LED systém kupolového kina: princípy, komponenty, typy a možnosti použitia

Od múzeí kultúrneho dedičstva až po komerčný interaktívny marketing, „ponorenie“ neustále mení spôsob, akým ľudia vnímajú svet. Spomedzi mnohých ponorných prezentačných formátov sa kupolové kino stalo jednou z najobľúbenejších možností. Viete, čo je kupolové kino? Dnes vám Doitvision poskytne podrobný úvod.

Čo je to kupolové kino?

Kupolové kino, známe aj ako kupola alebo kupolové plátno , sa vyznačuje svojou pologuľovitou štruktúrou plátna. Na rozdiel od plochého plátna tradičného kina funguje kupolové plátno ako obrovská „misa“, ktorá bezpečne obklopuje diváka. Pohľad diváka, či už smerujúci nahor alebo nadol, je úplne obklopený obrazom na plátne. Úplne obklopuje horizontálnu a vertikálnu perspektívu diváka, čím úplne eliminuje pocit odpojenia spôsobený „hranicami plátna“.

Samozrejme, dosiahnutie tohto vizuálneho efektu „bez okrajov“ si vyžaduje špecializované vybavenie na produkciu obsahu a projekciu.

Najprv je potrebné zachytiť a premietať obrazy pomocou ultraširokouhlého objektívu typu rybie oko. Objektív typu rybie oko dokáže ponúknuť pozorovací uhol 180 stupňov alebo aj širší, čo umožňuje zachytiť rozsiahle scény, ktoré tradičné objektívy nedokážu. Pomocou špeciálnej projekčnej technológie sa obraz premieta na pologuľovité plátno, čím sa vytvára vizuálny efekt „obrazu rozprestierajúceho sa pozdĺž zorného poľa“.

Po druhé, obraz v kupolovom kine je nielen ostrý a detailný, ale čo je dôležitejšie, dosahuje pocit vizuálnej rozšírenosti. Keď sa kamera pohybuje, diváci majú pocit, akoby sa skutočne „hýbali“, napríklad cez kaňon, vznášali sa po oblohe alebo sa ponárali do hlbokého mora.

Okrem vizuálneho ponorenia je obklopujúci zvuk aj dušou kupolového divadla. Kupoly sú zvyčajne vybavené systémom priestorového ozvučenia so zvukovým zariadením strategicky umiestneným okolo plátna, pod sedadlami pre divákov a dokonca aj na strope, čo umožňuje počuť zvuk zo všetkých smerov.

V porovnaní so súčasnými mainstreamovými kinami s obrovským plátnom, ako je IMAX, ponúkajú kupolové kiná oveľa pôsobivejší zážitok. Zatiaľ čo kiná s obrovským plátnom zvyšujú vizuálny dojem zväčšením veľkosti plátna, zostávajú obmedzené limitmi plochého plátna. Kupolové kiná však vďaka svojmu „pologuľovitému“ uzavretiu premieňajú divákov z „divákov“ na „účastníkov“.

Je pozoruhodné, že nedávna technológia LED kupolovitých obrazoviek ešte viac prekročila obmedzenia fyzického priestoru. LED kupolovité obrazovky využívajú husto usporiadané LED lampy na vytvorenie pologuľovitej obrazovky. Bez toho, aby sa spoliehali na tradičné projekčné zariadenia, dokážu zobraziť neobmedzené množstvo informácií v obmedzenom priestore kupoly.

Okrem toho sa LED kupolové displeje inštalujú relatívne jednoducho a vyžadujú si oveľa menej priestorov ako tradičné kupolové kiná. Napríklad eliminujú potrebu zložitých projekčných miestností alebo kalibrácie obrazovky, no kvalita zobrazenia zostáva porovnateľná, dokonca prekonáva očakávania v oblasti sýtosti farieb a rovnomernosti jasu.

Vďaka týmto vlastnostiam sú kupolové divadlá obľúbené na malebných miestach, vo vedecko-technických múzeách a na iných miestach.

Aký je princíp zobrazovania v kupolových kinách?

