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10.11.2006 Arbeitskreis Multimedia & Graphik des ZKI 1
Aufbau eines zylindrischen Aufbau eines zylindrischen Stereo-ProjektionssystemsStereo-Projektionssystems
• Hintergrund
• Einsatzgebiete
• Aufbau:– Leinwand– (Projektoren)– (Visualisierungsrechner)
Herwig Zilken, Zentralinstitut für Angewandte Mathematik (ZAM), Forschungszentrum Jülich
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HistorieHistorie• TAN-Holobench, Electrohome 9500LC,
SGI Onyx2, Polhemus Fastrak
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Holobench: EinsatzgebieteHolobench: Einsatzgebiete
• Datenanalyse: (+)gut möglich für 2-3 Personen,3D-Interaktion durch Tracking-System,wenig immersiv
• Präsentationen: (o)nur kleine Gruppen, max. 10-12 Personen,Aktiv-Stereo Brillen etwas heikel
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Neubau 2004Neubau 2004• Anfang 2004: neuer Maschinensaal und
Bürotrakt fertig gestellt. Räumlichkeiten für VR-System vorgesehen (VR-Rotunde).
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Neues Visualisierungssystem: Neues Visualisierungssystem: EinsatzgebieteEinsatzgebiete
Primär:• 3D-Präsentation von wissenschaftlichen
Ergebnissen,für Gruppen von ca. 10-40 Personen kein Aktiv-Stereo unsere Wahl: Infitec, da dann keine polarisationserhaltenden Leinwände erforderlich sind Tracking nicht unbedingt nötig
Sekundär:• Datenanalyse, muss aber nicht immersiv sein
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MöglichkeitenMöglichkeiten
• Powerwall
• Cave
• Zylinder
Rekonfigurierbare Cave
Beispiel: Rekonfigurierbare Cave reFlex von Fakespace
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Powerwall (Displaygröße: 3 x 2.7 m)
Vorteile:•Rück- und Aufprojektion•ebene Projektionsflächen•homogenes Bild ohne Knicke, Kopftracking nicht zwingend nötig•für Gruppen-präsentationen geeignet
Nachteile:•geringes peripheres Sehen•weniger für immersive Datenanlyse geeignet
•(„bricht“ runde Raumgeometrie)
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Rekonfigurierbare Cave in „Immersive Theater“ Konfiguration(Displaygröße: 3 x 2.7 m)
Vorteile:•Rück- und Aufprojektion•ebene Projektionsflächen•peripheres Sehen•für Präsentationen geeignet
Nachteile:•Knickstellen, Kopf-tracking angebracht
•(„bricht“ runde Raumgeometrie)
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Cave(Displaygröße: 3 x 2.7 m)
Vorteile:•ebene Projektionsflächen•peripheres Sehen•für immersive Datenanalyse sehr geeignet
Nachteile:•Rückprojektion, Aufproj. nur für Boden•Knickstellen Kopf-tracking •weniger gut für Gruppenpräsentationen geeignet
•(„bricht“ runde Raumgeometrie)
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Zylinder mit Aufprojektion, Durchmesser 7 m
2 m
Vorteile:•peripheres Sehen•homogenes Gesamtbild ohne Kopftracking•für Gruppen-präsentationen gut geeignet
•(fügt sich harmonisch in den Raum ein)
Nachteile:•eher Aufprojektion•zylindrische Projektion Warping durch Projektoren•weniger für immersive Datenanalyse geeignet
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Zylinder: LeinwandmaterialZylinder: Leinwandmaterial• Gebogene Kunststoffscheiben
+ geeignet für Infitec und Polarisation+ sehr passgenau- teuer, aufwändiger Auf- und Abbau
• Holzkonstruktion, mit gespachtelter Oberfläche+ passgenau ?- nur Infitec möglich- teuer, aufwändiger Auf- und Abbau
• Spannbildwand+ geeignet für Infitec und Polarisation+ einfacher Auf- und Abbau+ Projektionsfolie einfach (und preiswert) auszutauschen+ preiswert- nicht 100% zylindrisch, leichte Durchbiegung in der Senkrechten
Frage: wie Qualität quantifizieren? Welche Qualität reicht aus?
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Zylinder : RealisierungZylinder : RealisierungKenndaten:• Radius: 7,4 m• Bildhöhe: 3 m• Abwicklung (Breite):
12 m• Schweißnähte alle
200 cm• Ösen alle 20 cm• Infitec-Technik• Gainfaktor 1,0
Aufbau Ende 2005
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Installation in der VR-RotundeInstallation in der VR-Rotunde
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Zylinder - DetailsZylinder - DetailsChristie LX-33mit Infitec-FilternAufhängungRückseite
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Projektion in den ZylinderProjektion in den Zylinder
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Anforderungen an die ProjektorenAnforderungen an die Projektoren
Allgemein Parameter:• Hohe Auflösung, aber erschwinglich SXGA+ Singlechip DLP, 1400x1050 (Regenbogeneffekt?)• Viele andere Parameter (Helligkeit, Kontrast, Schwarzwert, Folgekosten, …..)
Wegen Stereo-System:• Lens-Shift• DLP-Technik wegen Infitec
Wegen Mehrkanalsystem:• Colour Matching • Elektronisches Edge-Blending (auch optisch?)• Helligkeit. Infitec schluckt ~60% Licht. Ein Bild ist 3x4m groß. ABER:
– Projektoren nicht zu teuer!– nicht zu laut!– nicht zu warm!– nicht zu schwer!
Wegen Zylinder:• Image-Warping (In- oder Extern)
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ProjektorenProjektoren
3D Perception Compactview SX25+• Single Chip SXGA+• 2500 ANSI-lumen• 28 dB• 3,3 Kg• Image-Warping und
Edge-Blending in-oder extern
• Stromverbrauch: 350 W
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ProjektorenProjektoren
Christie Matrix 3000• Single Chip SXGA+• 3000 ANSI-lumen
(Dual Lamp)• 16 Kg• Image-Warping
und Edge-Blending intern• Stromverbrauch: 840 W (Dual Lamp)
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ProjektorenProjektoren
BarcoReality SIM 5plus• Single Chip SXGA+• Image-Warping
und Edge-Blendingintern („Warp6“)
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Und was noch?Und was noch?
• Render-Cluster:Linux PC‘s(mind.) ein PC pro Stereo-Kanal,plus ein Steuer-PC
• Mediensteuerung– Steuerung der Projektoren und anderer
Ein-/Ausgabegeräte– Steuerung von EIB-Kompenten– Zentrales Bedienpult