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Donnerstag, 26. September 2013

Letzter Teil Projekt Visual 180°: Visual-Setup - Inbetriebnahme

Nun steht also die Hardware für die Inbetriebnahme meines 180°-Visual-Projekts: Projektionsfläche 500x160cm steht und die beiden HD short throw Beamer sind kopfüber 'übers Kreuz' in einem Abstand von je 160cm zur Projektionsfläche aufgehängt und über die MATROX TH2GO an der GRAKA angeschlossen. Die beiden Projektoren werfen nun jeweils ihr Bild 1:1 von oben (Kopfüberdeckenmontage) auf die gebogene Leinwand. Die beiden Beamer wurden so platziert, dass sie sich in der Mitte der Projektionsfläche um ca. 30cm überlagern. Dieser doppelt beleuchteter Teil muss mit einer speziellen Software bearbeitet werden, damit ein nahtloses Bild entsteht (edgeblending). In einem weiteren Schritt muss zudem das Bild verzerrungsfrei in die runde Projektionsfläche 'gelenkt' werden (warping). Ohne diese Korrektur erscheint das Bild naturbedingt verzogen und teilweise ausserhalb der Leinwand. Für solche sog. 'Warp&EdgeBlending Immersive-Software' gibt es weltweit einige Anbieter. Nun galt es, ein geeignetes (und bezahlbares) Produkt zu finden und zu testen... Gar nicht so einfach...














 
Nach Internet-Recherchen und einigen Probeläufen mit kostenlosen Demoversionen habe ich mich für das Produkt DISPLAY PRO von FLY ELISE-NG entschieden. Eine gute Wahl, wie sich zu guter Letzt herausstellen sollte...
















Hier ein TUTORIAL für das 'warp&edgeblending' mit zwei Projektoren auf eine rechteckige, gerade Leinwand. Auf einer 'curved screen' gelten dann aber noch einige Regeln mehr zu beachten...
Zum Einstieg: Ein Video sagt mehr als tausend Worte...

 
Blick auf die Leinwand ohne jegliches warping und edgeblending: Zwei Beamer mit je 90° Abdeckung, Mitte rechts die Überblendung der beiden Bilder (heller Streifen). Das Bild erscheint verzogen und teilweise ausserhalb der Projektionsfläche. 
 
Nächster Schritt: Software FLY ELISE-NG wird gestartet. Zum Einrichten erscheint pro Beamer je ein Bild mit Text auf der Leinwand (Beamer rechts ROT / Beamer links GRÜN). In der Mitte die farbige Überblendzone der beiden Beamer. Nun kann das`verzerrte Bild mit beliebig vielen Messpunkten auf die gekrümmte Leinwand platziert werden...
 
Ungefähr so sieht dann das eingerichtete Bild aus: Der Fliesstext geht nahtlos von einem Bild in das Andere über. Die Krümmung kann ebenfalls einfach mit den entsprechenden Messpunkten (hier auf dem Bild links sichtbar als weisse Rauten) mit der Maus oder Tastatur korrigiert werden.  

 
Der schmale grüne Streifen ist die Übergangszone (Edgeblendig) vom Bild ROT zum Bild GRÜN. In dieser schmalen Mischzone fliessen die Bilder  beiden Beamer ineinander. Beim anderen Beamer sind die Farben entsprechend umgekehrt. Der Text dient nur als Einrichtungshilfe und hat mit dem Endbild nichts zu tun.
 
Die Software bietet diverse Testbilder und Einrichtungshilfen. Hier sind horizontale Kontrollstreifen eingeblendet, die sich langsam von unten nach oben bewegen. Somit kann von blossem Auge gut erkannt werden, wo noch 'Dellen' oder 'Unebenheiten' korrigiert werden müssen. Laufen die Streifen parallel und gleichmässig und ohne Verzerrung über das Bild, kann das Setup per Tastendruck gespeichert werden.
 
Hier nun der fertige 'riesen Desktop' (5x1.60 Meter) fertig eingerichtet. Das Bild erscheint nun korrekt auf der gekrümmten Leinwand.
 
Zoomaufnahme aus dem Cockpit; LSZH Rwy 28: In der Mitte überschneiden sich die beiden Beamer praktisch unsichtbar. Selbst die kleines Farbunterschiede lassen sich mit der Software noch über ein Farbmischpult anpassen.



                                                      (Anklicken zum vergrössern)
 
FAZIT: Der Aufwand an Material und Kosten (bis auf die beiden HD-Beamer) war relativ gering. Das Schwierigste in der Planungsphase war die Ungewissheit, ob die Beamer mein Erwartungen erfüllen. Für so ein Projekt gibt es ja keinen fertigen Bausatz mit Garantie und Rückgaberecht bei Nichtgefallen. Schlussendlich bin ich mit dem Resultat voll zufrieden und bereue, dass ich nicht schon früher diesen Schritt gewagt habe. Das Flugfeeling mit einem erweiterten Blickfeld steigert den Realitätseindruck nochmals ein ganzes Stück. Während den ersten Kurvenflügen musste ich mich tatsächlich anschnallen weil ich den Eindruck hatte, aus dem Sitz zu kippen...! Die Kotztüte lag griffbereit auf dem Copi-Sitz...  Eben ganz nach dem Motto... As real as it gets.
 
