Fulldome se refiere a entornos de proyección de video inmersivos basados en domos. La cúpula, horizontal o inclinada, está llena de animaciones de computadora en tiempo real (interactivas) o pre-renderizadas (lineales) , imágenes de captura en vivo o entornos compuestos .
Aunque la tecnología actual surgió a principios y mediados de la década de 1990, los entornos de domo completo han evolucionado a partir de numerosas influencias, incluido el arte inmersivo y la narración de historias, con raíces tecnológicas en la arquitectura abovedada , planetarios , entornos de películas con múltiples proyectores, simulación de vuelo y realidad virtual .
Los enfoques iniciales para las imágenes de cúpula completa en movimiento utilizaron lentes de gran angular, tanto de película de 35 como de 70 mm , pero el costo y la naturaleza desgarbada del medio de la película impidieron muchos avances; Además, los formatos de película como Omnimax no cubrieron los dos pi estereorradianes de la superficie de la cúpula, dejando una sección de la cúpula en blanco (aunque, debido a la disposición de los asientos, la mayoría de los espectadores no vieron esa parte de la cúpula). Los enfoques posteriores al fulldome utilizaron sistemas de gráficos vectoriales monocromáticos proyectados a través de una lente de ojo de pez . Las configuraciones contemporáneas emplean proyectores de video raster , ya sea individualmente o agrupados para cubrir la superficie del domo con imágenes y animaciones a todo color.
Tecnología de video
La proyección de video Fulldome puede utilizar una variedad de tecnologías en dos formatos típicos: sistemas de uno y varios proyectores. Los proyectores individuales pueden ser controlados por una variedad de fuentes de video, típicamente alimentando material renderizado en tiempo real o en modo pre-renderizado. El resultado final es una imagen de video que cubre toda una superficie de proyección abovedada, produciendo una experiencia inmersiva que llena el campo de visión del espectador.
Sistemas de uno o varios proyectores
Los sistemas de vídeo de domo completo de un solo proyector utilizan una fuente de vídeo única (o mixta) que se muestra a través de una única lente de ojo de pez, normalmente ubicada en o cerca del centro de una superficie de proyección hemisférica. Un solo proyector tiene la ventaja de evitar mezclas de bordes (ver más abajo) entre varios proyectores. La principal desventaja de los sistemas de ojo de pez único es que están limitados a la resolución de un proyector y en la dimensión más pequeña de la imagen de video para cubrir un domo completo. Otra desventaja de los proyectores centrales es la pérdida del centro de la cúpula para una visualización óptima de la vista en perspectiva reconstruida proporcionada por la proyección hemisférica verdadera, un problema compartido con los proyectores de planetario tradicionales. Sin embargo, esta desventaja se desvanece a medida que aumenta el tamaño de la audiencia (de todos modos, no todos pueden estar en el centro de la cúpula).
Los sistemas de espejos de un solo proyector, iniciados por Mirrordome de Swinburne, pero ahora ofrecidos por una plétora de fabricantes, se colocan en el borde de la cúpula para aumentar los asientos, reducir los costos y permitir que los planetarios analógicos se vuelvan digitales sin renunciar a su proyector estrella. . También es posible construir un sistema de este tipo a un costo relativamente bajo. La principal desventaja es una calidad de proyección notablemente más baja en comparación con las lentes diseñadas específicamente, a pesar de poder proyectar una mayor proporción de la resolución del proyector.
Los sistemas de video de domo completo de múltiples proyectores se basan en dos o más proyectores de video combinados en los bordes para crear una imagen perfecta que cubre una superficie de proyección hemisférica; La división de la imagen completa en segmentos permite la colocación del proyector y las imágenes de mayor resolución que no interfieren en el área de visualización debajo del domo. Una desventaja de la proyección múltiple es la necesidad de ajustar con frecuencia la alineación de los proyectores y el envejecimiento desigual de los proyectores separados, lo que genera diferencias de brillo y color entre los segmentos. Incluso las pequeñas diferencias de rendimiento entre los proyectores pueden resultar obvias al proyectar un color sólido en toda la escena. Las áreas de bordes combinados donde los proyectores se superponen a menudo tienen algunas manchas, imágenes dobles y pueden tener áreas de nivel de negro aditivo muy obvias si están mal diseñadas o configuradas.
