数字球幕电影技术体系及关键技术探微
张莹艳
【摘 要】随着数字技术日新月异的进步，影片画面分辨率的大幅提升，数字球幕电影技术的应用空间也得以进一步拓展。然而面对此等朝阳产业，国内对其的研究和开发，目前尚处于起步阶段。对此，本文常识性的对数字球幕电影技术体系及其关键技术进行了探微，首先阐明了何为数字球幕电影技术，从而解构出其体系构成，从其现存的主要问题着手，探寻出其关键性技术是什么，以及关键性技术的运用。
【关键词】鱼眼镜头；体系构成；分辨率；三维建模
中图分类号：TP391.41 文献标志码：A 文章编号：1007-0125（2016）01-0120-01
数字球幕技术作为一项新兴的影视技术，在仅有的短短20年发展历史过程中，便经历了“诞生、探索、开拓、创新”的系列过程。现如今，球幕投影技术已经打破了只会播放科教宣传片的藩篱，开始在模拟仿真领域崭露头角，在原本肩负着科教说明任务的基础上，又添加了商业宣传的功能。对于数字球幕技术的研究，可以进一步挖掘这类新型电影技术的发展潜力，创造更多的物质精神财富。
一、何为数字球幕电影技术
（一）数字球幕技术的含义。数字球幕投影技术是一种诞生于20世纪70年代的大银幕电影。因为采用半球形银幕和圆顶结构观众厅，又形象的被称“圆穹电影”或“穹幕电影”。基于计算机图形学的数字球幕投影技术，在播放时需采用一台或多台投影机，于球形屏幕上投影出连续的动态画面，因为画面会充斥着整个球形屏幕，故而观众视野里没屏幕边缘。按照视觉理论，人的视域范围一旦超过150°，就会产生身临其境的错觉[1]。基于整个原理，加上立体环绕音响系统的配合，数字球幕电影尤其给人以震撼的视听效果。
（二）数字球幕影院的构成。数字球幕影院是一个十分复杂的系统，主要穹顶天幕和数字播放系统构成。其中，穹顶天幕包括外幕、骨架结构和内幕三大部分。数字播放系统又包括投影系统、播放系统、音响系统和灯光系统，并采用了数字几何校正、边缘融合、黑亮度处理、多通道处理等多种手段，进一步提供完美的影片播放效果。
（三）数字球幕技术的的应用。由上述可见，因为数字球幕投影技术所拥有的超广视野与立体环声的特点，十分适合展现浩瀚无垠的宇宙，和广袤无边的海洋，可以最大程度的给予观众身临其境的震撼感受。故而在该技术诞生之初，主要运用于科教类影片，后来又应用于品牌宣传，如地产商的发布会，旅游景区的策划活动等等。数字球幕投影技术依靠其超高的信息量，震撼的视听体验，打造出远超三维建模构造的虚拟现实展示效果。数字球幕投影技术尝试与商业搭桥，为其今后发展空间的开疆拓土，武装了新的能动力。
二、数字球幕电影技术的主要问题极其涉及的关键性技术
（一）鱼眼镜头易成畸变。数字球幕投影技术采用鱼眼投影展现画面，从而产生环抱式的视听效果。但是传统的鱼眼镜头必然会导致被摄物体造型畸变、画面失真，严重破坏观众代入感。因此，所播画面的鱼眼镜头皆由数字技术制成。在保证被摄物体不发生畸变的前提下，打造出适合球形屏幕投影的鱼眼镜头，是数字球幕投影技术首先关键之一。
（二）数字建模追求真实。因为画面非实际拍摄的缘故，保证效果真实就成为了数字建模的重中之重。影响三维建模真实性的元素有很多。三维模型的分段数决定几何精度，分段数越高形状越是精致，但是过高的分段数又会给带来大量运算，费时费力，应平衡把握。三维物体的纹理也应和灯光渲染想匹配。在环绕式画面和鱼眼镜头下，数字灯光的发光方式也需随之改变。因为这不符日常实际的布光方式，使得三维物体的纹理更难达到真实的效果。特殊的鱼眼环境中，三维模型的布景也会因异于常态而难度加大。在其与镜头配合的过程中，被摄物体与镜头的距离，观众与屏幕的距离，都是影响最终效果真实性的重要考虑因素。由上述可知，数字建模真实性也是球幕电影技术的关键之一。
（三）分辨率是推动球幕技术的关键。早期的球幕电影采用70mm胶片，限制了其影片画面的清晰度。近几年来，随着数字技术的提高，屏幕分辨率也水涨船高。采用数字放映方式的大型数字球幕电影中，直径10米以上屏幕开始出现，甚至有直径超过20米的巨型球幕也在陆续登台，很可能将发展为一种未来趋势，这势必会对屏幕精度（分辨率）有着水涨船高的需求。因此，屏幕分辨率也是推动数字球幕技术的完善发展的关键之一。
三、结语
综上所述，我们可知数字球幕投影技术是一项极其复杂的、系统的新兴电影技术，影响它的技术性关键也有很多。曾几何时，穹幕电影已然成为科学普及的理想工具。时至今日，它也在并慢慢发展成为宣传展示的新型选择。随着对它研究、摸索的进一步深入，今后必然还会挖掘出更为广阔的应用空间。本文谨以上述浅论，介绍了数字球幕投影技术，探讨了它关键技术，旨在为为该项技术进一步的完善、拓展提供参考、借鉴。
参考文献：
[1]张俊.大型数字球幕电影数字制作中的关键问题及进展[J].中国科学院计算技术研究网，2012，（3）：173-174.
[2]朱毅.数字球幕电影技术体系及关键技术研究[J].南京理工大学，2007，（7）：142-143.
[3]罗飞.基于柱面模型的鱼眼影像校正方法的研究[J].典型应用，2008，（10）：94-95.
