Khoa KT-CN-MT PPNCKH GVHD: Nguyễn Văn Hòa Trang 1 Ứng dụng công nghệ 3D trong phim ảnh I. Tóm tắt: Hiện nay công nghệ 3D ñang ñược nhiều nước quan tâm và áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau như: phim ảnh, ảnh nổi, xây dựng, kiến trúc, trò chơi… Nhưng ứng dụng rộng rãi và nhiều nhất là trong việc làm phim 3D. Bài báo này sẽ nghiên cứu về lĩnh vực làm phim 3D. 1. Khái niệm về phim 3-D: Như nhiều người ñã biết, 3-D thực ra là tên viết tắt của từ three-Dimension (3 chiều). Kỹ thuật 3-D mà người ta vẫn sử dụng một cách phổ biến hiện nay thường ñi liền với khái niệm “ñồ họa 3D” - tức là những hình ảnh ñược dựng nên một cách sống ñộng như thật với sự trợ giúp của các phần mềm ñồ họa vi tính. Kỹ thuật này lần ñầu tiên ñược biết ñến trên màn ảnh vào năm 1995 với bộ phim hoạt hình nổi tiếng Toy Story (Thế giới ñồ chơi) của hãng Walt Disney. Tiếp theo sau ñó một số bộ phim nổi bật cho thể loại 3D này như Shrek, Finding Nemo, The Incredibles, Happy Feet, Surf's Up… hay gần ñây nhất là Wall-E và Up. Tuy nhiên, dường như chưa cảm thấy thoả mãn với những gì ñã có, các nhà làm phim vẫn quyết tâm mang ñến cảm giác thật hơn cho người xem, muốn khán giả có thể tương tác ñược với bộ phim, tạo cảm giác giống như là ñược sống trong phim vậy. Vì lẽ ñó mà công nghê Real 3-D – không gian ba chiều “thật” ñã ra ñời. Khác với công nghê phim 3D trước kia, vốn chỉ là những phim hoạt hình có các hình khối ñược dựng trong không gian ba chiều, nhưng nó vẫn bị giới hạn bởi không gian phẳng (2D) của màn hình, thì công nghệ Real 3-D làm cho người xem có cảm giác như những hình khối ñó hoàn toàn thoát ra khỏi màn hình. ðiều này khiến cho hình ảnh trên phim trở nên sâu và thật hơn rất nhiều. 2. Nguyên lí hoạt ñộng của 3-D: Khoa KT-CN-MT PPNCKH GVHD: Nguyễn Văn Hòa Trang 2 Các bộ phim ñược làm theo công nghệ 3-D nói chung ñều dựa theo nguyên lí sự tạo ảnh 3 chiều từ hai mắt, sự chìm hay nổi của một vật phụ thuộc vào cách nhìn người quan sát. Chẳng hạn khi nhìn hai hình ảnh của một vật sát cạnh nhau, nếu như mắt trái nhìn vào ảnh bên phải còn mắt phải nhìn vào ảnh bên trái, thì ta sẽ cảm tưởng như vật ñó ñang nổi ra khỏi khung hình. Và ngược lại thì vật ñó sẽ “lõm” xuống. Lợi dụng ñiều này, các nhà làm phim 3-D sẽ quay thành hai phim, từ hai góc nhìn khác nhau tương ứng với hoạt ñộng của hai con mắt. Những hình ảnh này khi qua não bộ, chúng sẽ chập lại tạo thành những hình ảnh không gian ba chiều. Và vì kĩ thuật 3-D này chủ yếu là dựa vào sự tổng hợp ảnh từ 2 mắt tạo nên nên những người có tật về mắt sẽ khó có thể xem ñược những bộ phim 3-D. 3. Kỹ thuật quay phim 3-D: ðầu tiên, người ta sẽ sử dụng một camera khổng lồ trang bị hai ống kính lệch pha ñể ghi hình cùng lúc từ hai góc nhìn, trên hai cuốn phim khác nhau. Hình ảnh 3D khúc xạ qua mắt người Sau ñó khi ñưa vào phòng chiếu, người ta sử dụng máy chiếu phim có hai ống kính, qua ñó chuyển tải hai băng hình khác nhau. Một thiết bị ñặc biệt ñưa lên màn ảnh quang cảnh dành cho mắt trái và mắt phải cùng lúc ñể tạo nên ảnh 3 chiều. Sau ñó, qua một tín hiệu hồng ngoại ñồng Khoa KT-CN-MT PPNCKH GVHD: Nguyễn Văn Hòa Trang 3 bộ với máy chiếu phim chiếu