深度图:数字景观中的影像空间重塑.pdf
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1、2024.4 27深度图:数字景观中的影像空间重塑深度图:数字景观中的影像空间重塑刘 弢内容摘要:影像数字化进程无疑是数字景观的重要领域,深度图是影像数字化进程中的技术参数,其对于数字影像空间的重塑,直指影像语言与修辞,再度谱写了数字景观中的艺术表现。在数字化进程之前,传统影像的物理空间展示主要依赖于透视法。深度图技术在数字影像中的广泛应用意味着影像不仅可以通过像素携带的位置信息还原真实的深度,还可以利用深度信息,扭曲并表现影像空间。学界首次提出深度曲线,对于影像空间的重塑有前瞻性。深度图技术对影像空间的重塑,不仅是数字景观的呈现,也对数字影像理论影响甚远。关键词:数字景观;传统影像空间;数字
2、影像空间;深度图技术;深度曲线DOI:10.3969/j.issn.2095-0330.2024.04.003数字景观一般指的是通过数字技术创造一种数字化、沉浸式的环境和场景,拓展观众对现实世界的感知,为观众带来全新的环境体验。数字景观把数字技术与传统艺术、景观设计、城市规划和自然环境融合在一起。数字影像作为传统“第七艺术”的数字化呈现,无疑与数字景观有交集。数字技术强化了电影影像修辞奇观化的倾向,高科技的发展特别是数字技术的发展,使“数字奇观审美”浮出水面。数字影像中包含的具体数字技术种类繁多,比如我们平时常见的通过遮罩、蒙版来抠像,通过图层来进行影像的拼合等。为何要在这里单列深度图与数字景
3、观的关系?这是因为影像的各种数字技术对数字景观的表现可谓“长短参半”这并不奇怪,影像的数字技术并非完全为了打造数字景观。影像数字技术中诸如压缩转码、格式转换等往往都是着眼于通信的标准或是存储的便利。只不过有些数字技术在应用的过程中,因为数字属性的媒介特质,带来了额外数字奇观的审美和艺术表现,从而体现了数字景观一说。深度图对数字影像空间的重塑就是较有典型意义的数字景观的呈现。一、深度图参与数字影像空间的构型数字影像的空间无疑是数字景观的展示内容,尤其是数字影像在空间的深度感表现上。这种深度感并非传统物理空间带来的,因此随之而来的是与传统影像空间截然不同的观影感知。之前关于影像专题研究:数字景观与
4、视觉文化28 MODERN PUBLISHING 现代出版专题研究:数字景观与视觉文化专题研究:数字景观与视觉文化空间的讨论很少提及深度感的原因有两点:一是之前没有类似激光雷达的技术,深度信息遥不可及;二是影像空间不同于戏剧舞台的现实空间,其深度感往往被时间和运动以及透视法取代。作为二维银幕上展现的影像空间更强调时空调度根据影像哲学的界定,影像艺术的时间、空间、运动是密不可分的。大卫波德威尔(David Bordwell)就非常认可安德烈巴赞(Andre Bazin)对影像的看法,不仅是因为他崇尚一种松散偶然类似于日常生活的叙事节奏,还因为他精准地指出了代表空间和时间现实连续体的独特的艺术手段
5、(长焦、纵深、摄影机运动、长镜头)。影像空间通常分为两种。第一种是广义的影像空间,持广义影像空间观点的人受20世纪末哲学文化领域“空间转向”的社会思潮影响。我们可以将其理解为一种“空间性”,这种“空间性”往往和时间呈现一种二元对立,其不仅是影像哲学意义上的空间,也包含社会思潮的空间、抽象的空间、心理空间、戏剧空间、地理空间、超现实空间、封闭空间等。关于这些空间的表述往往是抽象的而非具象的。第二种是狭义的影像空间,指的是基于银幕的透视法所形成的物理空间。我们可以将其理解为银幕空间或者画框空间,当然其也包含画框以外的内容,比如吉尔德勒兹(Gilles Deleuze)就认为画外无法被看到或被理解,
