3D就是潮?1952年就有人在看3D电影了

2020-06-05
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西元1952年:3D眼镜 事件人物:米尔顿.冈兹柏格(Milton Gunzberg,1910~1991年) 3D就是潮?1952年就有人在看3D电影了
电影史上第一部彩色3D长片《非洲历险记》首映之夜,盛装出席的观众都戴上3D眼镜。

由于人类的双眼视觉系统,我们看向外面的真实世界时能看到深度。其中一眼从一个视角看出去,另一眼从稍微不同的视角看,然后由我们的大脑计算出所见到的物体距离多远。但我们在看照片或电视萤幕时,就缺乏那样的深度资讯,所以照片和电视萤幕看起来是平面的。如果要让平面影像具有深度,关键就是把稍有不同的影像同时传送到我们的两只眼睛,这样大脑里的双眼计算器就能够产生深度错觉。工程师把四个可製造深度错觉的技术带进市场。

第一项技术运用到1950年代很普及的红蓝色差眼镜,由发明家冈兹柏格首创,1952年3D电影《非洲历险记》(Bwana Devil)上映时,他把这种眼镜提供给电影院里的观众。这个技术非常简单,它需要同时放映出两种稍有出入的黑白影像,其中一张打上红光,另一张用蓝光,而红色镜片可让蓝光影像进到一只眼睛,蓝色镜片则让红光影像进到另一只眼睛。

更好的技术是偏光镜片。其中一个镜片只让垂直偏振光通过,而另一片可让水平偏振光通过,有两台放映机透过偏光滤镜,把略微不同的电影画面投射到同一个银幕上,眼镜上的镜片会解读这两种影像。价格便宜的彩色3D影像就此诞生。

第三种技术使用的是液晶显示快门眼镜(LCD shutter glasses)。电视会用交替的方式播放两种视角的画面,第一个画面是给左眼看,下一个画面给右眼看,而眼镜也会交替遮住进入各眼睛的光。画面每秒可切换120次,所以每只眼睛每秒会看60个画面,而大脑可以看见立体的影像。

最后还有内建两个小电视萤幕的3D眼镜。其中一个萤幕投射到左眼,另一个投射到右眼,而戴上眼镜的人会看到双眼的影像。这项技术是这些当中最贵的,但做到身历其境的真实感。新开发出来的小尺寸AMOLED萤幕,是这项技术能够成功的重要因素。

西元1976年:VHS录影带3D就是潮?1952年就有人在看3D电影了
此图是VHS录影带的内部。

电视刚开始出现时,一切都是直播的,这是因为那时候没办法储存电视讯号。想想看,电视讯号含有那幺多资讯─远远超过广播电台的声音讯号。电视讯号包含节目的音讯,再加上要製作出每秒30幅完整画面的所有资讯。

解决方案显然是把视讯储存在磁带上。但要怎幺储存?那个时候,录音的方法就是把声音讯号顺着磁带直线式录製下来。若要以同样的方法录製电视讯号,就需要让磁带以吓人的转速通过录放磁头,这根本不可行。

最后成功做到视讯录製的工程技术突破,是螺旋扫描法。录放磁头放在略微倾斜的旋转圆筒(磁鼓)上,磁带的路径是让磁带在中途去绕过这个磁鼓。磁带慢速捲动,磁头的转速是每分钟1,800转,节目的每个画格就呈斜向轨迹写入磁带,而声道是呈直线式写在磁带的底部。有了这种方法,工程师就能以恰到好处的磁带转速录製视讯。

接下来的发展出乎意料:视讯格式大战。市场上有两派人马,同时推出螺旋扫描模式的两种变形,其中一种格式是Sony推出的Betamax,另一个是JVC推出的VHS,双方争夺市场优势,结果消费者用钞票来投票表决。看起来有两个原因让VHS胜出:硬体成本较低,能够录製的时间长度也比较长。第一个可播放VHS卡式录影带的家用产品,在1976年上市。

这是工程师第一次让消费者自己掌控收视体验。人人都能租借预录的影带,或是把电视节目录下来稍后再看。这两项功能对消费者很具吸引力,VHS在格式大战一取得胜利,就掀起卡式录影机(VCR)狂销热潮。工程师可说创造出几乎像电视一样受欢迎的产品。

西元1985年:虚拟实境 事件人物:杰朗.雷尼尔(Jaron Lanier,生于1960年) 3D就是潮?1952年就有人在看3D电影了
太空人使用虚拟实境硬体,为即将到来的国际太空站任务进行演练。

几世纪以来,工程师及工程思维模式一直在帮助世人应付真实世界,但虚拟实境(virtual reality)则要让我们彷彿身临其境般去体验人造的世界。

创造虚拟实境体验所需的技术,分为四个部分。首先需要一副头戴式装置,要能在你的眼前显示双眼三维影像。其次,要有办法準确灵敏地追蹤头部动作。第三,还需要一个软体,能够製造出让人身临其境的人造世界。第四,要能在那个人造世界里四处移动─可以像电玩遥控器那幺简单,或是複杂得像全向踏步机(omnidirectional treadmill)一样。

1985年刚开始出现虚拟实境时,这些部件都相当阳春。电脑科学家雷尼尔让「虚拟实境」一词广为人知,而他创办的公司VPL Research则致力于生产各种虚拟实境商品。随后,雷尼尔最初的一些发明陆续有工程设计的重大改良。头戴式装置有更好的解析度、更广的视角、周边视野,这表示画面会填满整个视野,让你感觉更加身临其境。头部动作追蹤也变得更準确迅速,所以你的头部一移动,显示画面瞬间就会精準地做出反应,这又再提升身历其境的感觉。此外,游戏产业的软体工程师运用越来越强大的CPU和GPU功能,做出超现实人造世界,以每秒60格画面的速度输入到头戴装置中。这些成本已经显着下降。

把这些进展放在一起看,虚拟实境体验随时都在改进。游戏会蜕变,但也有一些事,过去不可能做到,而未来几乎办得到。你有没有想过,为什幺亲自去商场、博物馆、展场或旅游景点,会比看这些场所的影片更有丰富感?不用多久,我们就能获得如临现场的视觉体验,或是移动头部去看自己想看的东西,新的虚拟实境系统将做到这件事,让视觉体验宛若真实场景。

书籍介绍

《工程之书》,时报出版
.透过以上连结购书,《关键评论网》由此所得将全数捐赠儿福联盟。

作者:马歇尔.布雷恩
译者:毕馨云

史上最强系列第7集《工程之书》,从抛石器到好奇号火星车。250则趣味故事+详解历史+精采图片,从阅读中学习工程知识的百科。本书为图文并茂的丰富百科、博古通今的中外历史、趣味横生的常识故事、条理分明的资料宝典。

本书内容依年代顺序撰写,每则史上工程大事包含一幅令人惊豔的全彩图像,并附上图说与参照条目,提供更深入的资讯,是工程知识入门的最佳读物。

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