Ein Video mit dem Visual-Eindruck aus der Cockpitkanzel folgt ASAP... stay tuned...


   

Dienstag, 17. September 2013

Teil 3 Projekt Visual 180°: - flexible Montagevorrichtung der Beamer an der Decke

Der nächste grosse Schritt zur Vollendung meines 180°-Visuals ist die Platzierung der beiden HD-short throw Beamer über dem Cockpit. Dazu gilt es einige wichtige Punkt zu beachten:
 
Massgebend ist der Ratio-Wert des Beamers, also der Abstand zwischen dem Projektor von der Leinwand und der Grösse der produzierten Bildfläche. Short throw Beamer können ja aus sehr geringer Distanz ein beachtlich grosses Bild generieren. Erst dadurch kann ich meine 180°-Leinwand auf kleinem Raum verwirklichen. Mit herkömmlichen Beamern gienge das nicht.
 
 
Je nach Ratio-Wert und Grösse der zu beleuchtenden Fläche muss der Beamer entsprechend positioniert werden. Mit zwei Beamern und einer Fläche von 180° (Halbkreis) muss im Endeffekt jeder Beamer eine Hälfte der Leinwand abdecken. Dazu kommt noch eine Überblendung in der Mitte der Leinwand von insgesamt ca. 30cm. Nunmehr gilt es die optimale Distanz der Projektoren zur Leinwand zu finden. Ebenso müssen die Beamer über's Kreuz im rechten Winkel auf die Leinwand ausgerichtet werden. Dazu kommt noch die Nickbewegung nach unten, je nach Höhe der Projektionsfläche. Zur endgültigen Einrichtung der Beamer an der Decke müssen diese also in allen Achsen frei 'verschiebbar'. Dadurch kann auch experimentiert und so die beste Position bestimmt werden. Ich habe mich für eine Art 'freie Aufhängung' in einer Art 'Laufkran' entschieden. Vorteile: Voll flexible Beamer-Positionierung möglich, geringer Montageaufwand, sehr kostengünstig.
 


Dafür mussten zuerst für die Beamer entsprechende Aufhängevorrichtungen gefertigt werden. Die Beamer selber sind am Boden mit je drei Gewinden zur Anbringung einer entsprechenden Vorrichtung ausgerüstet. Mittels einer Papierschablone (weisse Vorlage) wurden die beiden Grundplatten aus 3mm dünnem Hartholz ausgefräst. Dazu auch die Lüftungsflächen miteinbeziehen, damit die Geräte nicht überhitzen.
 
 
Auf je einem runden 'Holzteller' aus MDF wurden Scharniere aus zwei Winkeleisen für die 'Nickbewegung nach unten' gefertigt und montiert. Darauf die oben aufgeführten Grundplatten geschraubt. Dabei galt es zu beachten, dass der Schwerpunkt der Beamer genau über den Scharnieren und im Mittelpunkt der Holzteller zu liegen kommt, damit später die aufgehängten Beamer ohne grosse Kraftaufwendung nach oben und unten geneigt und gedreht werden können.
 
 
Abschliessend wurde die selbst gefertige Aufhängevorrichtung an die Unterseite am Beamer befestigt. Das war's an Vorbereitung an den beiden HD-Beamern BENQ W1080. Die Geräte sind fertig zur 'freien Montage' an der Deckenaufhängevorrichtung.
 
 
 
Dafür wurden an der Decke über dem Cockpit je zwei Längsträger  aus Fichtenholz (ca.3x2cm) in einem Abstand von 160cm montiert. Quer dazu zwei parallel frei bewegliche Querträger, welche nach hinten (auf dem Foto nach links), bzw. nach vorne (auf dem Foto nach rechts) geschoben werden können. Unten auf dem Bild ist ein Teil der Projektionsfläche (noch nicht gestrichen) zu erkennen.
 

 
Die beiden Längsträger wurden mit je einer Schraube und Dübel fest in die Betondecke verankert.
 
 
Auf den Querträgern wurden dann die beiden Beamer 'eingehängt', mit dem Holzteller nach oben. Mit einem Stück Dachlatte wurden die beiden Querträger verbunden (vorne im Bild), damit die Beamer nicht zwischen den beiden Aufhängestreben herausfallen können.

