1 10.11.2006Arbeitskreis Multimedia & Graphik des ZKI Aufbau eines zylindrischen...

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


HistorieHistorie• TAN-Holobench, Electrohome 9500LC,

SGI Onyx2, Polhemus Fastrak


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


Neubau 2004Neubau 2004• Anfang 2004: neuer Maschinensaal und

Bürotrakt fertig gestellt. Räumlichkeiten für VR-System vorgesehen (VR-Rotunde).


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


MöglichkeitenMöglichkeiten

• Powerwall

• Cave

• Zylinder

Rekonfigurierbare Cave

Beispiel: Rekonfigurierbare Cave reFlex von Fakespace


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)


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



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



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


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?


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


Installation in der VR-RotundeInstallation in der VR-Rotunde


Zylinder - DetailsZylinder - DetailsChristie LX-33mit Infitec-FilternAufhängungRückseite


Projektion in den ZylinderProjektion in den Zylinder


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)


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



Christie Matrix 3000• Single Chip SXGA+• 3000 ANSI-lumen

(Dual Lamp)• 16 Kg• Image-Warping

und Edge-Blending intern• Stromverbrauch: 840 W (Dual Lamp)



BarcoReality SIM 5plus• Single Chip SXGA+• Image-Warping

und Edge-Blendingintern („Warp6“)


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

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