từ xa sẽ làm một bên mắt kính bị mờ và bên kia trong suốt, khi ñó người xem mới cảm nhận ñược những hình ảnh 3 chiều trên màn ảnh. Do có sự phức tạp, ñòi hỏi ñến các kĩ thuật hiện ñại ñến như vậy nên việc làm nên các bộ phim 3- D quả thật rất tốn chi phí. Chính vì thế nên các nhà làm phim ñã nghĩ ra ñược một phương pháp khác có thể tiết kiệt ñược một khoản chi phí lớn, ñó là bằng cách chuyển ñổi những bộ phim dạng 2-D (phẳng) sang 3-D (nổi), hay người ta vẫn thường gọi ñùa là phim "giả 3-D". Có thể kể tên ñến hai bộ phim dạng 2-D chuyển ñổi sang 3D gần ñây nhất là Alice in Wonderland và Clash of the Titans. 4. Phim 2D convert 3D như thế nào? ðể chuyển một bộ phim 2-D thành 3-D trước tiên người ta phải xác ñịnh ñộ sâu của ảnh và ñối tượng mình ñịnh làm, xem cái nào sẽ ñặt trước, cái nào ñặt sau, chỗ nào cần nổi lên và chỗ nào sẽ phải chìm xuống. Sau ñó người ta sẽ cắt ảnh và kéo dãn bóng về bên phải cảnh nền nhằm ñể tạo ra hình ảnh dành cho mắt trái, rồi tương tự lại sao chép hình ảnh ñó nhưng kéo lệch về bên trái ñể tạo ra hình ảnh cho mắt phải. Khoảng giữa hai hình ảnh này, người ta sẽ chèn vào ñó các hình ảnh tổng hợp dạng hình khối và phải làm như thế liên tục 24 lần/giây mới tạo ñược hình ảnh nổi. Nghe có vẻ dễ như vậy song nếu muốn chuyển ñổi một bộ phim “phẳng” sang “nổi” cũng phải cần ñến hàng trăm chuyên gia vi tính và cũng tiêu tốn một con số chi phí không nhỏ, dù tất nhiên là vẫn thấp hơn nhiều so với làm phim 3-D thật. Có ñiều, tất nhiên là do “tiền nào của nấy” nên phim "giả 3-D" khó có thể so bì về ñộ thật và có những hình ảnh nổi rõ như 3-D xịn ñược. 5. Các dạng công nghệ 3-D: Hiện nay trên thế giới, có rất nhiều loại công nghệ Real 3-D như Anaglyph, Real D, Dolby, Prisma… nhưng phổ biến nhất và thường dùng trong các rạp chiếu phim nhất vẫn là hai công nghệ Dolby và Real D. Khoa KT-CN-MT PPNCKH GVHD: Nguyễn Văn Hòa Trang 4 Rạp dùng công nghệ Real D Rạp dùng công nghệ Dolby II. Giới thiệu: ðồ họa ñược biết ñến ñầu tiên với công nghệ 2D (2 Dimensional) là hình ảnh ñược xây dựng trên chương trình ñồ hoạ máy tính 2 chiều (2 Dimensional), cũng như hệ toạ ñộ 2 chiều của trục toạ ñộ, nó phản ánh một phong cách ñồ hoạ phẳng. ðồ hoạ 2 chiều không có sự tham gia hoặc có nhưng rất ít của các hiệu ứng 3 chiều ñặc trưng như hiệu ứng chiếu sáng, phản chiếu, ñổ bóng. ðặc trưng tiếp theo là mọi thứ ñều hoàn toàn bằng 2D từ hậu cảnh, vật thể ñến tiền cảnh tạo nên một cái hình giống như phim hoạt hình cắt giấy, mọi thứ ñều từ hình vẽ trên một mặt phẳng. Tiếp ñến, công nghệ mới ñã ra ñời ñược nhiều người quan tâm và phát triển ñó là 3D (Three Dimensions) là công nghệ ñược xây dựng từ các phần mềm máy tính, giúp cho người sử dụng có thể nhìn hình ảnh trong không gian ba chiều. Các ứng dụng của công nghệ này ñược sử dụng trong một số lĩnh vực ñạt hiệu quả cao như: Y học, xây dựng, kiến trúc, phim, trò chơi… Nhiều nước trên thế giới ñã áp dụng công nghệ mới này vào phim ảnh và ñã ñạt ñược nhiều thành công rực rỡ như: bộ phim hoạt hình nổi tiếng Toy Story của hãng Walt Disney. Bộ phim này ñã mở ra một thời kì mới cho thể loại phim hoạt hình không chỉ với những hình ảnh ñẹp hơn, sinh ñộng