По материалам https://newsandviews.dataton.com
В жанре интервью Jacquie McHale (от Dataton) обсуждает тему проекции на купол с Малин Халлбек (Malin Hallbeck ) из Domeprojection.com. Компания из Магдебурга известна своим продуктом ProjectionTools, который широко используется в тренажёрах, учебных, имитационных и развлекательных инсталляциях.
• Одинаковы ли купола?
• Как всё начиналось?
• Какие проблемы возникают при проекции на купол?
• Как изменились области применения сейчас?
• Это всё делается с помощью проекции?
• Какие технические новшества появились?
ВОПРОС: Одинаковы ли купола?
Ответ: Нет! Купола бывают разных размеров и их устанавливают под разными углами, и это в основном зависит от того, как используется экран. В планетариях, как правило, устанавливают большие, фиксированные, перфорированные купола, под некоторым углом наклона, обеспечивающим зрителям комфортный обзор. В имитаторах полета купол окружает пилота, сидящего внутри макета. Такие купола иногда могут состоять из нескольких плоских сегментов. Существует спрос на большие купола для мероприятий, для этого используются обычно геодезические купола*.
Другое популярное приложение – купольные симуляторы вождения. Здесь купола должны быть жесткими, чтобы выдерживать нагрузки при движении, а также легкими, чтобы минимизировать вес.
ВОПРОС: Как всё начиналось?
Ответ: Продукт ProjectionTools был создан для компании [project: syntropy]. Компания [project: syntropy] поставляет решения для тренажеров, планетариев и сред глубокого погружения. По совершенствования продукта интерес к нему стали проявлять другие интеграторы и конечные пользователи. Они поняли, что инструменты ProjectionTools могут повысить эффективность, а также обеспечить повторяемость при коррекции геометрии и настройке кривизны. В 2014 году авторы метода решили начать разработку профессионального решения, которое могли бы использовать все. Была основана компания Domeprojection.com®, а ProjectionTools стал общедоступным продуктом.
ВОПРОС: Какие проблемы возникают при проекции на купол?
Ответ: Существует ряд ловушек, которых следует избегать при настройке проекции на внутреннюю поверхность купола для получения бесшовных изображений от нескольких проекторов. Например, необходимо убедиться, что проекторы откалиброваны правильно, чтобы уровни цвета были одинаковыми для всего изображения. Темные изображения на куполах особенно чувствительны к различиям в цвете, поскольку нет других источников света, чтобы компенсировать или смягчать изменения. И наоборот, светлые участки засвечивают другие части купола, что снижает контраст. Поскольку купола изогнуты в двух измерениях, это может стать серьёзным испытанием. Приходится добиваться точного соответствия проекции и геометрии поверхности и хочется делать это без трудоемкого выравнивания вручную. Наша система автоматического выравнивания обеспечивает многократную калибровку с очень высокой точностью.
Для настройки и автоматического выравнивания система использует широкий спектр высококачественных измерительных приборов, в том числе несколько откалиброванных камер.
Чтобы обеспечить совместимость с оборудованием, применяемым в различных сферах, мы интегрируем ProjectionTools с разнообразными аппаратными и программными средствами: медиасерверами (в частности на базе ПО Dataton WATCHOUT), программным обеспечением для моделирования в реальном времени, аппаратными модулями деформации / наложения, графическими картами и проекторами со встроенными возможностями деформации / наложения. Число интеграционных решений постоянно растет.
Подробнее об интеграции ProjectionTools и Dataton WATCHOUT >>
ВОПРОС: Как изменились области применения сейчас?
Ответ: Области применения, возможно, не изменились, но по мере развития технологии, число пользователей растет во всех сегментах. Популярность также меняется с течением времени, растёт с ростом количества проектов в определенных областях.
Мы активно работаем на рынках развлечений и симуляторов, это основные применения для такого рода проекции. Рынок развлечений включает в себя планетарии, научные центры, музеи, тематические парки и массовые мероприятия. На изображении выше показана 30-метровая проекция на купол на Expo Yeosu.