6、但却是完美地存在着,这种存在涉及画框的两个概念。回到安德烈巴赞(Andre Bazin)对蒙版或画框的备选,我们发现有时候画框如同移动的蒙版,蒙版里的部分与同质的集合交流;有时候画格又如同图像的画面,孤立其体系抵消其环境。对标上述广义与狭义的影像空间,马塞尔马尔丹(Marcel Martin)也曾经把影像空间分为再现空间和构成空间。再现空间是狭义的,是摄影机所拍摄的物理空间。而构成空间则是广义的,是由镜头组接(蒙太奇)形成的,事实上这种构成空间是观众的想象,更多是一种精神层面的活动。数字影像空间的构型则没有传统影像空间的广义或者狭义之分。以CGI(计算机生成图像)为基础的数字影像的空间是生成式
7、的,这种虚拟空间不能体现现实世界的物理空间。此外,即便是由数字摄影机拍摄的影像,其所表现的空间也不是对现实空间的复刻而是一种扭曲。甚至在某种程度上,为了最大化影像语言中的修辞,造就数字景观下的审美奇观,数字影像空间本质就是对现实空间的重塑。因此对数字影像空间的构型需要放在数字景观的审美下去理解。一方面,从最初CGI建模到最近OpenAI官宣的Sora的生成式影像,计算机依赖深度图建构了与现实世界没有关联和指示的虚拟空间,构成了实质上的数字景观。另一方面,数字技术拓展了影像的表述,尤其是类似于深度图的技术拓展了影像的空间表述,使观众把数字影像的空间具身化,与自身对空间的感知相联系,获得在数字影像
8、空间感知层面上的真实,其直指人类观影时抽象概念和人类的欲望深处,带来无与伦比的观影体验。在这里我们可以把数字景观理解为影像语言中的修辞。这就是我们要重点探讨的传统影像空间对现实世界的临摹逐渐转向数字影像空间以“视觉奇观”为主的感官娱乐体验。“数字视觉特效所构建的影像精致程度,让所有真实与不真实的东西看上去同等真实了。”深度图带来的数字影像空间构型就是这种“视觉奇观”的基础。深度图是计算机图形学中的一个概念,通常记录场景中各个像素点到摄影机的距2024.4 29深度图:数字景观中的影像空间重塑离。深度信息往往是归一化的非线性表示。作为数字景观的“数字”,深度图依靠激光雷达捕捉的深度信息是建立在现
9、实空间基础上的,即便对深度信息再加工也是在艺术表现层面的加工,并不是要改变深度信息。作为数字景观的“奇观”,深度图也可以是生成的,深度信息本身意味着表现而不是呈现,是空间深度感的创造而不是临摹。这就有了电影2012加州海滩崩塌的壮观,也就有了阿凡达中潘多拉星球的绚烂多彩。很显然2012和阿凡达依靠深度图技术展现了一种数字景观,该景观中的空间构型,既不是现实空间的模样,也不是心理学或者社会学意义的构成空间,是携带深度信息的数字影像所特有的空间构型。二、以深度感为参照的传统与数字影像空间的比对有必要强调的是,我们在这里讨论的深度图不参与生成式的数字影像空间的建构。有两个原因:一是篇幅所限以及生成式
10、数字影像技术的发展尚未成型;二是我们要聚焦的深度图技术目前大量使用在由数字摄影机拍摄的影像中。同样基于摄影机拍摄,传统影像空间和数字影像空间都不约而同地对深度感有所规约。传统影像空间往往使用轴线、景深、运镜等用以表现空间的深度感。我们通常称轴线为180度准则。轴线规定了影像空间的关系摄影机必须在假想线条的一侧运动,如果跨越了这条假想的线,观众则会出现视觉连接上的困难。正如希尔盖米哈伊洛维奇爱森斯坦(Sergei Mikhailovich Eisenstein)所说,轴线的本质是帮助观众在镜头组接过程中获取主体位置,离开镜头组接,轴线就没有意义。因此轴线并不直接表达深度感,其本质是一种构成空间而