Tecnología común de proyectores de video
Se ha empleado una amplia variedad de tecnologías de proyección de video en domos, incluido el tubo de rayos catódicos (CRT), el procesamiento de luz digital (DLP), la pantalla de cristal líquido (LCD), el cristal líquido sobre silicio (LCOS) y, más recientemente, dos variedades de proyectores láser (consulte el proyector de vídeo láser ).
Para los sistemas de múltiples proyectores, en particular, los dispositivos de visualización deben tener un nivel de negro bajo (es decir, proyectar poca o ninguna luz cuando no se les envía ninguna señal) para permitir una mezcla de bordes razonable entre las diferentes huellas del proyector. De lo contrario, las imágenes de video superpuestas tendrán un efecto aditivo, lo que hará que aparezca un patrón complejo de gris incluso cuando no se proyecta ninguna imagen. Esto se vuelve particularmente importante para los usuarios del campo del planetario , que tienen un gran interés en proyectar un cielo nocturno oscuro. El deseo de que los proyectores "se vuelvan negros" ha resultado en el uso continuo de la tecnología CRT, incluso cuando han surgido tecnologías más nuevas y menos costosas.
Los proyectores LCD tienen límites fundamentales en su capacidad para proyectar luz y negro real, lo que ha tendido a limitar su uso en planetarios. Los proyectores LCOS y LCOS modificados han mejorado las relaciones de contraste de la pantalla LCD y también han eliminado el efecto de "puerta de pantalla" de los pequeños espacios entre los píxeles de la pantalla LCD. Los proyectores DLP de “chip oscuro” mejoran el diseño DLP estándar y pueden ofrecer una solución relativamente económica con imágenes brillantes, pero el nivel de negro requiere un desconcierto físico de los proyectores. A medida que la tecnología madura y reduce su precio, la proyección láser parece prometedora para la proyección de domo, ya que ofrece imágenes brillantes, un gran rango dinámico y un espacio de color muy amplio .
Las lentes DOMO y las lentes estándar son similares en algunos aspectos. Ambos dependen del tipo de dispositivo de visualización: LCD, DLP, LCOS, D-ILA, etc .; y el tamaño del chip o panel que forma parte de este dispositivo. La característica única de la lente DOME es la forma real del vidrio, la imagen proyectada se derrama desde la parte superior y alrededor de la circunferencia de la lente. La mayor ventaja es cómo este tipo de lente mantiene el enfoque en todo el campo de visión de 180 x 180. Una sola lente estándar de campo plano o de campo curvo tendría un gran problema de enfoque y distorsión. Varios desarrolladores de lentes ofrecen lentes DOMO, cada uno diseñado para una clase de proyector y un dispositivo de visualización específicos. Estas lentes pueden cubrir una variedad de tamaños de píxeles y resoluciones de pantalla.
Tipos de contenido
El contenido generado por computadora (CG) es la principal fuente de material para fulldome. El contenido CG puede ser una salida de simulador en vivo, como un software de simulación de planetario, o un video de domo completo pregrabado. Los videos FullDome de acción en vivo están cada vez más disponibles para su uso en domos a medida que aumentan las resoluciones de las cámaras de video digitales. El contenido en tiempo real también se puede mostrar, refiriéndose a contenido completo que no está pre-renderizado y generado usando software VJ o motores de juegos .