Симуляторы – это не только статические установки, бывают симуляторы на движущихся платформах, например, симулятор полета вертолета, управления кораблём, симулятор вождения и многое другое. На рисунке ниже показана лаборатория смешанной реальности "Elbe Dome 2.0" Института Фраунгофера в Магдебурге, Германия.
ВОПРОС: Это всё делается с помощью проекции?
Ответ: Мы делаем инсталляции с несколькими проекторами с наилучшим финальным качеством изображения. Бывает, что в инсталляциях используются зеркала. Нередко проекторы необходимо устанавливать с заданной ориентацией, в частности, зеркала нужны для реализации проекции на пол. В настоящее время проекторы с объективами типа «рыбий глаз» используются реже.
ВОПРОС: Какие технические новшества появились?
Ответ: Широкая доступность камер промышленного класса с технологией Power over Ethernet (PoE) значительно улучшила качество крупных инсталляций. Интеграция стала намного проще - подумайте, например, о кабельной разводке.
Контент для проекторов нового поколения, которые поддерживают высокие разрешения (4K и выше), часто воспроизводится более чем одним видеовходом и генерируется более чем одним генератором изображений. Мы разработали эффективные функции выравнивания для такого типа сплит-установок, чтобы обеспечить максимальный комфорт для зрителей.
При выполнении калибровки для “тёмных” сред, таких как тренажёры ночного видения или планетарии, нужна коррекция уровня чёрного или оптические маски смешивания**. Для тренажёров ночного видения мы разработали и запатентовали оптические маски краевого смешивания, просчитываемые на параметрах реальной инсталляции, вместо предварительно разработанных масок, основанных на теоретических данных о проекции.
За последние годы были разработаны дополнительные инструменты для настройки проекции на сложных поверхностях. Помимо стандартных функций определения положения проектора, его ориентации и конуса, что важно для 3D-мэппинга, теперь могут быть также автоматически рассчитаны кривизна и краевое смешивание.
Источник: https://newsandviews.dataton.com
*) Геодезический купол (геокупол, геодом) — сферическое архитектурное сооружение, собранное из стержней, образующих геодезическую структуру, благодаря которой сооружение в целом обладает хорошими несущими качествами. Геодезический купол является несущей сетчатой оболочкой.
**) Об оптической системе смешивания NBlend. Большинство современных проекционных технологий не могут обеспечить чистый и ровный черный цвет. Это приводит к видимым серым областям в перекрывающихся областях многоканальных проекций. Этот эффект мало заметен при проецировании дневных сцен, но он становится серьезной проблемой при отображении тёмных картинок и ночных сцен.
Общий подход к решению проблемы заключается в увеличении уровня черного в непересекающихся областях. У этого решения есть недостаток: контрастность системы, которая имеет решающее значение для восприятия проекции, будет серьезно нарушена, снижена. Лучший способ контролировать перекрывающиеся области - это использовать так называемые оптические маски краевого смешивания.
При использовании этой технологии перед объективом устанавливаю фильтры из фольги или стекла с шаблоном смешивания. Шаблон смешивания (наложения) фильтрует дополнительный свет в перекрывающихся областях и оставляет неперекрывающиеся области нетронутыми.
Технология оптической маски смешивания широко известна, но технически сложна и дорога. Кроме того, старый метод не учитывает все параметры. Например, индивидуальная дисторсия каждой пары линз проектора не может быть включена в теоретический расчёт. И вряд ли возможно в реальных условиях воспроизвести теоретически рассчитанную проекционную систему.
Благодаря запатентованной технологии оптической маски смешивания NBlend Domeprojection.com® расчёт и установка оптической маски смешивания значительно упрощены.
Кроме того, наша технология позволяет производить маски выдающегося качества. Технология NBlend позволяет рассчитать оптическую маску на основе точных данных калибровки, собранных из визуальной системы и набора масок. Сочетание функции оптической маски смешивания в ProjectionTools и механики держателя маски выводит оптическое краевое смешивание на совершенно новый уровень.
Источник: https://www.domeprojection.com