11、不是再现空间。轴线对影像空间的描述需要观众整合认知的想象力参与。景深也只能是间接参与深度感的表达。景深效果的形成是光线进入摄影机透镜组折射的结果。景深效果与摄影机的焦段、摄影机与对象的距离以及透光量(光圈F值)有关。自奥森威尔斯(Orson Welles)1940年拍摄电影公民凯恩之后,景深如同非线性叙事,逐渐成为影视艺术的标配。景深是影像空间深度感的表现,但景深并不等同于深度信息。在景深的三要素中,焦段和光圈大小与深度信息均无直接关系,摄影机与被摄对象的距离与深度信息有关。通过运镜来表达深度感是二维银幕缺乏深度的无奈之举。运镜的本质是通过摄影机的运动,利用透视法在2D银幕上达到对空间深度感的
12、表现。透视法可以追溯到文艺复兴时期的绘画艺术,其精心营造一个“有中心的空间”,这个空间的中心与观看者的眼睛相适应。对于影像空间来说,运镜主要是摄影机的运动和摄影机内部透镜组的运动。我们以同时涵盖摄影机运动和摄影机内部透镜组运动的推轨变焦镜头(英译Vertigo,又称为Dolly Zoom)为例进行分析。该镜头于1958年首次出现在阿尔弗莱德希区柯克(Alfred Hitchcock)执导的电影迷魂记中,用以表现主体迷幻眩晕的效果。在此之后,导演史蒂芬斯皮尔伯格(Steven Spielberg)、马丁史柯西斯(Martin Scorsese)也经常借助推轨变焦镜头,表现角色内心的恐惧。如图1所
13、示,2023年上映的电影消失的她第13分钟,导演使用传统的推轨变焦镜头来表现男主角面对突如其来的冒牌妻子,在查看监控时的惊恐困惑。虽然运镜通过透视法表现了影像空30 MODERN PUBLISHING 现代出版专题研究:数字景观与视觉文化专题研究:数字景观与视觉文化间,但是如同景深一样,运镜对于深度感的表述也只是间接的,甚至当我们使用推轨变焦镜头后,运镜对深度感不仅不写实,相反是扭曲的。图1 消失的他男主角查看监控的镜头尽管人们在传统影像空间千方百计地表现深度感,但这种深度感的表述是有限的,而且大多数情况下严重依赖透视法借助于近大远小的透视现象来表现物体的深度感。透视法的发明是基于数学原理,其
14、被运用到绘画艺术中,是科学与艺术的结合。和现实中肉眼观看到的世界不同,传统影像空间直至今日依旧缺乏肉眼观测现实世界的深度感,为了表现一个立体的物像,我们必须选择摄影机的机位和角度。鲁道夫爱因汉姆(Rudolf Arnheim)在他1933年写的电影修正稿中不仅承认传统影像缺乏空间深度感,同时也肯定了透视法的重要性:对于那用轻蔑的口吻把摄影机说成是一种自动记录的人,必须首先让他懂得即使给一个非常简单的物体拍一张非常普通的照片,也同样需要对物体的性质有所把握,而这远不是任何机械动作所能做到的。这种对于物体性质的把握本质上就是透视法。鲁道夫爱因汉姆认为,影像效果既不是绝对平面的,也不是绝对立体的,它
15、介于这两者之间。影像画面既是平面的,又是立体的。他的这种认识与他承认影像深度感缺乏并不冲突,这也再次说明了在传统影像空间中,所谓深度感的表述是一种表现而非呈现。随着影像数字技术的进步,传统的影像空间逐渐被数字影像空间取代。数字影像空间自带深度信息,不仅表现深度感,更关注数字景观下影像空间的审美体验数字技术带来的数字影像空间或宏伟壮丽或旖旎灿烂,这些景象是现实世界少有的,对影像的抒情以及隐喻的表述有帮助。我们发现数字影像的空间时常是扭曲的。数字影像空间无须完全还原现实世界的场景深度。换言之,影像只需要告知观众“空间”的存在。复刻一个11的场景深度并非数字影像空间的首要职责,“扭曲空间”才是数字景
