什么是3d电影什么是3d电影机器人(什么叫做3d电影)

本篇文章无忧网将为大家介绍什么是3d电影?什么是3d电影机器人(什么叫做3d电影)，下面一起来详细了解一下吧。

什么是3D 电影？简单来说，3D电影就是利用计算机技术产生的立体图像，通过投影设备投射到屏幕上，观众可以看到电影中的人物、场景、道具等，而不是简单的画面。这项技术的优点是可以实现真实还原，但缺点也很明显，那就是成本较高，而且3D电影一般都很大，票价自然不会低。但VR不同，它的成本相对较低，但画面质量却很高，所以VR电影的票价会便宜一些。

一：什么是3D电影

3D电影就是三维电影。 3D是英文“Three Dimensions”的缩写，中文指三维、三维、三个坐标，即长、宽、高。 D是英文Dimension的前缀，3D是指三维空间。即三维电影，国际上通常称为3D电影。

二：最好看的3d电影

阿凡达爱丽丝梦游仙境驯龙高手、怪物史莱特系列、玩具总动员系列

极地快车

“闪光”

《带我去月球》

“向上”

“食物冲击”

《丛林袭击》

“恐龙”

如何训练你的龙

圣诞节前的噩梦

料理鼠王

小叮当与失落的宝藏

《两只老鼠的故事》

《冰河世纪3》

《冲浪企鹅》

《快乐的大脚》

《不可思议》

《小鸡的故事》、《小恐龙找妈妈》、《鬼妈妈》、《阿凡达》、《丛林奇袭》、《别惹蚂蚁》、《飞屋环游记》、《快乐的大脚》、（首选） 《冰河世纪》系列、《汽车总动员》、《料理鼠王》、（首选）《玩具总动员》、《鸽子总动员》、《海底总动员》、《猫和狗》、《马达加斯加》、《老鼠的故事》、《老鼠国度》 《日记》、《蜜蜂的故事》、《查理和巧克力工厂》、（虽然不是动画片，但是很好看！剧情比较卡通）《疯狂农场》、《小鸡快跑》、《 《功夫熊猫》、《僵尸新娘》、《奶牛物语》、《机器人总动员》（高票房）、《玩具总动员》系列、《怪兽电力公司》、《忍者神龟》、《鲨鱼物语》、《阿尔文和花栗鼠》、《篱笆墙外》、《怪物屋》 ”、“加菲猫”

三：什么是3d电影技术

编者按：随着时代的发展，内容传播的形式不断演变，从2D升级到3D是科技发展的必然。未来几年，3D成像技术将加速向市场渗透。 LiveVideoStack邀请了Mantis Vision的罗晓峰先生为我们介绍3D成像技术。

文/罗晓峰

组织/LiveVideoStack

大家好！我是罗晓峰，来自Mantis Vision，很高兴与大家分享。今天我分享的主题是：3D成像技术。

今天我分享的内容主要分为三个章节。首先，一些相关背景。然后介绍了3D成像技术。最后介绍了几种3D应用场景。

01 2d 到3d

首先介绍一下2D到3D的背景。

两百年前，人类拍摄了第一张照片。经过两百多年的发展，二维成像技术已经渗透到各行各业。为了追求更好的显示效果，3D成像技术的研究已经开始。从2D升级到3D也是科技发展的必然。

我们的感受也在不断变化。最初，我们从报纸等印刷媒体获取信息，其中涉及视觉效果。然后我们可以从收音机中获取信息，这涉及到听觉。然后，我们可以看电视来获取信息，这涉及到视觉和听觉。然后，我们使用电脑和智能手机来获取信息，这涉及到视觉和听觉，并且我们还获得了交互体验。现在我们可以使用VR、AR和XR，而3D光学是AR、VR和XR的核心。从硬件角度来说，硬件已经发展到一定阶段，在现有的硬件上已经可以呈现一些3D效果了。

虚拟世界和虚拟现实都需要大量的3D 数据。我以前认为3D数据可以通过建模得到。例如，如果你需要一个表格，你可以通过计算机建模来获得它。那么有没有更好的方法来获取3D数据呢？

02 3D成像技术

3D成像技术是利用3D相机对3D物体进行快速成像。我们的主要目标是将现实世界数字化。

3D成像技术的原理是三角测量成像原理。三角成像的原理参考了人眼成像的原理。单眼或单镜头无法获得深度数据，因此需要两只眼睛。右图展示了结构光的相关原理。相机捕获激光器上的激光数据以形成图像。

目前主流的3D成像技术主要有以下几种。第一种是双目，这是一种常用的技术，现在的闸机都采用这种技术。双筒望远镜模拟人眼。当观察同一物体时，两只眼睛看到的物体是不同的。通过这种差异，可以计算出3D 数据。然后是结构光，主要有两个选择。一是散斑结构光，目前很多公司都在使用。散斑结构光是由以色列PrimeSense公司于2005年创建的，iPhone采用了这项技术，使得这项技术进入了公众的视野。目前，苹果公司拥有散斑结构光的大部分专利。 PrimeSense曾与微软合作开发Kinect，在国内也经常接触到Kinect。因此，国内很多3D研究都是基于Kinect 3D相机，而且国内大多采用散斑结构光技术。另一种是编码结构光。散斑结构光投射点，而编码结构光投射图案。编码结构光由以色列MantisVision 公司于2005 年创建。目前，小米8透明探索版的前置摄像头采用编码结构光技术。最后，还有TOF（飞行时间），它计算发射光与物体反射光之间的时间差。激光雷达采用TOF 技术。 TOF主要有两种方案，一种是dTOF，原理是通过光源发射脉冲，接收端接收物体发射的脉冲，并计算两个脉冲之间的时间差。另一个是iTOF。连续波调制后发射光，通过将发射时的图像与接收时的图像进行比较来获得载波相位差，并基于此获得深度信息。

