4D电影

定义

4D电影是在立体电影的基础上叠加环境模拟与特效座椅，从而形成新的观影方式。它并非几何学意义上的四维空间，只是借用了维度的说法来指代在三维立体影像之外增加的真实环境刺激^[1]。

与只提供立体视觉的3D电影相比，4D放映把震动、坠落、吹风、喷水、挠痒、烟雾、气泡、气味、布景等效果与剧情结合，使观众在视觉之外获得触觉、嗅觉等感受。影院中的特效座椅一般具备喷水、喷气、振动、扫腿等功能，用于配合银幕内容营造与影片一致的环境^[1]。

原理

4D影厅的核心由放映系统、特效座椅和环境特效设备三部分配合构成。座椅安装在可运动的平台上，能够完成升降、俯仰、左右摆动等动作，模拟颠簸、转弯、下坠等体感；影厅顶部与两侧则布置鼓风机、频闪灯、雪花机、喷雾口和气味控制器等装置，用来还原风、闪电、下雪、烟雾与气味。

这些效果并非临场随机触发，而是由计算机控制系统按预设程序在准确的时间点发出指令。影片上映前，程序工程师会依据情节编辑控制程序，设定何时驱动放映系统、座椅、特效设备与音响，使整套系统同步运作。

座椅的驱动方式分为气动、液压与电动三类。液压座椅在成本与技术要求之间取得平衡，使用较为普遍，每套可承载两名观众，能完成升降、俯仰和摆动等三自由度运动；气动结构最为简单，电动结构复杂、造价最高。

按照运动自由度的多少，动感座椅可分为只能上下运动的单自由度座椅、可前后左右运动的三自由度座椅，以及整体平台摆动的六自由度平台，后者价格最高，通常以平台承载普通座椅的方式实现。

发展历程

被广泛认为是世界首部商业化4D影片的是1984年在美国巴尔的摩六旗主题公园放映的《The Sensorium》，它由六旗与Landmark Entertainment合作制作，采用了多轨离散声音系统、体感座椅以及随画面释放气味的技术^[2]。

此后4D影片陆续出现在迪士尼、环球影城等主题公园中，如《Captain EO》《Muppet*Vision 3D》《Shrek 4-D》《Terminator 2 3D: Battle Across Time》等均采用这种形式^[2]。

4DX是由韩国CJ集团旗下4DPLEX公司开发的代表性4D放映技术，2009年第一代4DX影厅在韩国首尔开设^[3]。该技术随后向海外扩展，2014年4月达到全球100家影厅，2017年9月增至400家，2018年4月突破500家^[4]。

在中国，4D影院较早出现于科普场馆，21世纪初由上海科技馆率先引入，随后科技馆、博物馆与商业影院陆续开设4D影厅。2012年2月，昆明上影永华国际影城开放云南省首个数字4D影厅，用于放映《地心历险记2：神秘岛》^[5]。

应用

4D放映最常见的场所是主题公园与游乐设施，影片多为时长较短的体验项目；此外也广泛用于科技馆、自然博物馆等科普场馆，配合自然、太空、恐龙等题材的短片。

在商业院线，4D技术被用于把正在上映的动作、奇幻、灾难、惊悚类影片改造为特效版本。理论上任何3D影片都可制作4D版本，但实际获得这种处理的，多为大场面和特效镜头较多的类型片^[6]。

4D版本通常由与院线合作的制作公司完成特效编排。以某些系统为例，特效团队需要在影片上映前根据画面重新设计座椅动作与环境效果，制作周期可能只有约两周^[7]。

由于4D场次票价高于普通版本，在上座率相近时单场收益更高。不过配备4D影厅的影院数量有限，一般一家影城只有一个4D影厅，因此实际排片量受到限制^[6]。

局限

4D放映对观看人群设有门槛。多家影厅的入场须知提示，孕妇、老年人、幼儿，以及患有心脏病、高血压、颈椎或腰椎疾病、癫痫等症状的观众不宜观看，儿童须由成人陪同^[8]。这种限制既与座椅震动幅度有关，也源于特效可能造成的身体负担。

不适感还与感官信息的冲突有关。当银幕呈现剧烈颠簸或高速运动，而座椅实际只有小幅倾斜时，眼睛与身体向大脑传递的运动信号不一致，可能引发晕动症状，研究者早在1975年就提出了这一解释^[7]。

内容适配也是4D的短板。环境特效更适合动作、科幻、动画等特效密集的影片，用于以细腻叙事和文戏为主的作品时，持续晃动与喷雾可能干扰观众对剧情的关注^[9]。

经营层面，4D影厅的设备与改造投入较高，对放映场地也有额外要求，这使其难以进入家庭场景，市场规模小于普通3D放映^[10]。此外，设备并非每次都能正常运行，曾出现只有座椅动作而风、水等环境特效未启动的情况^[7]。

参见

• 3D电影 —— 4D放映所依托的立体影像基础。

• 4DX —— 由韩国CJ集团旗下4DPLEX开发的代表性4D放映技术。

• 动感座椅 —— 4D影厅中承担体感模拟的核心设备。

• 杜比全景声 —— 常用于特效影厅的多声道环绕音响技术。

• IMAX —— 与4D同属影院差异化竞争中的高端放映格式。