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.