Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из полнокупольного видео )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Полностью купольная видеопроекционная среда относится к иммерсивным купольным видеопроекционным средам. Купол, горизонтальный или наклонный, заполнен компьютерной анимацией в реальном времени (интерактивной) или предварительно визуализированной (линейной) , изображениями в реальном времени или составной средой.

Несмотря на то, что современные технологии появились в начале-середине 1990-х годов, полнокупольные среды эволюционировали под влиянием множества факторов, включая иммерсивное искусство и повествование историй, с технологическими корнями в куполообразной архитектуре , планетариях , средах с многопроекторными фильмами, симуляции полета и виртуальной реальности .

Первоначальные подходы к движущимся полнокупольным изображениям использовали широкоугольные линзы, как для 35-, так и для 70-миллиметровой пленки , но дороговизна и неуклюжий характер пленки не позволили добиться значительного прогресса; кроме того, такие форматы фильмов, как Omnimax , не покрывали полные два pi стерадиана поверхности купола, оставляя часть купола пустой (хотя из-за расположения сидений эта часть купола не была видна большинству зрителей). В более поздних подходах к полнокупольному изображению использовались системы монохроматической векторной графики, проецируемые через объектив «рыбий глаз» . В современных конфигурациях используются растровые видеопроекторы., либо по отдельности, либо сгруппированы вместе, чтобы покрыть поверхность купола полноцветными изображениями и анимацией.

Видео технологии [ править ]

Полноценная видеопроекция может использовать различные технологии в двух типичных форматах: системы с одним и несколькими проекторами. Отдельный проектор (-ы) может управляться множеством источников видеосигнала, обычно подавая материал, визуализируемый в режиме реального времени или предварительно визуализированном. Конечным результатом является видеоизображение, которое покрывает всю куполообразную проекционную поверхность, обеспечивая иммерсивное впечатление, заполняющее поле зрения зрителя.

Системы с одним или несколькими проекторами [ править ]

Полнопроекторные видеосистемы с одним проектором используют один (или смешанный) видеоисточник, отображаемый через одну линзу типа «рыбий глаз», обычно расположенную в центре или рядом с центром полусферической проекционной поверхности. Преимущество одного проектора заключается в том, что он позволяет избежать смешения краев (см. Ниже) между несколькими проекторами. Основным недостатком систем с одним «рыбьим глазом» является то, что они ограничены разрешением одного проектора и минимальным размером видеоизображения для покрытия всего купола. Другим недостатком центральных проекторов является потеря центра купола для оптимального просмотра восстановленного перспективного вида, обеспечиваемого истинной полусферической проекцией, проблема, присущая традиционным проекторам планетариев. Однако этот недостаток исчезает по мере увеличения размера аудитории (все равно все не могут находиться в центре купола).

Зеркальные системы с одним проектором, впервые разработанные Mirrordome из Суинберна, но теперь предлагаемые множеством производителей, размещены на краю купола, чтобы увеличить количество сидячих мест, снизить затраты и позволить аналоговым планетариям стать цифровыми, не отказываясь от своего звездного проектора. . Также возможно построить такую ​​систему по относительно невысокой цене. Основным недостатком является заметно более низкое качество проецирования по сравнению со специальными объективами, несмотря на возможность проецирования большей части разрешения проектора.

Полнопроекторные видеосистемы с несколькими проекторами основаны на двух или более видеопроекторах, соединенных краями, для создания бесшовного изображения, покрывающего полусферическую проекционную поверхность; Разделение всего изображения на сегменты позволяет получать изображения с более высоким разрешением и размещать проектор, не вторгаясь в зону просмотра под куполом. Недостатком множественного проецирования является необходимость частой регулировки выравнивания проекторов и неравномерное старение отдельных проекторов, что приводит к различиям в яркости и цвете между сегментами. Даже незначительные различия в производительности между проекторами могут быть очевидны при проецировании сплошного цвета на всю сцену. Области со смешанными краями, где проекторы накладываются друг на друга, часто имеют размытые, двойные изображения и могут иметь очень очевидные области с дополнительным уровнем черного, если они плохо спроектированы или настроены.