 
Hier ein fertig montierter Beamer in kopfüber-Position. Dieser kann nun frei um die eigene Achse gedreht, nach oben und unten gerichtet und sowohl nach vorne, hinten, oder zur Seite verschoben werden. Wichtig auch, dass zwischen der Decke und der Linse möglichst wenig Platz verschenkt wird. Dies darum, damit der Beamer über die Cockpitshell strahlen kann und so möglichst keinen Schattenwurf auf der Leinwand verursacht.

Prinzip: 'Billig, schnell und einfach'. Materialkonsten ca. CHF 30.--, bzw. ca. EURO 25.--.

Als nächsten berichte ich von der Einrichtung der Beamer und der benötigten Software zur Entzerrung und Überblendung der beiden Beamerflächen auf der gebogenen 'curved screen'... Der letzte Schritt  -  und schon ist das Projekt abgeschlossen, ging ja ganz fix....

Freitag, 13. September 2013

Teil 2 Projekt Visual 180°: - Konstruktion Projektionsfläche 5.00 x 1.60 Meter

Nun geht es an den Bau der sog 'Curved Screen', also der 'Leinwand' oder der 'Projektionsfläche' mit den Massen 500x160cm. Den Bauplan habe ich in meinem vorherige Post dargelegt.

Das Wichtigste ist natürlich die Bestimmung der zu verwendenden Materialien. Geplant hatte ich anfänglich, die gesamte Projektionsfläche aus einem Stück zu fertigen, vorzugshalber aus einer biegsamen PVC-Platte mit einem Durchmesser von ca. 5mm, damit ich keine Schnittstellen/Fugen erhalte. Leider fand ich kein geeignetes Material, oder die Sonderanfertigung hätte mich ein kleines Vermögen gekostet. Deshalb entschloss ich mich zur Verwendung von zwei MFD-Platten mit den Massen 250x160cmx3mm. Diese waren leicht im Baumarkt zu bekommen (nicht aber einfach zum Transportieren...!!!) Dazu zwei 'Teleskop-Deckenstützen', drei Bretter sowie einige Laufmeter Doppel-Dachlatten. Für den Anstrich natürlich einen Kübel Farbe mit Roller - mehr dazu später.

An der Rückwand wurde die erste der insg. drei Aufliegeflächen in Form eines Holzbrettes an die Wand montiert. Darauf werden später die beiden MFD-Platten zusammengefügt.











Auf die 'Teleskop-Deckenstütze' wurde eine Dachlatte angebracht. Die Stütze dient der Fixierung der Rundung zwischen zwei Auflageflächen. Der Standort wurde zuvor errechnet und am Boden eingezeichnet. Die Stützen lassen sich einfach verschieben und per 'Knopfdruck' wieder in der Horizontalen arretieren.






Linker unterer Abschluss mit der bereits aufgesetzten MDF-Platte. Die Platte steht unten auf einer Aufliegefläche. Dahinter an der Wand wieder eine Auflagefläche aus einem Holzbrett 80x12mm.









Und so sieht dann die fertige 'Curved Screen' vor dem Anstrich aus. In der Mitte die hinter Auflagefläche, dann rechts die Stütze sowie am Schluss der rechte Abschluss. Durch die natürliche Spannung der beiden MDF-Platten hat die Leinwand eine natürliche Spannung erhalten. Dadurch ist der Radius, also die Krümmung der beiden Platten absolut identisch und rund. Die Platten werden ja sozusagen zwischen die beiden Abschlüssen links und rechts 'eingeklemmt' und hinten an der Wand fixiert.

Mit einer Richtschnur, befestigt am Cockpit (genau auf der Diagonalen des Halbkreises) wurde zum Schluss die 180°-Leinwand ausgemessen. Dabei habe ich eine Toleranz im Radius bei 160cm von nur max. 5mm festgestellt! Also wirklich ein tolles Resultat. Im 'Flugbetrieb' fällt dies so oder so nicht ins Gewicht. Die beiden Teleskop-Deckenstützen bräuchte es eigentlich gar nicht. Die Curved Screen ist trotz ihres Federgewichts leicht und sehr stabil.

Als 'Leinwandfarbe' habe ich mich für ALPINAWEISS aus dem Baugeschäft entschieden. In entsprechenden Foren wurde diese Farbe, eigentlich für den Innenanstrich von Mauerwerk, empfohlen. Zwar gibt es spezielle und sündhaft teure Leinwandfarbe, welche aber nicht in mein Budget passte. Die Leinwand wurde dann zwei Mal mit einem feinen Kunstoff-Roller gestrichen (Achtung: Kein Lammfell-Roller oder dergleichen Materialien). Das Ergebnis ist spitze! Ich kann diese Farbe nur weiterempfehlen! Ich sehe kein Unterschied zwischen meiner ehemaligen echten Leinwand und der nun selber gestrichenen. Günstiger und Besser geht's wohl kaum.

