立體視頻教學(xué)資源的制作

李石

摘要：立體視頻教學(xué)資源是教學(xué)資源的前沿發(fā)展趨勢。本文從立體視頻教學(xué)資源制作的技術(shù)方面做了相關(guān)介紹，以期為數(shù)字化資源的建設(shè)有所裨益。

關(guān)鍵詞：立體視頻；教學(xué)資源；學(xué)習(xí)資源

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0152-02

隨著電影Avatar的熱映，立體電影、立體電視逐漸在影視行業(yè)中興起。在新的形勢下，人們的學(xué)習(xí)也慢慢由2D視頻教學(xué)資源轉(zhuǎn)向3D立體視頻教學(xué)資源的學(xué)習(xí)。然而在社會和學(xué)校里，缺少立體視頻教學(xué)資源，能夠完成立體視頻教學(xué)資源制作的團(tuán)隊(duì)也不多。因此，從立體視頻教學(xué)資源的制作和技術(shù)探究出發(fā)，為制作優(yōu)秀的立體視頻教學(xué)資源提供基礎(chǔ)。人類眼睛在觀看景物時，左、右眼睛觀看景物有所差異，即人眼的“視差”。眼睛通過視差將觀看到的景物傳遞到大腦中，形成立體影像并感知立體世界。立體技術(shù)就是模仿人的視覺系統(tǒng)，將兩路差異的視頻信號分別傳入人的眼睛，通過大腦形成立體空間影像。

一、立體視頻教學(xué)資源制作

立體視頻教學(xué)資源有很多種制作方式，如立體拍攝制作、2D轉(zhuǎn)3D制作和立體動畫制作等方式，在實(shí)際中選擇合適的制作方法，更方便、快捷地制作出立體視頻教學(xué)資源，并應(yīng)用于教學(xué)。

1.立體拍攝制作立體教學(xué)視頻資源。立體拍攝制作立體視頻教學(xué)資源主要分為前期拍攝和后期編輯兩階段，前期拍攝利用立體攝像設(shè)備對畫面進(jìn)行記錄，后期制作是對前期的拍攝畫面進(jìn)行編輯。在實(shí)際制作中，主要運(yùn)用此種方式制作立體視頻教學(xué)資源。①前期拍攝。立體拍攝有單機(jī)拍攝和雙機(jī)拍攝。單機(jī)拍攝主要有單機(jī)單鏡頭拍攝和單機(jī)雙鏡頭拍攝。雙機(jī)拍攝主要有雙機(jī)并排拍攝和雙機(jī)垂直拍攝。單機(jī)單鏡頭拍攝3D立體視頻時，單鏡頭系統(tǒng)通過使用反射鏡替代快門，入射光線到達(dá)重放鏡頭的平行光區(qū)域，在此區(qū)域目標(biāo)物體焦點(diǎn)處發(fā)出的分離光線變成左右兩個平行影像，隨后被左右影像感光器件分別處理和記錄。由于左右眼的影像被捕捉時沒有時間、焦點(diǎn)和物像差異，因此可以記錄自然平滑的3D影像，甚至是快速運(yùn)動的場景。單鏡頭系統(tǒng)的引入，解決了雙眼光學(xué)特性產(chǎn)生的任何差異問題。雙機(jī)拍攝主要是雙機(jī)并排拍攝和雙機(jī)垂直拍攝。雙鏡頭和一個雙記憶卡存儲單元等都是整合在一個機(jī)身內(nèi)。攝錄一體式的立體調(diào)整系統(tǒng)，使得攝像機(jī)的操作更加簡單。這款攝錄一體機(jī)光學(xué)部分中安裝的雙鏡頭系統(tǒng)，使得可以方便調(diào)整匯聚點(diǎn)。同時，自動調(diào)整垂直和水平位移的功能也同樣包含在其中。對于以上的調(diào)整，傳統(tǒng)的3D攝像機(jī)系統(tǒng)需要使用一個PC或者一個外置的視頻處理器，而對該款攝錄一體機(jī)，卻可以自動校準(zhǔn)，而不需要額外的裝置，使得用戶可以即刻開始3D影像的采集。不同于大型3D攝像機(jī)系統(tǒng)，這個攝錄一體機(jī)允許從多種角度視頻拍攝，以更大的幅度來移動，大大地減少了調(diào)整和設(shè)置的時間，因此可以使用更多的可能性和時間來創(chuàng)作拍攝技巧。②后期編輯軟件。ADOBE公司的編輯軟件可以實(shí)現(xiàn)立體編輯，AE里的3D Glass特效能夠合成色差式的立體視頻。Premier CS5及更高版本和NEO 3D軟件配合，實(shí)現(xiàn)對3D立體視頻的剪輯和添加特效，該軟件適合一般人員或者小型影視公司制作3D立體視頻。首先，NEO 3D將拍攝的立體視頻轉(zhuǎn)換成可以編輯的立體格式，其次，Premier 實(shí)現(xiàn)對立體視頻的剪輯、添加特效和輸出。兩個軟件非常巧妙的結(jié)合，使立體視頻的制作不再困難。AVID公司推出的AVID MC是一款功能強(qiáng)大的非線性編輯軟件，在影視剪輯領(lǐng)域具有雄厚的實(shí)力。最近AVID公司推出MC6.0，該版本能夠?qū)崿F(xiàn)對3D立體視頻的采集、編輯、添加特效和輸出。其立體制作過程是將左、右眼視頻轉(zhuǎn)化為立體視頻，然后與2D視頻編輯流程相似，對3D立體視頻進(jìn)行編輯并添加特效輸出立體視頻。寬泰公司以Pablo 3D成為了3D立體后期制作系統(tǒng)中的大佬。這套系統(tǒng)基于硬件DI系統(tǒng)可以同時播放兩路2K信號，并翻新配備了專門的立體功能，具有分屏顯示、深度調(diào)整及懸浮窗口等功能。另外，IRIDAS公司、Assimilate公司也在推出相應(yīng)的3D立體剪輯系統(tǒng)。IRIDAS公司在2000年時就為其SpeedGrade和FrameCycler研發(fā)了立體擴(kuò)展功能。當(dāng)時立體視頻不是很流行，所以IRIDAS公司就將其摒棄了。后來3D立體在后期制作中成了主流趨勢，IRIDAS就依靠GPU處理，保持在SDL文件上的非破壞性立體校正推出了立體功能。Assimilate SCRATCH在2007 NAB展示第一套3D立體剪輯系統(tǒng)，當(dāng)時3ality用它來進(jìn)行《U2立體巡演》的制作。實(shí)際上這是一套DI數(shù)字中間片系統(tǒng)，不過可以同時處理兩路視頻流，還加強(qiáng)了剪輯功能。