Общая технология видеопроекторов [ править ]

В куполах используется широкий спектр технологий видеопроекции, в том числе электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), цифровая обработка света (DLP), жидкокристаллический дисплей (ЖКД), жидкий кристалл на кремнии (LCOS), а в последнее время - две разновидности лазерные проекторы (см. лазерный видеопроектор ).

В частности, для систем с несколькими проекторами устройства отображения должны иметь низкий уровень черного (т.е. проецировать мало света или вообще не светиться, когда на них не посылается сигнал), чтобы обеспечить разумное слияние краев между различными проекционными элементами. В противном случае перекрывающиеся видеоизображения будут иметь аддитивный эффект, вызывая появление сложного серого узора, даже если изображение не проецируется. Это становится особенно важным для пользователей планетариев , которые заинтересованы в проецировании темного ночного неба. Стремление к тому, чтобы проекторы «стали черными», привело к продолжению использования технологии ЭЛТ, несмотря на появление более новых и менее дорогих технологий.

У ЖК-проекторов есть фундаментальные ограничения на их способность проецировать настоящий черный цвет, а также свет, что, как правило, ограничивает их использование в планетариях. Проекторы LCOS и модифицированные LCOS улучшили коэффициент контрастности ЖК-дисплея , а также устранили эффект «дверцы экрана» из-за небольших зазоров между пикселями ЖК-дисплея. DLP-проекторы с «темной микросхемой» улучшают стандартный дизайн DLP и могут предложить относительно недорогое решение с яркими изображениями, но уровень черного требует физической перегородки проекторов. По мере развития технологии и ее удешевления лазерная проекция выглядит многообещающей для купольной проекции, поскольку она предлагает яркие изображения, большой динамический диапазон и очень широкое цветовое пространство .

КУПОЛЬНЫЕ линзы и стандартные линзы в чем-то похожи. Оба они зависят от типа устройства отображения: LCD, DLP, LCOS, D-ILA и т. Д .; и размер чипа или панели, которая является частью этого устройства. Уникальная особенность КУПОЛЬНОЙ линзы - это фактическая форма стекла, проецируемое изображение выходит сверху и по всей окружности линзы. Самым большим преимуществом является то, что этот тип линз поддерживает фокусировку во всем поле зрения 180 x 180. Один стандартный объектив с плоским или криволинейным полем будет иметь серьезные проблемы с фокусировкой и искажениями. Несколько разработчиков линз предлагают КУПОЛЬНЫЕ линзы, каждая из которых предназначена для определенного класса проекторов и устройств отображения. Эти линзы могут охватывать различные размеры пикселей и разрешения экрана.

Типы контента [ править ]

Контент, созданный на компьютере (CG), является основным источником материала для полнокупольного изображения. Контент компьютерной графики может быть выходом симулятора в реальном времени, например, из программного обеспечения для моделирования планетария, или предварительно записанным полнокровным видео. Видео в реальном времени FullDome становятся все более доступными для купольного использования по мере увеличения разрешения цифровых видеокамер. Также может отображаться контент в реальном времени, относящийся к полному контенту, который не был предварительно обработан и создан с помощью программного обеспечения VJ или игровых движков .

История [ править ]