Historia
1983 | Primer proyector de planetario de escaneo caligráfico Evans & Sutherland Digistar I (proyección de puntos y líneas de luz, también conocido como escaneo vectorial) en el Museo de Ciencias de Virginia en Richmond, Virginia , EE. UU. |
1992 | Primer sistema de visualización científica de escaneo vectorial / caligráfico basado en domos en SIGGRAPH , instalado por el Centro de Supercomputación de Carolina del Norte utilizando un Digistar I reprogramado para visualización molecular |
1994 | Alternate Realities Corporation estrena su primer prototipo VisionDome en Glaxo Inc. en Research Triangle Park, Carolina del Norte , EE. UU. Desarrollado en el Centro de Supercomputación de Carolina del Norte, el VisionDome utiliza un proyector de escaneo de trama (video a todo color) y una lente de ojo de pez para proyectar gráficos 3D interactivos en una cúpula de 5 metros. [1] |
1995 | Se abre el primer proyector planetario de escaneo caligráfico Digistar II de Evans & Sutherland en el Planetario de Londres , Reino Unido |
British Telecom utiliza un VisionDome de Alternate Realities Corporation vertical de cinco metros para su programa de investigación del entorno de medios “Shared Spaces”, que incorpora gráficos por computadora, paisajes virtuales, gráficos de datos, video y acción en vivo compuesta. y sonido espacializado . [2] [3] | |
Agosto: El curso SIGGRAPH '95 de un día completo titulado "Diseño y producción de gráficos para proyección hemisférica" introduce la perspectiva esférica, la proyección hemisférica y sugiere una convergencia de sistemas de simulación que emplean proyección de video ráster con mezcla de bordes, sistemas de realidad virtual como CAVE ( Cave Entorno virtual automático ) y teatros planetarios para crear un nuevo medio con una ilusión de presencia mejorada. Organizado por Ed Lantz con los presentadores Mike Hutton, Steven Savage y Chris Ward. | |
1996 | 13-19 de julio: Primera demostración de Goto Virtuarium en la Conferencia de la Sociedad Internacional de Planetarios en Osaka, Japón |
26 al 29 de octubre: Evans & Sutherland StarRider se manifestó en la conferencia de la Asociación de Centros de Ciencia y Tecnología en Pittsburgh, Pensilvania, EE. UU. | |
1997 | Abril: Primera instalación permanente de Spitz ElectricSky en Northern Lights Center en el territorio de Yukon, Canadá, utilizando tres proyectores Electrohome 9500 CRT, reproducción de video cuadriplicada en línea y mezclas de bordes en tiempo real para escritorio virtual con campo de visión de 200x60 grados. Bowen Technovation produce los primeros tres programas para este nuevo sistema. |
7 al 10 de mayo: Spitz ElectricSky se presentó públicamente en la conferencia MAPS en Chadds Ford, PA. Bowen Technovation presenta capacidades de exhibición y métodos de producción para la nueva tecnología. | |
1998 | 22 de mayo - 30 de septiembre: El pabellón de Oceanía se abre en la EXPO 98 en Lisboa, Portugal. Entre las numerosas exhibiciones de realidad virtual, incluye The Artefact Room, un teatro VisionDome con domo de 7 metros con animaciones interactivas en 3D de un vuelo de Atlantis que son controlados por 40 participantes simultáneamente. [4] |
28 de junio - 2 de julio: Sky-Skan estrena SkyVision en la Conferencia de la Sociedad Internacional de Planetarios en Londres, Reino Unido. La primera animación astronómica digital de cúpula completa mostrada al público allí, "Pillars of Creation" de Don Davis, y un recorrido por el sistema solar y la animación de la Estación Espacial Internacional a cargo de Tom Casey de Home Run Pictures. Esto marca la primera demostración pública de video de cúpula completa, que se distingue por la reproducción de video real, a diferencia de los esfuerzos anteriores basados en generadores de imágenes patentados que utilizan gráficos vectoriales o rasterizados, que cubren un hemisferio completo. | |
Diciembre: Instalación de domo vertical por SGI y Trimension en la Universidad de Teesside, Reino Unido. [5] Diciembre: El Museo de Ciencias Naturales de Houston abre el sistema SkyVision como un teatro público permanente, con financiación inicial de la NASA en asociación con la Universidad Rice . Primera reproducción del espectáculo fulldom: "Cosmic Mysteries". [6] | |
