球幕電影

動感球幕電影廳採用70毫米放映設備，半球形銀幕趲直徑達18米，觀眾觀看電影時，整個畫面布滿球體，視而不見銀幕邊緣，透射型的金屬銀幕，六聲道的立體聲效果，使觀眾享受變化萬千，栩栩如生的萬千氣象。影廳內的動感平台，是集液壓、電器自動化控制、計算機動畫為一體的高科技系統工程。當您坐在平台載體上，整個載體能上下升降，左右傾斜，前後俯仰，即可摸擬航天器去邀游太空，也可摸擬潛水器，飽覽海底世界的奇特景象。隨著逼真的畫面和平台載體的活動，讓人不由自主的進入角色，造成十分真實和驚險刺激的特殊感覺。

穹幕電影是一种放映銀幕為穹形的電影，也叫“球幕電影”。其穹形銀幕是寬銀幕發展到極限，轉而又向天空發展而成的，它就像一口大鐵鍋一樣把觀眾罩在下面。這種穹形銀幕最早是半穹形的，1939年，在紐約舉行的一次世界博覽會上，有人用五台放映機把一幅幅巨大的合成畫面放映在半球形的銀幕上，當時，看到這種電影的人們紛紛讚嘆不已。第二次世界大戰中，有的國家曾經把敵機的形象放映在這種穹形銀幕上，供防空訓練用。70年代才發展成全穹形。穹幕電影多採用單機拍攝，單機放映方式。拍攝時用帶魚眼鏡頭的65mm或35mm攝影機，放映時一般採用帶魚眼鏡頭的70mm放映機。有一家電影院專門上映這種電影，銀幕的形狀是大半個圓穹頂，穹的直徑有25米，高度大約18米，一直延伸到整個觀眾席的後面，好像半個巨大的球罩在地上似的。觀眾是通過專用的地道進到“球”里去看電影的。在這種奇特的銀幕上曾經放映過有關星際航行以及阿波羅宇宙飛船登上月球探險的影片，效果特別好。我國已有幾座穹幕影院，最有代表性的是北京中國科技館穹幕影廳，該廳於1995年8月建成，銀幕直徑27米，有500個座位。已放映的影片是美國70mm影片《大峽谷》和《飛向太空》。

這種電影在拍攝和放映時，所需要採用的魚眼鏡頭是一種視角特別廣闊的特殊鏡頭，它的構造和功能像魚的眼睛一樣。我們人類的眼睛，在不轉動頭部也不轉動眼球時，只用一隻眼睛，左右看到的清晰範圍大約是50°。魚類的眼睛可以看得比我們人類寬廣得多，達到了180°。因此，人們就把視角特別寬廣的鏡頭稱作魚眼鏡頭了。

穹幕電影已成為進行科學研究和科學普及的理想工具，特別是在太空、海洋、軍事、大氣物理等科學領域裡，更能發揮出它顯著的優越性。

在穹幕電影院里，座位一般是設計成躺椅形式，這樣，觀眾仰望穹頂就不用費勁，能非常舒服地觀看。

穹幕電影是近20年來發展起來的一種新形式電影。高清晰度超大穹型畫面，超出觀眾的視野範圍，觀眾猶如置身於場景之中，加上全方位六聲道立體音響配音，有著極為真實的臨場效果。

穹型銀幕的直徑大小，直接影響著廳內觀眾的容量。建在中國科技館內的穹幕電影廳，屏幕直徑達27米，整個屏幕面積近1000平方米，電影畫面可達860平方米，可容納觀眾500人，是當今世界上同類影院中最大的之一。穹幕電影以超人眼視角的畫面和逼真的立體音響效果，成為當代電影技術的一支奇葩。只有北美、西歐和亞洲少數國家建造了穹幕影院。