1983 г.Первый каллиграфический сканер Evans & Sutherland Digistar I (проекция световых точек и линий - также известный как векторное сканирование) планетарийный проектор в Музее науки Вирджинии в Ричмонде, Вирджиния , США
1992 г.Первая купольная система научной визуализации с векторным / каллиграфическим сканированием в SIGGRAPH , установленная Суперкомпьютерным центром Северной Каролины с использованием перепрограммированного Digistar I для молекулярной визуализации
1994 г.Компания Alternate Realities Corporation представляет свой первый прототип VisionDome в Glaxo Inc. в Research Triangle Park, Северная Каролина , США. В VisionDome, разработанном в суперкомпьютерном центре Северной Каролины, используется проектор с растровой разверткой (полноцветное видео) и объектив «рыбий глаз» для проецирования интерактивной трехмерной графики. на 5-метровый купол. [1]
1995 г.Первый каллиграфический проектор для планетария Evans & Sutherland Digistar II открывается в Лондонском планетарии , Великобритания
British Telecom использует вертикальный пятиметровый VisionDome компании Alternate Realities Corporation для своей программы исследования медиа-среды «Общие пространства», включающей компьютерную графику, виртуальные пейзажи, графику данных, видео, составные живые действия. и пространственный звук . [2] [3]
Август: однодневный курс SIGGRAPH '95 под названием «Графический дизайн и производство для полусферической проекции» знакомит с сферической перспективой, полусферической проекцией и предлагает конвергенцию систем моделирования , использующих растровую видеопроекцию со смешанными краями, систем виртуальной реальности, таких как CAVE ( Cave Автоматическая виртуальная среда ) и планетарии, чтобы создать новую среду с усиленной иллюзией присутствия. Организовал Эд Ланц с ведущими Майком Хаттоном, Стивеном Сэвиджем и Крисом Уордом.
1996 г.13–19 июля: Первый виртуарий Goto, продемонстрированный на конференции Международного общества планетариев в Осаке, Япония.
26–29 октября: Evans & Sutherland StarRider продемонстрировали на конференции Ассоциации научно-технологических центров в Питтсбурге, штат Пенсильвания, США.
1997 г.Апрель: Первая постоянная установка Spitz ElectricSky в Центре Северного сияния на территории Юкон, Канада, с использованием трех ЭЛТ-проекторов Electrohome 9500, воспроизведения видео с четырехкратным отображением строк и сглаживания границ в реальном времени для виртуального рабочего стола с полем обзора 200x60 градусов. Bowen Technovation проводит первые три шоу для этой новой системы.
7–10 мая: Spitz ElectricSky публично представлен на конференции MAPS в Чаддс-Форд, штат Пенсильвания. Боуэн Technovation представляет выставочные возможности и методы производства новой технологии.
1998 г.22 мая - 30 сентября: Павильон Океании открывается на ЭКСПО 98 в Лиссабоне, Португалия. Среди множества экспонатов виртуальной реальности он включает The Artefact Room, театр VisionDome с 7-метровым куполом с интерактивными 3D-анимациями пролета Атлантиды, которыми одновременно управляют 40 участников. [4]
28 июня - 2 июля: Sky-Skan представляет SkyVision на конференции Международного общества планетариев в Лондоне, Великобритания. Первая астрономическая цифровая полнокупольная анимация, показанная публике, «Столпы творения» Дона Дэвиса, а также тур по солнечной системе и анимация Международной космической станции Тома Кейси из Home Run Pictures. Это знаменует собой первую публичную демонстрацию полнокровного видео, отличающуюся воспроизведением реального видео - в отличие от предыдущих попыток, основанных на патентованных генераторах изображений с использованием векторной или растровой графики - охватывающих все полушарие.
Декабрь: Установка вертикального купола SGI и Trimension в университете Тиссайд, Великобритания. [5]

Декабрь: Хьюстонский музей естествознания открывает систему SkyVision как постоянный общественный театр при начальном финансировании НАСА в партнерстве с Университетом Райса . Первое воспроизведение полнокупольного шоу: «Космические тайны». [6]

1999 г.Планетарий Адлера вновь открывается в Чикаго, Иллинойс, США, с системой Evans & Sutherland StarRider.
Evans & Sutherland представляют свое первое линейное воспроизведение шоу "We Take You There" на SIGGRAPH '99

В Хьюстонском музее естествознания состоялась премьера первой полнокупольной выставки наук о Земле "Силы времени".

