者来说，必须不断学习和掌握数字立体技术，以适应未来行业的发展趋势。

参考文献：

[1] 任泽昱.数字立体电影放映技术的新进展[J].科技风，2017（9）：15.

[2] 管征.数字立体摄像技术在电影拍摄中的应用研究[J].电视指南，2017（5）：194.

[3] 黄媛媛.数字立体显示技术塑造的空间深度与美学奇观[J].科技传播，2016，8（10）：110-111.

[4] 金晟，周令非.数字立体影像2D转制3D新技术应用研究[J].现代电影技术，2015（12）：19-27，56.

[5] 莫原，秦楚风.基于数字立体技术的摄像摄影研究[J].科技传播，2015，7（15）：55，57.

[6] 孔成.试析数字立体技术在摄像摄影中的应用与发展[J].巢湖学院学报，2013，15（3）：114-116.

【通联编辑：李雅琪】