Ak je plátno kupoly v divadle „javiskom“, potom je princíp zobrazenia „režisérom v zákulisí“. Určuje, ako presne je obraz prezentovaný na pologuľovitom plátne a ako poskytuje divákom neskreslený a pohlcujúci zážitok. Aby sme pochopili princípy zobrazenia, musíme zvážiť tri aspekty: technológiu virtuálnej reality, objektívy typu rybie oko a metódy projekcie.

Technológia virtuálnej reality (VR)

Po prvé, jadro zobrazenia v kupolovom divadle je založené na technológii virtuálnej reality (VR). Podstatou technológie VR je vytvoriť „virtuálne prostredie“ prostredníctvom technických prostriedkov a umožniť zmyslom používateľa, ako je zrak, sluch a hmat, interagovať s týmto prostredím.

Hoci kupolové divadlo „neizoluje“ realitu ako VR headset, vytvára „polovirtuálne prostredie“ prostredníctvom svojej hemisférickej obrazovky a priestorového zvuku. Zrak a sluch diváka sú do tohto prostredia úplne ponorené, čo vytvára ilúziu, že sú „vo vnútri virtuálnej scény“.

Ako profesionálny poskytovateľ kupolových kinosál, Doitvison využívajú kupolové kinosálové systémy technológiu VR na vytvorenie 360-stupňového virtuálneho sveta, vďaka čomu sa diváci cítia, akoby „vstúpili do filmu“.

360-stupňový široký pozorovací uhol

Po druhé, dosiahnutie „360-stupňového širokého pozorovacieho uhla“, napríklad presahujúceho 180 stupňov, si vyžaduje objektív typu rybie oko. Tradičné objektívy majú zvyčajne pozorovací uhol 50 – 120 stupňov, čo nestačí na pokrytie rozsiahlej plochy pologuľovitej obrazovky. Objektívy typu rybie oko môžu dosiahnuť 180 alebo dokonca 220 stupňov, čo umožňuje „panoramatický“ obraz.

Snímky nasnímané objektívom typu rybie oko však spôsobia skreslenie. Je to podobné efektu rozťahovania alebo kompresie, ktorý je viditeľný na okrajoch fotografie nasnímanej v režime rybieho oka na mobilnom telefóne.

Ak sa však toto skreslenie premieta priamo na kupolu, divák uvidí skreslenú scénu, čo výrazne ovplyvní pohlcujúci zážitok. Preto musí zobrazovací systém kupolového kina „opraviť“ obrazy zachytené objektívom rybieho oka pred ich premietaním na plátno, aby sa zabezpečilo, že zodpovedajú vizuálnym preferenciám ľudského oka.

Korekcia obrazu

Nakoniec, kupolové kiná zvyčajne používajú na korekciu obrazu aj na projekciu rovnako vzdialené obrazy typu rybie oko než ortogonálne. Hlavný rozdiel medzi týmito dvoma metódami projekcie spočíva v rozložení pixelov na guli:

Ortografické snímky typu rybie oko:

Táto metóda projekcie premieta body v trojrozmernom priestore na dvojrozmernú rovinu pomocou metódy „vertikálnej projekcie“. Jej charakteristickou črtou je, že pixely v zenite (vrchná časť obrazu) sú roztiahnuté, zatiaľ čo pixely v rovníku (stred obrazu) sú stlačené.

Jednoducho povedané, horná časť obrazu sa zväčší, zatiaľ čo stred sa zmenší. Ak sa táto metóda projekcie použije v kupolovom kine, môže spôsobiť vážne skreslenie „oblohy“ videnej divákmi, napríklad hviezdy sa natiahnu do „čiar“, čo negatívne ovplyvňuje zážitok zo sledovania.

Snímky s rovnakou vzdialenosťou od rybieho oka:

Táto metóda projekcie využíva princíp „ekvidistantného mapovania“, čo znamená, že vzdialenosť od každého bodu na 3D guli k stredu gule je rovnaká aj v dvojrozmernej rovine.

V dôsledku toho sú pixely rovnomerne rozložené po celej guli. Proporcie obrazu zostávajú konzistentné v celom zenite, rovníku a horizonte bez viditeľného rozťahovania alebo kompresie.