hơn, “ăn ñứt” khi so sánh với các bộ phim hoạt hình 2D truyền thống, mà còn dần làm xoá nhoà ñi khoảng cách giữa những hình ảnh “thật” và “giả” trên phim. Kế ñến là một số bộ phim nổi bật cho thể loại 3D này như Shrek, Finding Nemo, The Incredibles, Happy Feet, Surf's Up… hay gần ñây nhất là Wall-E và Up. Sau 3D sẽ ñến 4D là một véctơ trên một không gian 4 chiều thực ñặc biệt, gọi là không gian Minkowski. Chúng xuất hiện lần ñầu trong lý thuyết tương ñối hẹp, như là sự mở rộng của các véctơ của không gian 3 chiều thông thường, với các thành phần ñược biến ñổi như không gian ba chiều và thời gian thông qua biến ñổi Lorentz. Tập hợp các véctơ-4 cùng với biến ñổi Lorentz tạo nên nhóm Lorentz. III. Phương pháp nghiên cứu: Công nghệ 3 chiều mới ñang ñược ngành công nghiệp phim chú ý do nó mang ñến những hình ảnh sống ñộng như ñang diễn ra ngay trước mắt. Phim nổi 3D ñược tạo ra dựa trên nguyên lý chiếu ñồng thời 2 hình ảnh có góc quay chênh lệch không ñáng kể lên từng nhãn cầu. Với hình ảnh nhận ñược, cơ quan não bộ người xem tái tạo lại các ñường nét mang chiều sâu và bề rộng tựa như cảnh quan trong thế giới thực. Khoa KT-CN-MT PPNCKH GVHD: Nguyễn Văn Hòa Trang 5 Các nhà làm phim dùng máy quay 2 ống kính song song ñể thu hình, từ ñó khán giả có thể hưởng thụ những thước phim không gian 3 chiều sống ñộng. ðể sản xuất ảnh ñộng, họ phủ một hợp chất cao phân tử cảm quang lên tấm vật liệu trong. Ánh sáng laser sẽ chia hình ảnh thành các chấm nhỏ với ñường kính chỉ ở mức nanometer. Bằng cách thay ñổi chỉ số khúc xạ của những chấm này, ánh sáng chiếu trên bề mặt sẽ sản sinh các chuỗi giao thoa và tạo nên hình 3D. Các nhà khoa học sẽ xây dựng những vật thể chiếm diện tích khoảng 5 cm vuông và trông như ñang di chuyển cách tấm vật liệu vài cm. Họ cần 30 phút ñể sản xuất hình ảnh 1 mét vuông. ðể tạo ra hiệu ứng không gian 3 chiều, hệ thống Dolby 3D cần ñến bộ lọc quang học chuyển ñộng xoay tròn tạo ra tập hợp hình ảnh phân giác luân phiên xuất hiện cùng màu sắc cơ bản. Tương ứng với mỗi thấu kính 3D sau khi hình ảnh chiếu qua, chùm ánh sáng ñược phân tách riêng cho mắt bên trái và bên phải. Phải có chuyên gia vi tính làm thay ñổi cấu trúc ảnh: ñặt các nhân vật và ñồ vật ở các ñộ sâu khác nhau. Chẳng hạn, nếu muốn ñưa một diễn viên ñến gần và phong cảnh ở thật xa, anh ta sẽ cắt ảnh của diễn viên và làm ñộng tác “chép - dán” ñầu tiên, kéo dãn bóng về bên phải cảnh nền ñể tạo ra hình ảnh dành cho mắt trái. Rồi “chép - dán” lần thứ hai với bóng lệch về trái ñể tạo hình ảnh cho mắt phải. “Khoảng trống” của bóng ñược lấp ñầy bằng ảnh tổng hợp. Phải thực hiện như thế liên tục 24 lần/giây mới tạo ñược ảnh nổi. Khi phim ñã ñược tái tạo thành 3D trên máy tính, giai ñoạn kế tiếp là ñưa máy quay phim ảo sang góc phải ñể tạo góc nhìn cho mắt phải. Sau cùng khán giả xem phim nổi mà không hề biết hình ảnh gốc của phim là dành cho mắt trái, và mắt phải là ảnh tái tạo. IV. Kết quả dự kiến: Tương lai cuả công nghệ 3D : Chúng ta tin rằng khi ñến năm 2020, chúng ta sẽ nhìn vào thế giới của chúng ta , và một trong những thay ñổi lớn nhất là ñồ họa 3D sẽ ở khắp mọi nơi, nó sẽ ngày càng hoàn thiện hơn, công nghệ này