浅谈3D投影技术及其在动感影院中的使用

赵毅

随着视频技术的不断发展，3D投影显示技术越来越被人们所熟知。同电视行业由黑白到彩色的过渡一样，影像显示的未来也必然会经历由平面走向立体。从最早的彩色立体三维技术問世至今，3D投影显示技术已经有几十年的发展历史，但被人们所熟知也不过是近几年的事。其中3D电影对于3D技术的推广可谓是功不可没，尽管要戴上特殊的眼镜，但这丝毫不会影响人们对3D电影的热情。很多科技馆都有自己的动感影院，里面或多或少的都运用到了3D投影技术。本文以目前普遍应用的3D投影技术为重点，详细介绍了其在科技馆动感影院中的应用，并大胆设想未来动感影院的发展方向及经营模式。

With the development of the video technology， the 3D projection technology is increasingly well known. Like the TV industry from black-and-white to color transition， image display in the future will be experienced by the planar to stereo. From the earliest color three-dimensional technology come out so far， 3D projection display technology has been developed for several years， but be known in recent years. The 3D film for the 3D technology is undeniable. Althought we have to wear special glasses， this does not affect peoples passion on 3D film. Many science and Technology Museum has its own theater， which more or less are applied to the 3D projection technology. In this paper， with the universal application of the technology of 3D projection as the focus， the paper introduces the technology in the museum theater applications， and bold vision of the future cinema development direction and business model.

一部《阿凡达》电影引爆了国内3D热潮，3d是three-dimensional的缩写，就是三维图形。我们用肉眼或带上特殊的眼镜看到的3d图形，就是在平面里显示三维图形。近年来，各地科技馆都兴建了自己的动感影院，那些待建或已经建成的动感影院中，3D投影都是被首先考虑的一项应用技术。

一、现如今3D投影技术的分类及其原理

目前比较常见的3D技术包括，彩色立体三维，偏振三维，立体三维以及最新的DLPLink技术。这四类技术是当前被广泛采用的3D投影技术。由于各自的原理不同，成本不同，效果不同，也分别占有了不同的市场。

1.成本最低廉的彩色立体三维技术

我们可以自己试着分别用红笔和绿笔在一张白纸上写字，透过红色镜片后，白纸也变成了红色，就看不到红色笔写下的字，但是可以看到绿笔写下的字。而透过绿色镜片看纸当然就看不到绿字，只能看到红笔的字迹。根据这个原理通过红绿眼镜的过滤处理，两只眼睛各自就看到了由两部摄影机拍摄的不太一样的画面，最终两幅画面的叠加就形成了立体视觉，这是早期立体电影红绿滤色透镜技术。这种技术实现起来比较简单，而且造价低廉。

2.偏振三维技术

与彩色立体三维技术相比，偏振三维技术在立体影像的画质方面提升非常明显。它是通过两台投影机以及两块偏光镜片加上立体眼镜的组合来实现3D效果。

偏振三维技术，需要一台电脑的显卡具有双输出接口，将3D信号同时输出到两台性能参数完全相同的投影机中，通过加装在投影机镜头前方的偏振镜片进行水平和垂直方向上的滤光，实现图像分离。再通过偏光眼镜从左右眼分别观看水平和垂直方向上的影像，从而在人眼中形成影像叠加，实现3D效果。

图像的画质取决于3D片源以及投影机的分辨率，原始分辨率越高，画质自然就越好。同时偏光眼镜的成本也相对低廉，最低几十元就能购买到。当然这类技术需要对两台投影机的位置进行准确调校，并且不能随意移动，因此后期维护比较麻烦。

二、科技馆动感影院对3D投影技术的应用

1.科技馆中的动感影院

科技馆里的动感影院往往都对外宣传“4D动感影院”，其实它是从传统的3D立体影院基础上发展而来的，相比较于其它类型影院，具有主题突出、科技含量高、效果逼真、画面冲击性强等特点和优势。随着影院娱乐技术的发展和娱乐市场的需求，人们不仅将震动、坠落、吹风、喷水、挠痒等特技引入3D影院，还根据影片的情景精心设计出烟雾、雨、光电、气泡等效果，形成了一种独特的体验，这就是当今十分流行的4D动感影院。

2.动感影院的组成

4D动感影院组成是由银幕、特效座椅、音响系统、特效眼镜、立体放映系统、控制系统和操作监视系统七部分构成。

4D动感影院的播放映系统同3D立体影院相同，都是由一台播放主机、两台高清投影机组成。播放主机负责输出两路高清立体信号，输出特效控制命令到特效座椅与特效设备，它所采用的投影方式是前面介绍的偏振三维技术。观众在观看4D动感影院的时候需要配带偏振光眼镜（即“立体眼镜”），使观众看到的影片左眼和右眼的图像不同，这样反映到人脑中的影像就是3D立体影像，从而创造置身其中的立体视觉空间。

三、展望科技馆动感影院的未来

1.加强自身发展，保持动感影院的持续性

动感电影带给了世人跨越式的惊喜和震撼。从3D到4D，从立体到动感，观众可能并不了解，带给了他们“身临其境”、“置身其中”体验的，是身下那把“神秘”的特效座椅，以及各类丰富的环境特效设备。而如今又有了“5D”动感特效影院，它其实也是从4D动感影院转变过来的。不知道未来几年以后会不会出现“7D”影院呢？

2.充分利用现有资源，提升动感影院效果

科技馆的动感影院大多都是独立存在的，它受限于环境、空间等一系列的影响，而且偏振三维技术的技术特点，决定了科技馆动感影院永远只停留在入门级的水平。

现阶段，很多科技馆都有自己的球幕影院，拿我们河北省科技馆为例，有自己的宇宙剧场，可以播放IMAX球幕电影和人造星空展示。在北京天文馆和中国科技馆的球幕影院里配备有几台高功率、高分辨率的投影机，它配合着人造星空展示的节目美轮美奂。美中不足的是，这些节目都是2D效果。试想一下，假如把这些设备更换成更先进的3D投影技术，肯定会带给人们更加震撼的感受。

四、小结

其实，如今的3D投影技术还延伸出很多的新产品，如不需带眼镜的裸眼3D技术，还有像《星球大战》里面用手就可以触控的3D全息投影技术等等。只不过这些技术目前还未成熟，没有被广大人们所熟知。现阶段，可以播放3D影像的投影机、电视机越来越受到人们的追捧。有人预计在五年内3D投影技术还会有一个井喷似的发展，这样一来，科技馆动感影院就迎来了发展的新契机。