由於穹幕電影廳建築主體是個半球，而且球的直徑又是那樣大（穹幕影廳球體外殼直徑達35米），因而在建築施工上，本身上就比一般建築複雜得多。像球網架安裝、屏幕的固定，廳內排氣換氣，消防報警等施工項目，都是建築過程中的難點。特別是在建築聲學處理上，更是關鍵。為了避免和減少球體中心處的聲聚集，不能將聲聚焦中心設計在觀眾座位上，而設在觀眾的上方。從放映系統看，由於普通35毫米電影的屏幕只有幾十平方米，放映機的氙燈用到2至3千瓦，甚至要用到15千瓦。如此大的光源，冷卻散熱成了最大的技術難點之一。因 此有的放映設備在鏡頭處不僅要用風冷，而且加水冷。此外，放映機魚眼鏡頭是其另一個技術關鍵，它不僅光通量大、呈像清晰度高，而且要設法消除色差和盡量減少球差以降低畫面變形。由於70毫米影片比35毫米影片面積大幾倍，放映時影片輸片速度相應加快，因此，70毫米影片系列，包括70毫米5孔、8孔、10孔、15孔等規格。加拿大首先推出70毫米15孔影片，影片採用橫向水平輸片，畫幅大，質量好。美國和日本等國推出70毫米8孔、10片孔影片，採用垂直輸片方式，技術上比15孔片相對簡單，性能價格比較好。中國科技館穹幕影廳正在放映的70毫米10孔影片“大峽谷”，就是由日本五藤光學研究所引進美國70毫米15孔底片，縮制拷貝而成的。

從還聲系統分析，與傳統的影片塗磁或聲光轉換方式對比，穹幕電影採用多軌錄音機放音方式，通過多路專業音響設備放音，達到理想要求。為了進一步提高還音質量，國際上個別穹幕電影廳已採用多路激光還音方式。中國科技館穹幕電影廳的還音方式，是靠一台八軌錄音機把磁帶上六個聲道的伴音號作為聲源，經過多級信號處理放大后，由屏幕背後六組音箱喇叭放音。

為什麼穹幕電影廳建在科技館，而不是作為一般的娛樂設施？這要從魚眼鏡頭講起。在放映距離相同的情況下，鏡頭的焦距越短，放映出的畫面就越大，焦距16毫米的魚眼放映鏡頭，水平放映角可達180度，垂直放映角達128度，使用魚眼鏡頭放映的穹幕電影，是目前觀眾視野最大的一種電影，因此，它特別適宜用來表現太空宇航、天文、海洋海底等內容。影片的身臨其境感，彷彿把觀眾帶到冥冥太空或浩瀚的海洋，人們好像翱翔在高山峽谷之間，或顛簸於激流險灘之中。可以說，穹幕電影是當代最具表現力和感染力的科普教育手段。因此，國內外穹幕電影大都被使用在科技館、博物館、天文館、宇航館、太空館等科普教育場所。例如，法國拉維萊特國家科學技術和工業博物館、加拿大渥太華人類博物館、香港太空館等都建有世界著名的大型穹幕電影廳。據不完全統計，世界上已建成各類大型70毫米電影廳138座（含穹幕與大屏幕）。

“半球”內的4D感受

坐在懸掛在空中的坐椅上，眼前是直立的球形屏幕，彷彿置身於一個“球”內。上下左右，視線所及全是電影屏幕。當屏幕的畫面展現出一片浩瀚的森林時，竟有泛起的林木香氣的微風吹來，簡直如沐春風。

立體放映系統、動感特效坐椅與特效設備、計算機控制系統這三者協同作用，構成一個系統，共同刺激觀眾的視覺、聽覺、觸覺、感覺等各個感官。以實現影片主題所涉及的環境，環境內的各種細節，以及觀眾在特定環境內的遭遇等，營造出使人身臨其境的整體效果。

Fulldome 製作技術主要用於要求相對較低的天象題材影片。如果要進一步面 向包括文物、生物、人物角色在內的更廣泛題材影片，就必須面對真實感、解析度、影片製作周期和變形處理等指標，實現對傳統的魚眼拍攝製作方式的超越。以下是對上述指標的分析：

1. 三維數字製作的真實感，取決於三維數字化的精度、紋理的精度、色彩的準確度和光照處理。不管數字化的對象在現實中是否存在原型，在影視級的目標下，都必須滿足客觀性的要求：存在原型的，數字化的結果要求準確、要求忠實於原型，如文物；找不到原型的，也應符合科學性，如古生物，應依據化石和生物專家、考古專家的研究成果。