接下来我们详细介绍一下散斑结构光。这是一个镜头的示意图，其原理如下。第一个是发射光的发光器件。然后通过准直镜，发出的光比较发散，亮度不够，而准直镜可以将发散光路变成平行光路。最后，通过DOE 投影晶格。众所周知，如果你在远处看一个点，你会发现这个点比较小，如果你在近处看它，你会发现这个点比较大（结果是大致如图），这就是散斑结构光的原理。

然后详细介绍了编码结构光。与散斑结构光不同，编码结构光投射图案。这种现象可以参考我们小时候玩的手指游戏，就是用手指做出不同的形状，然后用手电筒照射手指，投射出不同动物的样子。同样的，在镜头上放置掩模图案，当光线发射时，图案可以投射到物体上。由于物体不平整，投射在物体上的图案会发生变形，据此可以计算出3D数据信息。在散斑结构光和编码结构光中，光发射和光反射是一帧。

目前使用较多的是IR摄像机，因为为了与可见光区分开，我们使用红外光。激光发射光线，红外相机拍摄相应的图像并进行计算。因为有时需要获取颜色信息，所以会添加RGB相机。以上内容构成了整个模组，iPhone、小米8都有这样的前置摄像头模组。除了这些基本部件外，还增加了接近传感器等。 iPhone 配备了接近传感器。一方面是接电话时自动关闭屏幕。另一方面是为了保证安全。由于红外光对人眼有害，因此人眼与手机的距离在一定范围内。发射机关闭。

在散斑结构光中，DOE 发出散斑光。当透镜损坏或DOE损坏时，准直激光束可能会直接照射人眼，对人眼造成伤害。因此，在使用散斑结构光技术时必须做好人眼安全的考虑。编码结构光中，投影镜头上放置了掩模，光束被阻挡，不会直接照射到人眼，因此在编码结构光中，一般不会引入与人眼安全相关的技术。

接下来详细介绍dTOF，即LiDAR。在dTOF 中，光发射器发射脉冲，该脉冲在撞击物体时被反射回来，并计算脉冲之间的时间差。时间差越小，距离越近，时间差越大，距离越远。这其中有一个困难，因为很多情况下到物体的距离很近，时间差很小，所以需要高精度的时钟。

iPhone 12 Pro和iPad Pro使用dTOF，华为、vivo和OPPO使用iTOF。这是因为苹果掌握着dTOF的大部分专利，很多功能并未开放。在iTOF中，发射的不是脉冲而是正弦波，然后可以计算发射波与接收波之间的相位差，从而获得时间等信息。综上所述，iTOF在面内发光，dTOF在点内发光。

此外，还有很多其他3D成像技术，这里不再介绍。

03 3D视频录制

最后介绍了几种3D应用场景。

这是iPhone上的摄像头，当人解锁手机或者支付时，拍摄一帧图像就可以完成相关操作。这通常用于生物识别、人脸识别和人脸支付。比如前段时间比较流行的刷脸支付，就采用了这种单帧摄像方式，即拍摄单帧深度图或者点云进行处理。

使用3D相机还可以避免“照片攻击”。 2019年，有新闻报道称照片可以解锁丰巢快递柜，于是人们开始质疑人脸识别的安全性。 iPhone X采用3D摄像头，可识别3D数据，可用于活体识别，避免“照片攻击”。

接下来介绍单设备扫描。当一帧图像不够时，可以使用该设备对物体进行扫描。在扫描过程中，3D图像会慢慢出现。当物体被遮挡时，应采用适当的扫描方法。单设备扫描的主要对象是静态物体，如石狮、杯子、沙发等。

另一种是多设备静态拼接。如图所示是一个demo，使用一组摄像头各拍摄一帧图像，将图像拼接在一起得到人脸模型。目前这种设备已经出售，其原理是利用多台设备同时从多个角度拍摄物体。单设备扫描的成像速度较慢（需要连续扫描才能成像），而多设备静态拼接的成像速度较快，就像按下快门一样，因为它使用多个设备进行拍摄。在遮挡部位较多的情况下，比如拍摄人的下巴，就需要使用多个设备进行拍摄。

接下来介绍一下动态3D工作室。之前介绍的录制方式的对象主要是静态物体，而动态3D演播室可以实现实时预览和动态直播，延迟可以控制在500ms以内。其中，主要问题是3D相机同步和多相机干扰。如前所述，为了与可见光区分开来，我们使用红外光。当两个镜头同时向同一物体发射光束时，物体上就会出现两个叠加的图案，从而造成多镜头干涉。为了解决这个问题，需要多镜头及时拍摄，但间隔时间不宜过长。需要保证当前镜头拍摄完毕后，开始拍摄下一个镜头，速度保持在20-30fps。这样，拍出来的就是动态的画面。

以上就是今天介绍的主要内容，谢谢！

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