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摘要：立体视频教学资源是教学资源的前沿发展趋势。本文从立体视频教学资源制作的技术方面做了相关介绍，以期为数字化资源的建设有所裨益。
关键词：立体视频；教学资源；学习资源
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0152-02
随着电影Avatar的热映，立体电影、立体电视逐渐在影视行业中兴起。在新的形势下，人们的学习也慢慢由2D视频教学资源转向3D立体视频教学资源的学习。然而在社会和学校里，缺少立体视频教学资源，能够完成立体视频教学资源制作的团队也不多。因此，从立体视频教学资源的制作和技术探究出发，为制作优秀的立体视频教学资源提供基础。人类眼睛在观看景物时，左、右眼睛观看景物有所差异，即人眼的“视差”。眼睛通过视差将观看到的景物传递到大脑中，形成立体影像并感知立体世界。立体技术就是模仿人的视觉系统，将两路差异的视频信号分别传入人的眼睛，通过大脑形成立体空间影像。
一、立体视频教学资源制作
立体视频教学资源有很多种制作方式，如立体拍摄制作、2D转3D制作和立体动画制作等方式，在实际中选择合适的制作方法，更方便、快捷地制作出立体视频教学资源，并应用于教学。
1.立体拍摄制作立体教学视频资源。立体拍摄制作立体视频教学资源主要分为前期拍摄和后期编辑两阶段，前期拍摄利用立体摄像设备对画面进行记录，后期制作是对前期的拍摄画面进行编辑。在实际制作中，主要运用此种方式制作立体视频教学资源。①前期拍摄。立体拍摄有单机拍摄和双机拍摄。单机拍摄主要有单机单镜头拍摄和单机双镜头拍摄。双机拍摄主要有双机并排拍摄和双机垂直拍摄。单机单镜头拍摄3D立体视频时，单镜头系统通过使用反射镜替代快门，入射光线到达重放镜头的平行光区域，在此区域目标物体焦点处发出的分离光线变成左右两个平行影像，随后被左右影像感光器件分别处理和记录。由于左右眼的影像被捕捉时没有时间、焦点和物像差异，因此可以记录自然平滑的3D影像，甚至是快速运动的场景。单镜头系统的引入，解决了双眼光学特性产生的任何差异问题。双机拍摄主要是双机并排拍摄和双机垂直拍摄。双镜头和一个双记忆卡存储单元等都是整合在一个机身内。摄录一体式的立体调整系统，使得摄像机的操作更加简单。这款摄录一体机光学部分中安装的双镜头系统，使得可以方便调整汇聚点。同时，自动调整垂直和水平位移的功能也同样包含在其中。对于以上的调整，传统的3D摄像机系统需要使用一个PC或者一个外置的视频处理器，而对该款摄录一体机，却可以自动校准，而不需要额外的装置，使得用户可以即刻开始3D影像的采集。不同于大型3D摄像机系统，这个摄录一体机允许从多种角度视频拍摄，以更大的幅度来移动，大大地减少了调整和设置的时间，因此可以使用更多的可能性和时间来创作拍摄技巧。②后期编辑软件。ADOBE公司的编辑软件可以实现立体编辑，AE里的3D Glass特效能够合成色差式的立体视频。Premier CS5及更高版本和NEO 3D软件配合，实现对3D立体视频的剪辑和添加特效，该软件适合一般人员或者小型影视公司制作3D立体视频。首先，NEO 3D将拍摄的立体视频转换成可以编辑的立体格式，其次，Premier 实现对立体视频的剪辑、添加特效和输出。两个软件非常巧妙的结合，使立体视频的制作不再困难。AVID公司推出的AVID MC是一款功能强大的非线性编辑软件，在影视剪辑领域具有雄厚的实力。最近AVID公司推出MC6.0，该版本能够实现对3D立体视频的采集、编辑、添加特效和输出。其立体制作过程是将左、右眼视频转化为立体视频，然后与2D视频编辑流程相似，对3D立体视频进行编辑并添加特效输出立体视频。宽泰公司以Pablo 3D成为了3D立体后期制作系统中的大佬。这套系统基于硬件DI系统可以同时播放两路2K信号，并翻新配备了专门的立体功能，具有分屏显示、深度调整及悬浮窗口等功能。