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Räumliche Projektionen

Perfekte Projektionen auf beliebig geformten Flächen

Gestochen scharfe Bilder aus einem Guss auf eine gebogene Fläche zu projizieren, war bisher sehr aufwändig. Eine Software kalibriert die benötigten Projektoren automatisch so, dass die Bilder pixelgenau übereinanderliegen. Das System stellen Fraunhofer-Forscher auf der International Broadcast Convention IBC in Amsterdam vor.

Räumliche Projektionen

Räumliche Projektionen

Die Projektionsgeometrie auf dem Bildschirm kann an die die Bilder automatisch angepasst werden.

© Fraunhofer FIRST

Planetarien und Kuppelkinos bieten Filmerlebnisse der besonderen Art – der Zuschauer kann regelrecht in das Geschehen eintauchen. Doch um Filme oder Shows auf gekrümmten Flächen zu zeigen, ist ein enormer Aufwand nötig. Die Bilder werden von mehreren Projektoren generiert, die aufeinander abgestimmt werden müssen. Nur so entsteht ein nahtloses Gesamtbild. Dazu werden die einzelnen Vorführgeräte entweder von Hand justiert oder die Projektorbilder elektronisch so verzerrt, dass sie sich angleichen. Beide Verfahren sind jedoch zeitaufwändig und unflexibel. Die Position der Projektoren darf nicht mehr verändert werden. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik FIRST haben ein System entwickelt, das die benötigten Projektoren automatisch kalibriert und die Bilder pixelgenau übereinanderlegt. Damit werden perfekt synchronisierte Projektionen auf beliebig geformten Flächen möglich.

Bildverarbeitung als Schlüssel

"Die Kalibrierungssoftware erhält zunächst Daten über die Geometrie der Leinwand, die Anzahl, die Position und die ungefähre Ausrichtung der Projektoren", erläutert Ivo Haulsen von FIRST das System. Digitalkameras nehmen die Position der auf die Leinwand geworfenen Bilder auf. Mithilfe von Bilderkennungsalgorithmen werden die Einzelbilder anschließend vollautomatisch so verzerrt und an die Projektionsfläche angepasst, dass sich aus den Teilbildern ein hoch aufgelöstes, nahtloses Gesamtbild ergibt. Die Autokalibrierungssoftware arbeitet schnell und flexibel. Sogar wenn ein Projektor verrutscht, kann sein Bild innerhalb kürzester Zeit wieder in die Gesamtdarstellung eingepasst werden.

Verschiedenste Anwendungsbereiche

Mit der Technik kann prinzipiell jedes Vorführgerät angesteuert werden – auch Spezialprojektoren wie etwa die Planetariumsprojektoren von Carl Zeiss oder der Sony 4K-Projektor für das Digitale Kino. Das Verfahren lässt sich in Lichtspielhäusern, Surround-Kinos, Planetarien und Themenparks einsetzen oder für Veranstaltungen, Messen und Produktvorführungen nutzen.

Showplayer sorgt für Flexibilität

In das System ist auch eine Playertechnologie integriert. Über den "Showplayer" lassen sich verschiedene Medientypen wie Filme, Standbilder, Spruchbänder und sogar Live-Aufnahmen zu einer Show kombinieren und externe Geräte wie Nebelmaschinen einbinden. Der Inhalt wird in Echtzeit zusammengestellt und ausgegeben. Das spart Zeit: Die Show muss nicht aufwendig berechnet werden, bevor sie in voller Qualität abgespielt werden kann. Zudem lassen sich so noch kurz vor dem Abspielen Änderungen einfügen. Bis zu einer Auflösung von 4K x 4K kann auch das aufwendige Slicing – die Aufteilung der Bilddaten auf mehrere Projektoren – entfallen, da die Teilbilder direkt beim Abspielen erzeugt werden. So lassen sich Multimediashows für unebene oder gekrümmte Flächen schnell und einfach realisieren.

Selbst ein Bild machen!

Anhand einer Projektion auf eine wellenförmige Fläche wird das System auf der International Broadcast Convention IBC in Amsterdam (7. - 11. September) am Fraunhofer-Gemeinschaftstand in Halle 8, Stand 8.381 live vorgestellt.


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