Музей естественной истории Карнеги открывает Театр Земли с системой SkyVision

2000 г.Планетарий Хайдена вновь открывается в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, США, с видеосистемой Silicon Graphics Onyx2 и Trimension.
Хьюстонский музей естествознания совместно с Университетом Райса представляет первую презентацию шоу о погоде в космосе и Земле "Force 5" (обновлено в 2010 году и все еще распространяется)
2002 г.BMW Group EarthLounge [7] Премьера системы ADLIP (All-Dome Laser Image Projection) от Carl Zeiss с видеосистемой SkyVision Full Dome и DigitalSky от Sky-Skan, а также полнокупольная пленка LivinGlobe (ag4, Exponent3) в самой большой в мире полнокупольной проекции купол (24 м) на Всемирном саммите ООН по устойчивому развитию, Йоханнесбург, Южная Африка.
2002 г.Первый в мире установленный полностью цифровой планетарий (RSA Cosmos SkyExplorer) открыт в Вальядолиде, Испания. [8]
2003 г.Планетарий Кларка (бывший планетарий Хансена) вновь открывается в Солт-Лейк-Сити, штат Юта, США, с Evans & Sutherland Digistar 3
Планетарий Адлера модернизирует свой StarRider до новой системы Evans & Sutherland Digistar 3. Мини-купол также открывается в их производственном отделении, где работают системы Digistar 3 SP и Producer.
Первые цифровые планетарии, предназначенные для портативного рынка, были представлены независимо Digitalis Education Solutions и Sky-Skan (в партнерстве с Университетом Райса и Хьюстонским музеем естествознания). Версия HMNS / Rice впоследствии становится Discovery Dome и распространяется через ePlanetarium .
27–28 июля: Первая общеотраслевая демонстрация полнокровного программирования на выставке SIGGRAPH в Научном центре им. Рубена Х. Флит, включая дневной курс по искусству и науке полных доменов под названием « Компьютерная графика для крупномасштабных иммерсивных театров ».
3 ноября: Планетарий Евгенида в Афинах, Греция, вновь открывает премьеру своего первого 40-минутного спектакля «Космическая одиссея» с полнокамерной системой Sky Skan Skyvision-Digital Sky и системой Evans & Sutherland Digistar 3 под углом 24,5 метра. Купол Astrotec.
2004 г.Первый фестиваль DomeFest прошел в Астрономическом центре LodeStar в Альбукерке, Нью-Мексико, США.
Первая витрина ASTC Fulldome прошла в Техническом музее инноваций, Сан-Хосе, Калифорния
Первый иммерсивный кинофильм R + J [9] (Ромео и Джульетта) от LivinGlobe
Первый полнометражный анимационный художественный фильм «Калуока'хина, Зачарованный риф» Калуока'хина, Зачарованный риф от Softmachine Softmachine
Декабрь: Открытие нового здания Пекинского планетария в Пекине, Китай, с установкой Silicon Graphics Onyx 300 и первым полнокупольным лазерным дисплеем ( Zeiss ADLIP).
2005 г.GOTO устанавливает первую полнокупольную сферу на ЭКСПО 2005 в Айти, Япония.
2007 г.Октябрь: Obscura Digital и Elumenati разрабатывают временный геодезический полнокупольный дом диаметром 90 дюймов для мероприятия Google Zeitgeist в кампусе Google.
UCSB AlloSphere открывается с полным объемным звуком и видео для нескольких пользователей
2008 г.Январь: Sky-Skan устанавливает первый в мире полнокупольный трехмерный стереоскопический планетарий в Астрономическом центре Имилоа на Гавайях в Хило, Гавайи. Первое стереоскопическое шоу в планетарии Имилоа - «Рассвет космической эры», созданное Mirage IIID.
2008 г.Июль: Sky-Skan демонстрирует Definiti 8K: полнокомпонентную проекционную систему размером 60 000 люмен, 8k x 8k на выставке IPS 2008 в планетарии Адлера в Чикаго, не уступающую по качеству изображения широкоформатной пленке (впоследствии система открывается в планетарии в Пекине)
2008 г.Июль: Carl Zeiss демонстрирует прототип проекторов "Velvet" на выставке IPS 2008 в планетарии Адлера в Чикаго. Компания Zeiss разработала серию Velvet с нуля для использования в планетариях и добилась беспрецедентного черного фона, чтобы сохранить качество полнокупольного / планетарного опыта.
2009 г.Март: Колледж искусств и медиа в Денверском университете Колорадо (CAM) установил 25 Mac Octo-core Cinema 4D и After Effects Render Farm для специальной обработки полнокупольного контента вместе с Денверским музеем естественных наук и IMERSA.
2010 г.Июнь: Vortex Immersion Media устанавливает 50-футовый иммерсивный кинотеатр с цифровым куполом на студии в Los Angeles Center Studios в центре Лос-Анджелеса в качестве студии исследований и разработок в области искусства и развлечений, которой руководит и управляет Эд Ланц, MEE. Вместе он и Кейт МакКаллум, продюсер, создают программу AIR: Artist In Residence, чтобы продвигать создание и презентацию экспериментальных проектов в пространстве купола, таких как; живая музыка + художественные концерты, мюзиклы в смешанной технике, балет 360, перформанс, театр и кинопроекты 360.