另外，IRIDAS公司、Assimilate公司也在推出相应的3D立体剪辑系统。IRIDAS公司在2000年时就为其SpeedGrade和FrameCycler研发了立体扩展功能。当时立体视频不是很流行，所以IRIDAS公司就将其摒弃了。后来3D立体在后期制作中成了主流趋势，IRIDAS就依靠GPU处理，保持在SDL文件上的非破坏性立体校正推出了立体功能。Assimilate SCRATCH在2007 NAB展示第一套3D立体剪辑系统，当时3ality用它来进行《U2立体巡演》的制作。实际上这是一套DI数字中间片系统，不过可以同时处理两路视频流，还加强了剪辑功能。
2.2D转3D制作立体视频教学资源。2D转3D技术是将传统的2D视频转换为3D立体视频。有两种方式，第一，将2D视频素材转换为3D视频素材，以3D立体工程编辑输出，这种方式制作的立体效果比较好。第二，以2D的模式进行编辑、输出，并将输出的2D视频转化为3D立体视频，这种方式效果不是很理想，但考虑经济和效率问题也被采用过。通过第一种转换方式制作立体视频教学资源时，运用立体剪辑方式对立体素材进行编辑。开始，对2D视频素材进行立体转换过程中，需要注意立体的空间感、镜头匹配等众多因素。然后，转换后的立体素材，在立体工程中运用立体视频剪辑规律进行编辑，并监看最终立体效果。通过第二种转换方式制作立体视频教学资源时，在传统的2D工程中进行编辑，输出2D视频，运用立体转换软件将2D视频转换为立体视频，此种方式转换效果不好，一般不适用。
3.立体动画制作立体视频教学资源。动画立体视频教学资源是在MAYA或3D MAX软件等三维中，通过建模将所需要的场景构建出来，输出模拟摄像机的两路立体视频，运用立体剪辑软件或者立体合成软件将两路视频合成立体视频。立体动画的制作省去了立体拍摄的人力、物力投入，只需在电脑上建模场景，模拟两眼输出两路视频合成立体视频。而且输出两路视频时，同步性、光学效果等匹配问题都很轻易的解决了。制作动画立体视频教学资源的一般步骤是，首先写策划方案，包括制作计划、学习内容和制作人员以及资金投入等；其次对教学内容进行具体设计，编写分镜头脚本；然后在一定的理论指导下，对分镜中的动画角色和场景建模，并制作动画运动；最后输出两路立体视频，运用合成软件合成立体视频，并观察和调节视频效果。
二、显示和传输技术
3D立体视频教学资源的显示方式主要有色分法、分光法和偏振法。色分法是以红蓝或红绿显示两路视频信号，其成像质量差，长时间观看容易疲劳。分光法是以高刷新频率来分开遮挡眼睛视线的，从而获得立体视觉。偏振法是利用垂直偏振和水平偏振光分别进入人眼中，从而观看到立体图像。立体视频教学资源传输给学习者学习有多种途径。首先，通过网络模式呈现给学习者学习，在线观看视频主要是以红蓝形式呈现的，而作为资源的立体视频可以通过左、右眼编码方式或者其它编码方式供学习者下载。其次，新推出的蓝光碟支持3D立体视频的存储和播放，通过立体电视机播放立体视频教学资源进行学习。然后，将高清机顶盒与3D电视机结合接收到立体电视节目，同样立体视频教学资源也能够通过此方式进行传输。最后，在课堂中可以利用3D投影与带有3D图形显卡的电脑结合播放立体视频教学视频，学习者在课堂中就可以感受立体视频教学资源的效果。
本文从立体视频教学资源制作的技术角度探讨了立体视频教学资源的制作过程。立体视频教学资源是未来教学资源的发展趋势，因此，及早地做好这方面内容有助于优质教学资源的共建和共享。
参考文献：
[1]何克抗，林君芬，张文兰.教学系统设计[M].北京：高等教育出版社，2006：2-3.
[2]M·P·德里斯科尔.学习心理学[M].王小明，等，译.第3版.上海：华东师范大学出版社，2008.
[3]孙伟杰.3D影视制作与播放技术探析[J].现代电影技术，2010，（9）：18-23.
[4]Bernard Mendiburu.3D电影制作[M].黄裕成，刘志强，等，译.北京：人民邮电出版社，2011.