16、观下数字影像空间的“天生我材必有用”。最后我们要从数字影像空间的3D效果来探讨深度感。3D效果是一种不完全依赖于透视法展现影像空间的技术。3D并非新鲜产物,1839年就有立体眼镜的出现,甚至早在20世纪70年代,苏联就已经实验过不依赖于3D眼镜的全息立体影像。3D效果的影像在20世纪的发展并不快,这里有很多客观因素。虽然门类众多,但万变不离其宗,即利用双镜头摄影机和偏振镜片以及人们的双眼视差和汇聚功能产生影像空间的深度效果。今日学界探讨的3D影像有两大类别。一种是3D摄影机拍摄的,无论拍摄还是播放都是两路的影像,比如好莱坞电影阿凡达马达加斯加蜘蛛侠等,它们都是3D效果影像的成功案例。另一种则是
17、更为常见的2D转3D,这种转换技术是将之前保存的2D影像画面的各部分嵌入计算机模拟的CGI空间,其本质上是一路影像的衍生,通过还原初始的摄影机位置,模拟计算3D虚拟摄影机的位置来产生视差。比如导演卡梅隆在1997年拍摄的泰坦尼克号,于2012年首次转为3D效果影像进入院线,之后多次重返银幕。在3D效果影像的展映中,2D2024.4 31深度图:数字景观中的影像空间重塑转3D是较为常见的,甚至大部分3D效果的影像本身也用到了2D至3D的转换技术。譬如电影阿凡达除了3D摄影机的实拍之外,就有大量2D至3D的转换。2D转3D不仅是建构一个虚拟3D摄影机制造视差这么简单,人脑对深度的处理非常微妙且多变
18、,正如詹姆斯卡梅隆(James Cameron)所说:“在3D转换技术中,最难实现的一点是怎样将其以对的方式来进行转换。”影像从2D向3D转换涉及几个核心技术。一是制造视差技术,如图2所示,正负视差代表着影像在银幕前后分别形成的3D效果,这也就意味着不仅要对每一帧画面恢复原视角,同时还要计算虚拟3D摄影机的机位。二是为画面增加深度信息技术,这也是我们即将提及的深度图技术,但是这种深度信息仅仅是预估,并不是真实的物象与摄影机的距离,换言之,其是一种扭曲的深度图。三是抠像与合成技术,它是在后期应用的数字技术,其把原来处在同一深度的意素通过抠像分离出来,在没有深度信息的情况下依靠透视法、景深等制造深
19、度效果。在不久的将来,计算机可以生成带有深度信息的影像,现有的Photoshop、达芬奇的AI生成、数字化剪辑将渗透到所有影像制作领域。图2 3D影像的视差示意图如果说全息影像才是真正意义上的3D影像,那么,依赖于二维银幕和视差的所谓“3D影像”只能称为“3D效果的”影像。即便使用3D摄影机拍摄出来的影像,也无法完全模拟由视觉传递至大脑的微妙复杂的深度信息这其中不仅是视差,还有曲率信息以及复合的深度信息,即每个像素点实质上是不同物体深度值的叠加。深度图技术当然也在“3D效果的影像”讨论范围内。三、深度图用于数字影像空间的艺术表现深度图通过在每个像素上记录其到摄像机或观察者的距离来表示物体的远近
20、。图3是作者拍摄的深度影像。深度图通常用像素的灰度值来表示远近,较远的物体用较小的灰度值或较亮的颜色表示,而较近的物体则用较大的灰度值或较暗的颜色表示。深度图可以通过多种方式获取,如使用深度传感器(如ToF相机、结构光相机、激光雷达等),采用立体视觉算法或通过其他技术从单个图像中推断出来。图3 上海市普陀区长寿路桥的深度影像在基于摄影术的2D影像中,每个像素点是不带深度信息的,因此在后期进行2D向3D效果转换时,我们只能根据画面来估算每个像素点的位置32 MODERN PUBLISHING 现代出版专题研究:数字景观与视觉文化专题研究:数字景观与视觉文化信息。这种后期赋值的深度信息并不是原始的
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- 深度 数字 景观 中的 影像 空间 重塑
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