Gesamtkosten (ohne Teleskop-Deckenstützen, die man nicht unbedingt braucht) ca. CHF 60.--, bzw. ca. 50.-- EURO.

Im nächsten Teil berichte ich von der Beamer-Aufhängevorrichtung an der Decke... Eine knifflige Sache... Denn: Wie platziert man zwei Beamer kopfüber unter der Decke millimetergenau über dem Cockpit? Drei Achsen (Höhe - horizontal und vertikal) müssen flexibel eingerichtet werden.

Mittwoch, 11. September 2013

Teil 1 Projekt Visual 180°: - Masse / Berechnungen / Beamerauswahl


Die Planung sowie der Bau einer gebogenen Projektionsfläche (curved screen) hängt von einigen wesentlichen Faktoren ab, welche es bei der Planung zu berücksichtigen gilt. Dazu empfiehlt es sich, die vorhandenen Platzverhältnisse genau auszumessen und zu skizzieren, damit beim Bau keine bösen Überraschungen entstehen. Der erfolgreiche Bau einer 'curved screen' hängt von folgenden wichtigen Grunddaten ab:
 
1. Platzverhältnisse (Breite / Tiefe und Raumhöhe) / Türen - Fenster etc. im Raum?
2. Höhe der vorhandenen Cockpit-Shell (Schattenwurf der Beamer)
3. Beameranzahl (min. 2 / optimal 3)
4. Beamerauswahl / short throw (Kurzdistanzbeamer) / Throw Ratio / Lichtstärke etc.
5. Full-HD oder XVGA
6. Verwendung Th2Go oder mittels FSX-Fenster
7. Finanzielle Mittel
 
Massgebend und Mittelpunkt aller Berrechungen ist der sog. Augenpunkt. Also jene Position und Abstand zur Leinwand, aus welcher der SIM-Pilot aus dem Cockpit heraus nach vorne schaut. Die Diagonale misst an dieser Stelle 3.20 Meter. Nach vorne also 1.60 Meter. Die Deckenhöhe beträgte 2.25 Meter. Damit lassen sich mit der geometrischen Formel 2r x Pi geteilt durch 2 den Umfang der Projektionsfläche berechnen. Daraus der halbe Umfang (180°) von einem Kreis (360°). In meinem Fall ergibt das eine Projektionsfläche von fast genau 5 Metern in der Breite. Die Höhe der Leinwand kann später bestimmt werden, sobald ein passender Beamer aufgrund der Masse bestimmt ist. 
 
 
 
Suche nach einem geeigneten Beamer:
Sobald die oben aufgeführten Masse fest stehen, kann anhand der Daten ein geeigneter Beamer gesucht werden. Ich habe mich klar für Full-HD-Beamer entschieden, da das Bild doch um einiges schärfer und detailgetreuer dargestellt wird. Für HD-Beamer braucht es aber wiederum einen leistungsstarken FSX-Rechner, ansonsten die Framerates in den Keller brechen. Ebenso brauche ich aufgrund der relativ geringen Platzverhältnisse (160cm Distanz zur Leinwand) unbedingt short throw Beamer.
 
Nach langen Recherchen habe ich mich für den BENQ W1080ST entschieden. Eben neu auf den Markt gekommen erfüllt dieses Modell alle meine Ansprüche wie Zoomfaktor (Ratio), kompaktes Gehäuse, Deckenmontage möglich etc.. Der eher mässige Werte der Lichtstärke mit 2000 Lumen fällt hier nicht ins Gewicht, da der SIM in einem abgedunkelten Raum steht und kein Tages-/Fremdlicht einwirkt. Zudem ist der Kaufpreis durchaus akzeptabel.
 
 
Mit dem BENQ Distanzkalkulator kann die zu erwartende Projektionsfläche bequem per Schieber errechnet und visualisiert werden. Dazu einfach die vorhandenen Parameter (Distanz zur Leinwand, hier 160 cm / Deckenhöhe 2,25 Meter) etc. eingeben und schon ist die zu  Bildfläche ablesbar. Hier in meinen Fall die erforderten 2.5 Meter pro Beamer (Wert C in der Legende mit 2.54 Meter) mal zwei gleich 5.08 Meter mit 180° Sichtfeld.
 
Im nächsten Teil berichte ich über den Bau der gebogenen Projektonsfläche (curved screen) mit den Massen 500cm x 160cm bei einem Durchmesser von 320cm.  
  



Sonntag, 8. September 2013

Start Projekt 180°-Visual / Beamer-Setup

Endlich ist es soweit! Nach einer längeren Planungsphase habe ich dieses Wochenende die Arbeiten zur Erstellung eines 180°-Visual (500 x 160 cm; curved screen) mit 2 short throw Beamern BENQ W1080ST und einer MATROX Th2Go aufgenommen... Informationen und Bildmaterial folgen in Kürze...