[5]王波，邱飞岳，黄亚平.课堂中3D立体教学资源的建设[J].中国教育信息化，2011，（11）：48-51.
关键词：立体视频；教学资源；学习资源
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0152-02
随着电影Avatar的热映，立体电影、立体电视逐渐在影视行业中兴起。在新的形势下，人们的学习也慢慢由2D视频教学资源转向3D立体视频教学资源的学习。然而在社会和学校里，缺少立体视频教学资源，能够完成立体视频教学资源制作的团队也不多。因此，从立体视频教学资源的制作和技术探究出发，为制作优秀的立体视频教学资源提供基础。人类眼睛在观看景物时，左、右眼睛观看景物有所差异，即人眼的“视差”。眼睛通过视差将观看到的景物传递到大脑中，形成立体影像并感知立体世界。立体技术就是模仿人的视觉系统，将两路差异的视频信号分别传入人的眼睛，通过大脑形成立体空间影像。
一、立体视频教学资源制作
立体视频教学资源有很多种制作方式，如立体拍摄制作、2D转3D制作和立体动画制作等方式，在实际中选择合适的制作方法，更方便、快捷地制作出立体视频教学资源，并应用于教学。
1.立体拍摄制作立体教学视频资源。立体拍摄制作立体视频教学资源主要分为前期拍摄和后期编辑两阶段，前期拍摄利用立体摄像设备对画面进行记录，后期制作是对前期的拍摄画面进行编辑。在实际制作中，主要运用此种方式制作立体视频教学资源。①前期拍摄。立体拍摄有单机拍摄和双机拍摄。单机拍摄主要有单机单镜头拍摄和单机双镜头拍摄。双机拍摄主要有双机并排拍摄和双机垂直拍摄。单机单镜头拍摄3D立体视频时，单镜头系统通过使用反射镜替代快门，入射光线到达重放镜头的平行光区域，在此区域目标物体焦点处发出的分离光线变成左右两个平行影像，随后被左右影像感光器件分别处理和记录。由于左右眼的影像被捕捉时没有时间、焦点和物像差异，因此可以记录自然平滑的3D影像，甚至是快速运动的场景。单镜头系统的引入，解决了双眼光学特性产生的任何差异问题。双机拍摄主要是双机并排拍摄和双机垂直拍摄。双镜头和一个双记忆卡存储单元等都是整合在一个机身内。摄录一体式的立体调整系统，使得摄像机的操作更加简单。这款摄录一体机光学部分中安装的双镜头系统，使得可以方便调整汇聚点。同时，自动调整垂直和水平位移的功能也同样包含在其中。对于以上的调整，传统的3D摄像机系统需要使用一个PC或者一个外置的视频处理器，而对该款摄录一体机，却可以自动校准，而不需要额外的装置，使得用户可以即刻开始3D影像的采集。不同于大型3D摄像机系统，这个摄录一体机允许从多种角度视频拍摄，以更大的幅度来移动，大大地减少了调整和设置的时间，因此可以使用更多的可能性和时间来创作拍摄技巧。②后期编辑软件。ADOBE公司的编辑软件可以实现立体编辑，AE里的3D Glass特效能够合成色差式的立体视频。Premier CS5及更高版本和NEO 3D软件配合，实现对3D立体视频的剪辑和添加特效，该软件适合一般人员或者小型影视公司制作3D立体视频。首先，NEO 3D将拍摄的立体视频转换成可以编辑的立体格式，其次，Premier 实现对立体视频的剪辑、添加特效和输出。两个软件非常巧妙的结合，使立体视频的制作不再困难。AVID公司推出的AVID MC是一款功能强大的非线性编辑软件，在影视剪辑领域具有雄厚的实力。最近AVID公司推出MC6.0，该版本能够实现对3D立体视频的采集、编辑、添加特效和输出。其立体制作过程是将左、右眼视频转化为立体视频，然后与2D视频编辑流程相似，对3D立体视频进行编辑并添加特效输出立体视频。宽泰公司以Pablo 3D成为了3D立体后期制作系统中的大佬。这套系统基于硬件DI系统可以同时播放两路2K信号，并翻新配备了专门的立体功能，具有分屏显示、深度调整及悬浮窗口等功能。另外，IRIDAS公司、Assimilate公司也在推出相应的3D立体剪辑系统。IRIDAS公司在2000年时就为其SpeedGrade和FrameCycler研发了立体扩展功能。当时立体视频不是很流行，所以IRIDAS公司就将其摒弃了。后来3D立体在后期制作中成了主流趋势，IRIDAS就依靠GPU处理，保持在SDL文件上的非破坏性立体校正推出了立体功能。Assimilate SCRATCH在2007 NAB展示第一套3D立体剪辑系统，当时3ality用它来进行《U2立体巡演》的制作。实际上这是一套DI数字中间片系统，不过可以同时处理两路视频流，还加强了剪辑功能。