Ноябрь: Институт искусств американских индейцев открывает первый в мире полностью шарнирный цифровой купол.

2011 г.Январь: Планетарий Вашингтонского университета открывает первую 6-канальную полнокупольную цифровую проекцию HD, полностью основанную на телескопе Microsoft Research WorldWide Telescope . Планетарий, построенный при бюджете на оборудование и строительство в размере 40 000 долларов США, имеет самую большую в мире панораму всего неба с разрешением 1 терапиксель , что позволяет увеличивать изображение до 1 угловой секунды на пиксель в любой точке неба. Аспирант Университета штата Вашингтон Филип Розенфилд представил доклад [10] на симпозиумах Астрономического общества Тихого океана 2010 г. Космос и EPO, в котором описывается конструкция и конструкция системы.
2013Октябрь: Планетарий Фиске в Университете Колорадо открывает настоящий гибридный цифровой оптический 8K-кинотеатр с проекционной системой Sky-Skan 8K Definiti, соединенной с оптическим звездным проектором Megastar IIA .
2014 г.Июль: Digitalis Education Solutions, Inc выпускает самую легкую универсальную цифровую проекционную систему для планетариев - Digitarium Iota. При весе всего 20,6 фунта и 33,5 фунта соответственно, системы Digitarium Iota и Digitarium Delta 3 представляют собой концепцию портативного дизайна, дополняющую ее новую флагманскую систему с фиксированным куполом, Digitarium Aethos.
2015 г.Январь: планетарии Emerald выпускают свои портативные цифровые 3D-кинотеатры со стереоскопической полнокомпонентной проекционной системой, связанной с программным обеспечением для моделирования планетария MV2. В составе серии портативных планетариев LITE.

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Более широкое видение виртуальной реальности». Новости и обозреватель . Роли, Северная Каролина. 31 декабря 1994 г. Титульная страница Раздела D: Бизнес.
  2. ^ «Британский успех в VR» . twinisles.com . Проверено 10 апреля 2018 года .
  3. ^ «Альтернативные реальности запускают проект НИОКР». Деловой журнал "Треугольник" . 1996 г.
  4. ^ " " Океаны: наследие нашего будущего "Metaforia Entertainment Inc." . Отчет WAVE о цифровых медиа . 907 : 10. 3 ноября 1998 года архивация от оригинала 19 августа 2004 года . Проверено 14 ноября 2006 года .
  5. ^ Вебстер, Дженис. «Опыт Hemispherium» . Университет Тиссайда . Архивировано из оригинала 5 февраля 2012 года . Проверено 10 апреля 2018 года .
  6. ↑ Дарвин, Дженнифер (20 декабря 1998 г.). «Планетарий Берка Бейкера стреляет в небо с переделкой в ​​1,2 миллиона долларов» . Хьюстонский деловой журнал . Проверено 10 апреля 2018 года .
  7. ^ "БМВ" . Livinglobe . Архивировано из оригинального 7 -го января 2009 года . Проверено 13 февраля 2008 года .
  8. ^ "Museo de la ciencia - вальядолид" . www.museocienciavalladolid.es . Проверено 28 июня 2018 .
  9. ^ "R + J" . Livinglobe . Архивировано из оригинального 7 -го января 2009 года . Проверено 10 февраля 2008 года .
  10. ^ Розенфилд, Филип; Коннолли, Эндрю; Фэй, Джонатан; Кэри, Ларри; Сайрес, Конор; Тоффлемир, Бенджамин (01.11.2010). «Доступные цифровые планетарии со всемирным телескопом». arXiv : 1011.0342 [ astro-ph.IM ].