Je dokonale prispôsobený pologuľovitej obrazovke kupolového kina, čo umožňuje divákom vidieť obraz bez skreslenia z akéhokoľvek uhla pohľadu, čím sa zvyšuje pocit ponorenia sa do deja.

Navyše sa stala „štandardnou metódou projekcie“ pre kupolové kiná. V praxi poskytovatelia služieb, ako napríklad Doitvision, používajú technológiu počítačovej grafiky na ďalšie spresnenie obrazu. Napríklad upravujú rozlíšenie a farbu na základe veľkosti a zakrivenia obrazovky, aby zabezpečili, že okraje obrazu sú dokonale zarovnané s obrazovkou a vyhýbajú sa „čiernym okrajom“ alebo „prekrývaniu“. Okrem toho využívajú 3D technológiu na vytváranie prispôsobeného 3D obsahu, čím obrazu dodávajú trojrozmerný, vrstvený vzhľad.

Aké sú súčasti lietajúceho divadla?

Aká je teda vlastne štruktúra lietajúceho divadla? Môžeme ju rozdeliť do štyroch základných systémov:

Systém kupolového kina:

Systém kupolové divadlo je „očami“ lietajúceho divadla. Určuje kvalitu obrazu, ktorý diváci vidia. Lietajúce divadlá Doitvision využívajú vlastnú proprietárnu kupolovú LED obrazovku. V porovnaní s tradičnými projekčnými kupolami ponúka náš systém kupolových LED obrazoviek tri hlavné výhody:

Vyššia jasnosť:

LED diódy s vysokou hustotou pixelov ponúkajú oveľa vyššiu hustotu pixelov ako tradičné projekčné plátna, čo umožňuje zobrazenie vynikajúcich detailov obrazu.

Jednotnejší jas:

Tradičné projekčné kupoly sú náchylné na pokles jasu na okrajoch. Jas každej LED diódy je však presne regulovaný, čím sa dosahuje rovnomernosť jasu viac ako 95 % na celej obrazovke, čím sa eliminuje nerovnomerný jas a stmavovanie.

Rýchlejšia rýchlosť odozvy:

Rýchlosť odozvy LED diódy sa meria v mikrosekundách, čo umožňuje dokonalé vykreslenie vysokorýchlostného pohybu, ako sú rýchle otáčky a pády počas letu, bez artefaktov.

Okrem LED kupoly obsahuje systém kupolového kina aj prispôsobený 3D obsah a systém priestorového ozvučenia. 3D obsah musí byť vytvorený na mieru pre daný letový scenár. Systém priestorového ozvučenia musí presne zodpovedať dianiu na obrazovke. Napríklad, keď sedadlo simuluje zrýchlenie, zvuk prechádza zozadu dopredu a simuluje pískanie vetra, čo umožňuje publiku „počuť“ rýchlosť letu.

4D systém sedadiel:

Ak je systém kupoly „vizuálnym“ prvkom, potom je 4D systém sedadiel „hmatovým“ prvkom. Simuláciou rôznych pohybov letu umožňuje publiku „cítiť“ realitu letu. 4D systém sedadiel od spoločnosti Doitvison využíva šesť stupňov voľnosti (DOF). Týchto šesť stupňov voľnosti umožňuje sedadlu pohybovať sa v šiestich smeroch: hore a dole, doľava a doprava, dopredu a dozadu, nakláňanie, klopenie a stáčanie. To umožňuje presne simulovať zrýchlenie, spomalenie, otáčanie, stúpanie a klopenie lietadla počas letu.

V závislosti od spôsobu pohonu sa 4D sedadlá delia na hydraulické alebo elektrické. Každé z nich má svoje výhody:

Hydraulický pohon:

Jadrom hydraulického pohonu je riadenie pohybu sedadla prostredníctvom zmien tlaku hydraulického oleja.

výhody:

• Nízka cena, vhodná pre malé a stredné lietadlá.
• Hydraulický pohon ponúka silný výkon, schopný simulovať „silnú turbulenciu“, ako sú napríklad vibrácie lietadla pohybujúceho sa vzdušnými prúdmi.
• Relatívne jednoduchá konštrukcia, nízke náklady na údržbu a nízka poruchovosť.