sẽ biến ñổi thế giới. Câu chuyện về 3D còn dài, ứng dụng của 3D còn rộng. Nhiều người cho rằng 3D sẽ “giết chết” 2D; người khác lại cho rằng 3D bổ sung cho 2D. ðâu ñó lại nói ñến 4D, 5D… Còn bạn? 3D chỉ là một trải nghiệm mới lạ, không bắt buộc; hay là “lỡ xem rồi, không thể quay lại” V. Thảo luận/kết luận: Công nghệ 3D ñã trở nên ngày càng phổ biến. Giờ ñây, người xem không cần phải ra rạp mà vẫn có thể thưởng thức hình ảnh nổi ba chiều ngay tại nhà mình, thậm chí hầu như ở mọi nơi.Nhờ ứng dụng công nghệ tiên tiến nhất, những thiết bị hỗ trợ 3D ñã không còn gói gọn cho màn hình tivi, mà còn ñược ứng dụng ở nhiều thiết bị khác.ứng dụng kỹ thuật 3D vào ñiện ảnh chính là sự ñánh dấu thành công của những bộ phim hoạt hình. Sức thu hút của thể loại phim sử dụng kỹ xảo 3D với những hình ảnh sống ñộng cho người xem cảm giác như ñang sống trong thế giới của phim. Khoa KT-CN-MT PPNCKH GVHD: Nguyễn Văn Hòa Trang 6 Với sự phát triển ngày càng cao của khoa học thì những thành tựu ñạt ñược từ công nghệ 3D không nhỏ.Với bộ phim hoạt hình 3D ñầu tiên (Toy Story), rồi ñến hàng loạt những bộ phim khác ñược convert lại thành 3D (Shrek, Finding Nemo, The Incredibles, Happy Feet, Surf's Up… Wall-E và Up.) thì ñó chưa hẳn là bước tiến cuối cùng của công nghệ nối tiếng này. Và một minh chứng dễ thấy nhất là hàng loạt những công cụ dụng cụ dều ñược làm từ công nghệ 3D: kính ñeo mắt mang mã Wrap 920 3-D, máy chiếu 3D, tivi LED 3D…. Với số lượng phong phú các công nghệ 3-D ñến như vậy, không thể ñưa hết tất cả vào trong cùng một bài viết. Do ñó, chỉ mong sẽ góp phần giúp bạn tìm hiểu kỹ hơn một chút về tổng quan công nghệ phim 3-D với bài viết này. Việc trang bị cho mình một số kiến thức nhất ñịnh về 3-D ñể tránh nhầm lẫn và thưởng thức trọn vẹn một bộ phim 3D cũng là một việc rất nên làm phải không các bạn? VI. Tài liệu tham khảo: http://forum.bkav.com.vn/showthread.php?t=6879 http://www.4allvn.tk/forum-f72/topic-t1546.htm http://www.tinhte.vn/cong-nghe-3g-348/gioi-thieu-3g-max-va-cong-nghe-3d-474310/ BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ I: Tóm tắt : Thái Minh Cường + Trần Thị Anh Thư+ Trần Thanh Xuyến II: Giới thiệu : ðặng Ngọc Thùy Trân III:Phương Pháp Nghiên Cứu : Trần Thanh Xuyến IV+V: Kết quả dự kiến thảo luận và kết luận :Nguyễn Thị Thùy Trang+ ðặng Ngọc Thùy Trân ðánh giá chung : Nhóm ñã hoàn thành cơ bản những yêu cầu từ ñề bài. Nhưng vẫn còn một số thiếu sót về vấn ñề nghiên cứu. Nhưng gói gọn trong một bài báo nhóm chúng tôi không thể ñưa vào hết. Do ñó có gì thiếu sót thì mong sự góp ý của thầy cùng các bạn. . Trang 1 Ứng dụng công nghệ 3D trong phim ảnh I. Tóm tắt: Hiện nay công nghệ 3D ñang ñược nhiều nước quan tâm và áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau như: phim ảnh, ảnh nổi, xây dựng,. thường dùng trong các rạp chiếu phim nhất vẫn là hai công nghệ Dolby và Real D. Khoa KT-CN-MT PPNCKH GVHD: Nguyễn Văn Hòa Trang 4 Rạp dùng công nghệ Real D Rạp dùng công nghệ Dolby. của công nghệ nối tiếng này. Và một minh chứng dễ thấy nhất là hàng loạt những công cụ dụng cụ dều ñược làm từ công nghệ 3D: kính ñeo mắt mang mã Wrap 920 3-D, máy chiếu 3D, tivi LED 3D .