1999 | Adler Planetarium reabre en Chicago, Illinois, EE. UU., Con un sistema Evans & Sutherland StarRider |
Evans & Sutherland estrena su primer programa de reproducción lineal "We Take You There" en SIGGRAPH '99 El Museo de Ciencias Naturales de Houston estrena el primer espectáculo de domo completo de Ciencias de la Tierra "Powers of Time" El Museo Carnegie de Historia Natural abre el Earth Theatre con un sistema SkyVision | |
2000 | Hayden Planetarium reabre en el Museo Americano de Historia Natural en Nueva York, Nueva York, EE. UU., Con un sistema de video Silicon Graphics Onyx2 y Trimension |
El Museo de Ciencias Naturales de Houston, junto con la Universidad de Rice, estrena el primer programa de meteorología terrestre y espacial "Force 5" (actualizado en 2010 y aún en distribución) | |
2002 | BMW Group EarthLounge [7] Estreno del sistema ADLIP (All-Dome Laser Image Projection) de Carl Zeiss con el sistema de video SkyVision Full Dome y DigitalSky de Sky-Skan y la película Fulldome de LivinGlobe (ag4, Exponent3) en la proyección Fulldome más grande del mundo. cúpula (24 m) en la Cumbre Mundial de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo Sostenible, Johannesburgo, Sudáfrica. |
2002 | Primer planetario digital completo instalado en el mundo (RSA Cosmos SkyExplorer) inaugurado en Valladolid, España. [8] |
2003 | Clark Planetarium (anteriormente Hansen Planetarium) reabre en Salt Lake City, Utah, EE. UU., Con un Evans & Sutherland Digistar 3 |
Adler Planetarium actualiza su StarRider al nuevo sistema Evans & Sutherland Digistar 3. El mini-domo también se abre en su departamento de producción que ejecuta los sistemas Digistar 3 SP y Producer. | |
Digitalis Education Solutions y Sky-Skan (en asociación con Rice University y el Museo de Ciencias Naturales de Houston) introducen de forma independiente los primeros sistemas de planetario digital diseñados para el mercado portátil. Posteriormente, la versión HMNS / Rice diverge para convertirse en Discovery Dome, en distribución a través de ePlanetarium . | |
27 al 28 de julio: Primera exhibición de programación de domo completo en toda la industria en SIGGRAPH en el Centro de Ciencias Reuben H. Fleet, que incluye un curso de un día completo sobre arte y ciencia de domo completo titulado " Gráficos por computadora para teatros inmersivos a gran escala " . | |
3 de noviembre: El Planetario Eugenides de Atenas, Grecia, reabre estrenando su primera producción de 40 minutos "Cosmic Odyssey" con un sistema Sky Skan Skyvision-Digital Sky de cúpula completa y un sistema Evans & Sutherland Digistar 3 bajo un metro de 24,5 Cúpula Astrotec. | |
2004 | Primer DomeFest celebrado en el Centro de Astronomía LodeStar en Albuquerque, Nuevo México, EE. UU. |
Primera muestra de ASTC Fulldome celebrada en el Tech Museum of Innovation, San José, CA | |
Primera película de cine inmersivo R + J [9] (Romeo y Julieta) de LivinGlobe | |
Primer largometraje de animación a domo completo `Kaluoka´hina, the Enchanted Reef´ Kaluoka´hina, the Enchanted Reef de Softmachine Softmachine | |
Diciembre: Beijing Planetarium New Building abre en Beijing, China, con un Silicon Graphics Onyx 300 y la primera pantalla láser de cúpula completa ( Zeiss ADLIP) | |
2005 | GOTO instala la primera esfera de domo completo completo en la EXPO 2005 en Aichi, Japón |
2007 | Octubre: Obscura Digital y The Elumenati desarrollan una experiencia de domo completo geodésico temporal de 90 'de diámetro para el evento Zeitgeist de Google en el campus de Google. |
UCSB AlloSphere se abre con audio y video envolvente completo para múltiples usuarios | |
2008 | Enero: Sky-Skan instala el primer planetario estereoscópico 3D de cúpula completa del mundo en el Centro de Astronomía Imiloa de Hawái en Hilo, Hawái. El primer espectáculo estereoscópico del Imiloa Planetarium es "Dawn of the Space Age" producido por Mirage IIID. |
2008 | Julio: Sky-Skan demuestra Definiti 8K: un sistema de proyección de domo completo de 8k x 8k de 60.000 lúmenes en IPS 2008 en el Adler Planetarium en Chicago que rivaliza con la calidad de imagen de la película de gran formato (el sistema se abre posteriormente en el Planetario de Beijing) |