Nevýhody:

Relatívne nízka presnosť pohybu

 Je vhodný pre aplikácie vyžadujúce menej presné pohyby.

Elektrický pohon:

Jadrom elektrického pohonu je ovládanie pohybu sedadla pomocou servomotorov.

výhody:

• Vysoká presnosť pohybu umožňuje riadenie pohybu na milimetrovej úrovni, napríklad simuláciu jemných pohybov, ako sú „pomalé stúpania“ a „mierne zatáčky“, čím sa letový zážitok stáva realistickejším.
• Ľahší a jednoduchší na inštaláciu.
• Sú tichšie, čím zabezpečujú, že nenarušia sluchový zážitok publika.
• Údržba je jednoduchšia, bez potreby pravidelnej výmeny hydraulického oleja.

Nevýhody:

Relatívne vysoké náklady

Je vhodný pre stredné a veľké letecké divadlá.

Mechanický zdvíhací systém:

Mechanický zdvíhací systém je „výťahom“ lietajúceho divadla. Zdvíha divákov zo zeme do stredu kupoly, pričom ich pohľad dokonale zarovnáva s obrazom v kupole a simuluje zážitok zo „vzletu“. Spoločnosť Doitvison ponúka dve metódy mechanického zdvíhania: mechanickú a hydraulickú. Každá z nich je vhodná pre priestory rôznych veľkostí.

Mechanický zdvihák:

Mechanický zdvihák využíva konštrukciu „prevodovka + vodiaca koľajnica“. Motor poháňa prevody, ktoré následne zdvíhajú a spúšťajú plošinu sedadla pozdĺž vodiacich koľajníc.

výhody:

Nízka cena a nízka počiatočná investícia;

Jednoduchá konštrukcia a jednoduchá inštalácia, vhodné pre malé a stredne veľké priestory (ako sú vedecké múzeá a malé zábavné parky).

Nevýhody:

• Obmedzená nosnosť, zvyčajne len 5-10 osôb.
• Relatívne pomalá rýchlosť zdvíhania, čo vedie k menej účinnej simulácii „rýchleho zdvíhania“.

Hydraulický zdvih:

Hydraulický zdvihák využíva konštrukciu „hydraulický valec + nožnicová vidlica“. Hydraulický olej poháňa valec, ktorý následne vysúva a zasúva nožnicovú vidlicu, čím zdvíha a spúšťa plošinu sedadla.

výhody:

• Má vysokú nosnosť s maximálnym zaťažením viac ako 20 ton a pojme veľkú plošinu na sedenie pre 30 – 50 osôb.
• Je vhodný pre veľké zábavné parky, kultúrne a turistické atrakcie a iné miesta konania.
•  Ponúka tiež výnimočnú bezpečnosť
•  Aj pri výpadku prúdu hydraulické zámky zaisťujú sedaciu plošinu na mieste a zabraňujú tak riziku pádu.
• Má vysokú rýchlosť vzletu, simuluje efekt „rýchleho vzletu“ a zlepšuje zážitok z letu.

Nevýhody:

Je relatívne drahý a o niečo náročnejší na inštaláciu a údržbu.

Samozrejme, pri návrhu mechanického výťahového systému je potrebné zohľadniť aj zorné pole divákov. Keď sedacia plošina dosiahne svoj najvyšší bod, zorné pole divákov by malo byť zhruba zarovnané s „rovníkom“ kupoly, aby sa zabezpečilo úplné pokrytie obrazovky a zabránilo sa sledovaniu scén mimo obrazovky.

Preto sa musí výška zdvihu mechanického výťahového systému presne vypočítať na základe priemeru kupoly. Napríklad pre kupolu s priemerom 15 metrov musí byť výška zdvihu sedacej plošiny zvyčajne 5 – 6 metrov.

Systém bezpečnostnej kontroly:

Bezpečnosť je základom lietajúceho divadla. Keďže sedadlá sa musia pohybovať vysokou rýchlosťou a zdvíhať a klesať vo vysokých nadmorských výškach, systém bezpečnostného riadenia musí byť spoľahlivý. Systém bezpečnostného riadenia spoločnosti Doitison využíva dvojitý bezpečnostný prístup kombinujúci aktívne a pasívne ovládanie na zaistenie bezpečnosti každého diváka.

