Техническая проверка купольной проекции

В этой небольшой статье поговорим о купольной проекции.

Купольная проекция - это форма визуального искусства с эффектом присутствия, в которой динамическая сцена, визуализированная в режиме реального времени на 360 градусов, отображается методом проецирования на трехмерные физические объекты. Другими словами, с помощью отображения проекций любая трехмерная форма или поверхность может стать интерактивным дисплеем.

360 градусная фотография или контент веб-сайтов становятся обычным явлением среди рекламодателей и брендов, но купольная проекция на 360 градусов - это нечто большее.
видео мэппинг 360 - это захватывающий опыт, который помещает зрителя в сцену. Это делается с помощью комбинации видеокамер, проекторов и программного обеспечения, благодаря которому все это происходит.

Все ли купола одинаковы?

Нет. Купола бывают разных размеров и углов установки, в основном в зависимости от того, как используется площадь для проекции.

В планетариях, как правило, используются большие неподвижные перфорированные купола, которые устанавливаются под углом наклона, чтобы обеспечить зрителям хорошую зону обзора.

В летных симуляторах купол в основном охватывает пилота, сидящего в кабине. Эти купола иногда также могут быть фасеточными, состоящими из нескольких плоских сегментов.

 Существует большой спрос на большие купола для проведения мероприятий, и те, которые там используются, обычно являются геодезическими куполами.

Еще одно популярное применение - купольные симуляторы вождения, которые устанавливаются на системы движения со сменными автомобилями. К этим куполам предъявляются свои собственные требования: они должны быть жесткими, чтобы выдерживать силы, создаваемые движением, но также легкими, чтобы минимизировать вес.

Какие проблемы возникают при проектировании купольной проекции?

Существует ряд подводных камней, которых следует избегать при покрытии внутренней части купола бесшовными изображениями с нескольких проекторов.

Например, вам необходимо убедиться, что проекторы правильно откалиброваны, чтобы уровни цвета были одинаковыми по всему изображению.

Темные купола особенно чувствительны к различиям в цветах, поскольку нет других источников света, которые могли бы компенсировать или смягчить различия.

И наоборот, светлые области в купольной проекции будут отражаться на другие части купола, что снижает контраст. Поскольку купола изогнуты по 2м осям это может стать сложной задачей, связанной с деформированием и блендингом. Вы должны быть уверены, что выступы каждый раз точно соответствуют геометрии поверхности.

Изменились ли области применения с годами?

Области применения могли не измениться, но по мере развития технологии количество пользователей в разных сегментах растет. Популярность также меняется со временем, при этом на какое-то время появляется большее количество проектов в определенных областях.

Идет активная работа на рынках развлечений и симуляторов, которые являются основными секторами для такого рода проекций. Рынок развлечений включает в себя планетарии, научные центры, музеи, тематические зоны и мероприятия. Изображение выше взято из 30-метровой проекции купола на выставке Экспо в Йосу.

Моделирование включает в себя как статические установки, так и тренажеры на движущихся платформах для ряда ситуаций, например, полет вертолета, мостик корабля, разработка систем помощи при вождении, управление воздушным движением и т. Д. На изображении ниже показана лаборатория смешанной реальности «Elbe Dome 2.0» IFF Института Фраунгофера в Магдебурге, Германия.

Все это делается с помощью проекции?

Системы основаны на нескольких проекторах, которые обеспечивают лучшее конечное визуальное качество. Есть также установкии, включающие зеркала. Проекторы часто необходимо устанавливать с определенной ориентацией, и в этих условиях зеркала могут быть полезны, например, для реализации проекций пола. Проекторы, оснащенные объективами "рыбий глаз", сейчас используются реже.

Есть какие нибудь недавние изменения в технологиях?

Да! Широкая доступность промышленных камер с питанием через Ethernet (PoE) значительно повысила качество крупных установок. Интеграция стала намного проще - подумайте, например, о кабельной разводке.

Контент для новых поколений проекторов, поддерживающий более высокое разрешение (4K и выше), часто воспроизводится с помощью нескольких видеовходов, а иногда генерируется несколькими генераторами изображений.

Для калибровки в темных условиях, таких как обучение ночному зрению или в планетариях, требуются расширенные функции коррекции уровня черного или оптические маски смешивания.

За последние годы были разработаны дополнительные инструменты для выравнивания проекций на сложных произвольных поверхностях. Помимо стандартных функций определения положения, ориентации и усеченности проектора, которые необходимы для видео маппинга, деформирование, а также блендинг могут быть рассчитаны автоматически.