2008 | Julio: Carl Zeiss muestra prototipos de proyectores "Velvet" en IPS 2008 en Adler Planetarium en Chicago. Zeiss diseñó la serie Velvet desde cero para el entorno del planetario y logra un fondo negro incomparable para preservar la calidad de la experiencia fulldome / planetarium. |
2009 | Marzo: La Facultad de Artes y Medios de Comunicación de Denver de la Universidad de Colorado (CAM) estableció una granja de renderizado de 25 Mac Octo-core Cinema 4D y After Effects para procesar específicamente el contenido completo del domo junto con el Museo de Ciencias de la Naturaleza de Denver e IMERSA |
2010 | Junio: Vortex Immersion Media instala un cine domo digital de cine inmersivo de 50 pies en el lote del estudio en Los Angeles Center Studios en el centro de Los Ángeles como un estudio de investigación y desarrollo de arte y entretenimiento administrado y dirigido por Ed Lantz, MEE. Juntos, él y Kate McCallum, productora, crean un programa AIR: Artist In Residence para promover la creación y presentación de proyectos experimentales en el espacio de la cúpula como; Música en vivo + conciertos de arte, musicales de medios mixtos, un ballet 360, artes escénicas, teatro y proyectos de cine 360. Noviembre: Institute of American Indian Arts abre el primer domo digital totalmente articulado del mundo. |
2011 | Enero: El planetario de la Universidad de Washington abre la primera conversión de proyección digital de domo completo HD de 6 canales basada completamente en el telescopio Microsoft Research WorldWide . Realizado con un presupuesto de hardware y construcción de 40.000 USD, el planetario presenta el panorama de todo el cielo más grande del mundo con 1 terapixel , lo que permite hacer zoom a 1 segundo de arco por píxel en cualquier parte del cielo. El estudiante graduado de la Universidad de Washington, Philip Rosenfield, presentó un artículo [10] en los simposios de la Sociedad Astronómica del Pacífico 2010 Cosmos y EPO que describen el diseño y la construcción del sistema. |
2013 | Octubre: Fiske Planetarium de la Universidad de Colorado abre un verdadero cine híbrido óptico-digital 8K, con un sistema de proyección Sky-Skan 8K Definiti conectado a un proyector óptico de estrellas Megastar IIA . |
2014 | Julio: Digitalis Education Solutions, Inc lanza el sistema de proyección de planetario digital todo en uno más liviano, el Digitarium Iota. Con un peso de solo 20,6 libras y 33,5 libras respectivamente, los sistemas Digitarium Iota y Digitarium Delta 3 representan una filosofía de diseño portátil para complementar su nuevo sistema insignia de domo fijo, el Digitarium Aethos. |
2015 | Enero: Emerald planetarios lanza sus cines digitales portátiles en 3D, con un sistema de proyección de cúpula estereoscópica vinculado a su software de simulación de planetario MV2. Como parte de la serie LITE de sistemas planetarios portátiles. |
Referencias
- ^ "Una visión más amplia de la realidad virtual". The News & Observer . Raleigh, Carolina del Norte. 31 de diciembre de 1994. Portada de la Sección D: Negocios.
- ^ "Éxito británico en realidad virtual" . twinisles.com . Consultado el 10 de abril de 2018 .
- ^ "Alternate Realities lanza proyecto de I + D". Triangle Business Journal . 1996.
- ^ " " Los océanos: un legado para nuestro futuro "Metaforia Entertainment Inc" . Informe WAVE sobre medios digitales . 907 : 10. 3 de noviembre de 1998. Archivado desde el original el 19 de agosto de 2004 . Consultado el 14 de noviembre de 2006 .
- ^ Webster, Janice. "La experiencia del hemisferio" . Universidad de Teesside . Archivado desde el original el 5 de febrero de 2012 . Consultado el 10 de abril de 2018 .
- ^ Darwin, Jennifer (20 de diciembre de 1998). "Burke Baker Planetarium dispara al cielo con $ 1.2 millones rehacer" . Diario de negocios de Houston . Consultado el 10 de abril de 2018 .
- ^ "BMW" . Livinglobe . Archivado desde el original el 7 de enero de 2009 . Consultado el 13 de febrero de 2008 .
- ^ "museo de la ciencia - valladolid" . www.museocienciavalladolid.es . Consultado el 28 de junio de 2018 .
- ^ "R + J" . Livinglobe . Archivado desde el original el 7 de enero de 2009 . Consultado el 10 de febrero de 2008 .
- ^ Rosenfield, Philip; Connolly, Andrew; Fay, Jonathan; Carey, Larry; Sayres, Conor; Tofflemire, Benjamin (1 de noviembre de 2010). "Planetarios digitales asequibles con telescopio mundial". arXiv : 1011.0342 [ astro-ph.IM ].