2.2D转3D制作立体视频教学资源。2D转3D技术是将传统的2D视频转换为3D立体视频。有两种方式，第一，将2D视频素材转换为3D视频素材，以3D立体工程编辑输出，这种方式制作的立体效果比较好。第二，以2D的模式进行编辑、输出，并将输出的2D视频转化为3D立体视频，这种方式效果不是很理想，但考虑经济和效率问题也被采用过。通过第一种转换方式制作立体视频教学资源时，运用立体剪辑方式对立体素材进行编辑。开始，对2D视频素材进行立体转换过程中，需要注意立体的空间感、镜头匹配等众多因素。然后，转换后的立体素材，在立体工程中运用立体视频剪辑规律进行编辑，并监看最终立体效果。通过第二种转换方式制作立体视频教学资源时，在传统的2D工程中进行编辑，输出2D视频，运用立体转换软件将2D视频转换为立体视频，此种方式转换效果不好，一般不适用。
3.立体动画制作立体视频教学资源。动画立体视频教学资源是在MAYA或3D MAX软件等三维中，通过建模将所需要的场景构建出来，输出模拟摄像机的两路立体视频，运用立体剪辑软件或者立体合成软件将两路视频合成立体视频。立体动画的制作省去了立体拍摄的人力、物力投入，只需在电脑上建模场景，模拟两眼输出两路视频合成立体视频。而且输出两路视频时，同步性、光学效果等匹配问题都很轻易的解决了。制作动画立体视频教学资源的一般步骤是，首先写策划方案，包括制作计划、学习内容和制作人员以及资金投入等；其次对教学内容进行具体设计，编写分镜头脚本；然后在一定的理论指导下，对分镜中的动画角色和场景建模，并制作动画运动；最后输出两路立体视频，运用合成软件合成立体视频，并观察和调节视频效果。
二、显示和传输技术
3D立体视频教学资源的显示方式主要有色分法、分光法和偏振法。色分法是以红蓝或红绿显示两路视频信号，其成像质量差，长时间观看容易疲劳。分光法是以高刷新频率来分开遮挡眼睛视线的，从而获得立体视觉。偏振法是利用垂直偏振和水平偏振光分别进入人眼中，从而观看到立体图像。立体视频教学资源传输给学习者学习有多种途径。首先，通过网络模式呈现给学习者学习，在线观看视频主要是以红蓝形式呈现的，而作为资源的立体视频可以通过左、右眼编码方式或者其它编码方式供学习者下载。其次，新推出的蓝光碟支持3D立体视频的存储和播放，通过立体电视机播放立体视频教学资源进行学习。然后，将高清机顶盒与3D电视机结合接收到立体电视节目，同样立体视频教学资源也能够通过此方式进行传输。最后，在课堂中可以利用3D投影与带有3D图形显卡的电脑结合播放立体视频教学视频，学习者在课堂中就可以感受立体视频教学资源的效果。
本文从立体视频教学资源制作的技术角度探讨了立体视频教学资源的制作过程。立体视频教学资源是未来教学资源的发展趋势，因此，及早地做好这方面内容有助于优质教学资源的共建和共享。
参考文献：
[1]何克抗，林君芬，张文兰.教学系统设计[M].北京：高等教育出版社，2006：2-3.
[2]M·P·德里斯科尔.学习心理学[M].王小明，等，译.第3版.上海：华东师范大学出版社，2008.
[3]孙伟杰.3D影视制作与播放技术探析[J].现代电影技术，2010，（9）：18-23.
[4]Bernard Mendiburu.3D电影制作[M].黄裕成，刘志强，等，译.北京：人民邮电出版社，2011.
[5]王波，邱飞岳，黄亚平.课堂中3D立体教学资源的建设[J].中国教育信息化，2011，（11）：48-51.