2. 片放映清晰度的決定因素包括：影片的輸出解析度和設備、場地的因素。

其中，三維數字製作影片的輸出解析度取決於三維物體的幾何精度、三維物體的紋理解析度、三維物體與鏡頭距離等因素；設備、場地因素包括屏幕尺寸（在Fulldome 電影里通常使用球幕直徑）、觀眾到屏幕的距離、單個投影機的設備解析度和投影機的個數（通道數）等。

3. 片製作周期主要包括兩大部分：三維數字化的周期（又分為幾何建模、紋理圖像處理、紋理映射、動作建模、場景空間搭建、攝像機鏡頭攝製、燈光處理等），影片繪製的周期（又分為三維繪製和後期特效製作）。

4. 在傳統的魚眼拍攝製作方法下，影片畫面的變形問題不存在，因為拍攝和放映都使用魚眼鏡頭；而數字製作，必須面臨從矩形畫面映射到球幕的過程，並需要解決該過程所導致的變形。

1983年至1985年期間，我國各地引進多套180度70 mm 5齒孔 球幕電影放映設備，影廳直徑一般為13.4米，容納觀眾200人左右。在廣東、深圳、上海、北京等地建有30餘座。1986年通過多方合作，我國研製出35毫米 4齒孔 小型可移動的球幕電影院設備，球幕直徑10米，國內曾發展到30多種。因影片來源和聲畫貿易等原因，未能鞏固和發展。

1992年利用放大印片工藝成功攝製了70毫米 8齒孔 大球幕影片《女刑警》，在北京遊樂園建成的大球幕放映。半球銀幕直徑15米，面積240平方米。

1994年北京科技館引進我國影院第一座70毫米10齒孔超大型球幕電影院，全套放映設備來自日本。銀幕直徑26米，有500個觀眾座位。並首映美國影片《科羅拉多大峽谷》。目前國內一些科技館、展覽館也引進多套大型球幕電影院。

2010年4月，位於敦煌的“敦煌莫高窟遊客中心”開始建設，屆時將提供莫高窟總體展示。該館將設有兩個球幕劇院和兩個巨幕劇院，預計2012年年底開館。

2011年9月，位於煙台鯨鯊館內的首部國產球幕動畫影片“海之交響樂”隆重上映。這是中國內地第一家以“360°環幕球形”著稱的動感電影院，為遊客展示了一個360°視角全景立體的海洋實景模擬畫面。影片通過超寫實的三維模擬技術，結合密集的燈光點陣和數字全息音響系統，為遊客獻上一場超震撼的視覺聽覺盛宴。由於該影院從片源製作到球幕搭建、播放系統安裝調試等整體集成服務均由國內一家知名數字內容服務商傾力打造，影片的最大解析度達到了兩千五百萬像素，這標誌著中國的球幕電影發展已達國際領先水平，開創了中國球幕電影發展的一個里程碑。

截止2014年初，深圳市互動波數字科技有限公司大力推廣球幕電影，使這一高科技技術能被大眾容易接觸，在享受視覺震撼的同時，寓教於樂。深圳、海南三亞等地都留下了球幕電影的足跡，都受到了當地媒體的廣泛關注；據悉，四川成都、上海等地也將相繼開展該項目。隨著硬體的發展，4K級別解析度的片源也將逐漸增多。互動波球幕影院為圓頂式結構，銀幕呈半球形，觀眾被包圍其中，高清晰度畫面自面前延至身後360°。

世界最大球幕影院-中國新科技館球幕影廳正式開門迎客，觀眾可在影院內感受到抬眼望去四周都是銀幕的 環形視聽效果。坐在傾斜30度的坐椅上，仰望就能看到巨大的環形銀幕，將影片中的景緻都拉至眼前，彷彿伸手就可以摸到一般。

據中國新科技館相關負責人介紹，科技館球幕影院放映球幕電影和演示天象節目，可容納442位觀眾。影院引進世界先進的IMAX放映設備，銀幕上電影畫面的面積為1000多平方米，帶給觀眾前所未有的視覺衝擊。“這是目前世界上最大的球幕影院。據了解，科技館球幕影院引入了《別有洞天》、《阿爾卑斯》等影片，今起對公眾開放，球幕影院成人票價30元，學生20元。