Systém pasívnej bezpečnosti:

Jadrom systému pasívnej bezpečnosti je prevencia.

Konkrétne, akonáhle si divák sadne na sedadlo, tlakové senzory automaticky zistia, či divák sedí, zatiaľ čo senzory bezpečnostných pásov skontrolujú, či je divák zapnutý. Ak ktorýkoľvek divák nie je zapnutý, senzor okamžite vyšle signál do riadiaceho systému, čím sa zážitok úplne znefunkční, kým nebudú zapnutí všetci diváci.

Okrem toho sa bezpečnostné pásy počas letu automaticky zablokujú, čím sa zabráni akémukoľvek pokusu o ich rozopnutie. Táto konštrukcia eliminuje bezpečnostné riziká spôsobené chybou diváka. Počas celého letu sú diváci bezpečne zaistení.

Systém aktívnej bezpečnosti:

Jadrom aktívneho bezpečnostného riadiaceho systému je reakcia na núdzové situácie. Obsluha môže kedykoľvek pozastaviť zážitok na základe konkrétnej situácie.

Systém aktívnej bezpečnosti Doitvison je vybavený tlačidlom núdzového zastavenia na konzole a infračervenými senzormi nainštalovanými v oblasti sedadla. Ak sa zistí anomália, ako je nezvyčajný pohyb sedadla alebo náhle nepohodlie, obsluha môže okamžite stlačiť tlačidlo núdzového zastavenia. Sedadlo sa zastaví do jednej sekundy a pomaly sa spustí na zem, čím sa zabezpečí bezpečnosť publika.

Systém aktívnej bezpečnosti navyše obsahuje funkciu autodiagnostiky porúch. Pred každou dennou jazdou systém automaticky vykoná komplexnú kontrolu sedadla, zdvíhacieho systému a bezpečnostných zariadení.

 Ak sa zistí akákoľvek porucha, ako napríklad únik hydraulického oleja alebo anomália motora, okamžite sa spustí alarm, ktorý zakáže štart jazdy, kým sa problém nevyrieši.

3D lietajúce kupolové divadlá Typy

V závislosti od veľkosti a spôsobu inštalácie kina ich možno rozdeliť na vertikálne, naklonené alebo horizontálne.

Vertikálne lietajúce kupolové divadlá

Sú najobľúbenejšie. Dynamické sedadlá, usporiadané vo vrstvách a vo vertikálnom súradnicovom systéme, zaisťujú publikum. Publikum je potom posunuté dopredu a zatlačené do kupoly, kde im nohy voľne visia vo vzduchu a nakoniec sa dostanú do plne dynamickej a pohlcujúcej jazdy.

Lietajúce divadlá s naklonenou kupolou

Používajú sa v planetáriách a sú vhodné aj pre zábavné podniky. Keďže je však predná časť obrazovky blízko zeme, zážitok zo sledovania pre tých v predných radoch je neoptimálny, čo môže byť pre ostatných návštevníkov nepríjemné. Naklonené kupoly preto nie sú vhodné na výstavy/galérie, umelecké inštalácie a podujatia konané v kupole.

Horizontálne kupolové lietajúce divadlá

Sú vhodné pre imerzívne umelecké inštalácie na výstavách a festivaloch, napríklad v planetáriách. Používajú naklonené, dynamické sedadlá s všesmerovými alebo smerovými úrovňami, aby sa zabezpečil úplný výhľad na plátno. Použitie LED kupol však vyžaduje pozorovací uhol 10 metrov.

Zhrnutie:

Stručne povedané, trh s imerzívnymi kupolovými kinami sa rýchlo rozrástol. Systém kupolového kina je samozrejme veľmi náročný. Vyžaduje si komplexný návrh, výrobu, konštrukciu a záverečné skúsenosti. Ako profesionálny poskytovateľ kupolových kín ponúka Doitvision komplexné služby. Ak potrebujete informácie o riešeniach pre imerzívne kupolové kiná, neváhajte nás kontaktovať.