2.2D轉(zhuǎn)3D制作立體視頻教學(xué)資源。2D轉(zhuǎn)3D技術(shù)是將傳統(tǒng)的2D視頻轉(zhuǎn)換為3D立體視頻。有兩種方式，第一，將2D視頻素材轉(zhuǎn)換為3D視頻素材，以3D立體工程編輯輸出，這種方式制作的立體效果比較好。第二，以2D的模式進(jìn)行編輯、輸出，并將輸出的2D視頻轉(zhuǎn)化為3D立體視頻，這種方式效果不是很理想，但考慮經(jīng)濟(jì)和效率問題也被采用過。通過第一種轉(zhuǎn)換方式制作立體視頻教學(xué)資源時，運(yùn)用立體剪輯方式對立體素材進(jìn)行編輯。開始，對2D視頻素材進(jìn)行立體轉(zhuǎn)換過程中，需要注意立體的空間感、鏡頭匹配等眾多因素。然后，轉(zhuǎn)換后的立體素材，在立體工程中運(yùn)用立體視頻剪輯規(guī)律進(jìn)行編輯，并監(jiān)看最終立體效果。通過第二種轉(zhuǎn)換方式制作立體視頻教學(xué)資源時，在傳統(tǒng)的2D工程中進(jìn)行編輯，輸出2D視頻，運(yùn)用立體轉(zhuǎn)換軟件將2D視頻轉(zhuǎn)換為立體視頻，此種方式轉(zhuǎn)換效果不好，一般不適用。

3.立體動畫制作立體視頻教學(xué)資源。動畫立體視頻教學(xué)資源是在MAYA或3D MAX軟件等三維中，通過建模將所需要的場景構(gòu)建出來，輸出模擬攝像機(jī)的兩路立體視頻，運(yùn)用立體剪輯軟件或者立體合成軟件將兩路視頻合成立體視頻。立體動畫的制作省去了立體拍攝的人力、物力投入，只需在電腦上建模場景，模擬兩眼輸出兩路視頻合成立體視頻。而且輸出兩路視頻時，同步性、光學(xué)效果等匹配問題都很輕易的解決了。制作動畫立體視頻教學(xué)資源的一般步驟是，首先寫策劃方案，包括制作計(jì)劃、學(xué)習(xí)內(nèi)容和制作人員以及資金投入等；其次對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，編寫分鏡頭腳本；然后在一定的理論指導(dǎo)下，對分鏡中的動畫角色和場景建模，并制作動畫運(yùn)動；最后輸出兩路立體視頻，運(yùn)用合成軟件合成立體視頻，并觀察和調(diào)節(jié)視頻效果。

二、顯示和傳輸技術(shù)

3D立體視頻教學(xué)資源的顯示方式主要有色分法、分光法和偏振法。色分法是以紅藍(lán)或紅綠顯示兩路視頻信號，其成像質(zhì)量差，長時間觀看容易疲勞。分光法是以高刷新頻率來分開遮擋眼睛視線的，從而獲得立體視覺。偏振法是利用垂直偏振和水平偏振光分別進(jìn)入人眼中，從而觀看到立體圖像。立體視頻教學(xué)資源傳輸給學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)有多種途徑。首先，通過網(wǎng)絡(luò)模式呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)，在線觀看視頻主要是以紅藍(lán)形式呈現(xiàn)的，而作為資源的立體視頻可以通過左、右眼編碼方式或者其它編碼方式供學(xué)習(xí)者下載。其次，新推出的藍(lán)光碟支持3D立體視頻的存儲和播放，通過立體電視機(jī)播放立體視頻教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。然后，將高清機(jī)頂盒與3D電視機(jī)結(jié)合接收到立體電視節(jié)目，同樣立體視頻教學(xué)資源也能夠通過此方式進(jìn)行傳輸。最后，在課堂中可以利用3D投影與帶有3D圖形顯卡的電腦結(jié)合播放立體視頻教學(xué)視頻，學(xué)習(xí)者在課堂中就可以感受立體視頻教學(xué)資源的效果。

本文從立體視頻教學(xué)資源制作的技術(shù)角度探討了立體視頻教學(xué)資源的制作過程。立體視頻教學(xué)資源是未來教學(xué)資源的發(fā)展趨勢，因此，及早地做好這方面內(nèi)容有助于優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共建和共享。

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