Il CAVE del Leibniz Computing Centre

Il Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) di Garching, nei pressi di Monaco di Baviera (il data center comune della Ludwig-Maximilians-Universität di Monaco, l'Università Tecnica di Monaco di Baviera e l'Accademia Bavarese di Scienze, Lettere e Filosofia) è sede di un'applicazione CAVE piuttosto intrigante. Diverse volte alla settimana, scienziati delle più disparate discipline quali archeologi, architetti, informatici, ingegneri civili, ingegneri meccanici e zoologi, si interessano a questa applicazione - tutti per qualcosa che ora vogliono visualizzare in 3D, in una sala proiezione appositamente attrezzata. Dotati di occhiali shutter 3D attivi entrano direttamente nella proiezione. La varietà delle discipline sta a significare che la gamma delle applicazioni è enorme.

Nell’ottobre del 2012 aprì il Centro per la Realtà Virtuale e Visualizzazione (V2C), a cui è stato aggiunto un impianto di proiezione su 5 lati, illuminato da un totale di dieci proiettori stereo attivi Christie®. Lo scienziato in questione – il dottor Christoph Anthès della LRZ – considera il tutto ancora come 'work in progress'. "Nel luglio del 2012 abbiamo avuto una prima preview, poi l'inaugurazione nel mese di ottobre, ma siamo ancora in fase di costruzione, perché le nuove domande sono in costante crescita. Un 'normale funzionamento' allungherebbe certamente la descrizione attuale".

Scopo del sistema è quello di fornire agli utenti la possibilità di immergersi completamente nello spazio tridimensionale. Per questo motivo, l'installazione è anche dotata di un sistema di tracciamento AR, costituito da un controller master e due nodi controller, dotato di quattro telecamere e può essere espanso a quattro ulteriori telecamere mobili. In questo modo viene rilevata la posizione dell'utente e la sua prospettiva di visualizzazione viene convertita in tempo reale nella rappresentazione proiettata. Se l'utente si sposta all'interno del CAVE (Cave Automatic Virtual Environment), la rappresentazione si muove di conseguenza.

Questo nuovo laboratorio VR, attrezzato dagli specialisti AV Kraftwerk Living Technologies GmbH di Wels, in Austria, è stato realizzato dal Project Manager, ingegner Johannes Schmidmayr, il cui team di sei persone ha impiegato circa un anno tra pianificazione e progetto.

La sala in sé è un 12x13 metri e alta 12 metri, alcuni dei quali sono occupati dalle funzioni integrate della sala di proiezione. L'altezza del soffitto di 12 metri è pienamente utilizzata, poiché ci sono proiettori installati sopra e sotto il cubo.

Per la retroproiezione all'interno di un sistema attivo 3D sono utilizzati un totale di dieci Christie Mirage WU3s, con proiezione non solo sui due canali laterali anteriori, ma anche al suolo e sulla superficie del soffitto.

Christie Mirage WU3 è un proiettore stereo attivo 3DLP® con una potenza fino a 120Hz, una risoluzione WUXGA di 1.920 x 1.200 pixel e una luminosità da 3.000 ANSI lumen, ideale per le applicazioni di questo tipo. Tutti i proiettori Mirage sono dotati di Christie Twist™ che assicura transizioni senza soluzione di continuità nelle proiezioni e, grazie alle brevi distanze, vengono usate lenti con un gap di proiezione di 1,4-1,8: 1.

Parlando della sua selezione dei proiettori, Johannes Schmidmayr afferma: "il fattore decisivo è stata la necessità di un sistema 3D attivo, quindi la nostra decisione è andata sulla serie Mirage. I nostri calcoli hanno dimostrato che con le dimensioni dello schermo da 2,7 per 2,7 metri, i 3000 lumen del WU3 sono la scelta ideale per raggiungere un discreto rapporto di luminosità e contemporaneamente un elevato contrasto sullo schermo".

Una sfida particolare per Kraftwerk Living Technologies è stata il fissaggio dei proiettori, perché questi dovevano essere slegati dalla costruzione della sala di proiezione. Spiega Schmidmayr: "le vibrazioni sarebbero potute arrivare anche quando si entrava nel CAVE, mostrando quindi un tremolio. Una volta che la sala di proiezione è diventata parte dell’edificio stesso, abbiamo usato speciali supporti a parete per proiettori progettati, costruiti e assemblati, quindi davvero non c’erano punti meccanici di contatto".

A causa della situazione spaziale, tutte le proiezioni posteriori sono state deviate mediante specchi, per cui il fascio dei proiettori su ogni schermo di proiezione viene sovrapposto orizzontalmente.

Un sistema server cluster SGI 10:2 funge da media player. In questo caso un computer master serve da applicazione con un secondo computer come backup, oltre a dieci nodi rendering che preparano il contenuto per i proiettori. Crestron DigitalMedia è utilizzato per la trasmissione del segnale e la proiezione viene eseguita su cinque schermi di proiezione Stewart Filmscreen, con un lastra di vetro piano come walk-on, spessa 70 millimetri.

Mentre l'installazione dei proiettori Christie non ha causato problemi, un'ulteriore sfida per Kraftwerk Living Technologies è stata l'installazione dei vari pacchetti software nel cluster.

La conclusione di Schmidmayr è inequivocabile: "lavorare con i proiettori Christie è stato un divertimento, grazie alla ricchezza di funzionalità fornite dalla serie Mirage - come blending e deformazione integrati - perché hanno semplificato il compito in modo sostanziale. Poi c’è la fantastica qualità dell'immagine e l’affidabilità del funzionamento.

"Durante tutto il periodo della messa in servizio, non ci sono stati problemi tecnici. I proiettori funzionavano in modo affidabile e sono ancora in esecuzione, sarebbe naturale utilizzare ancora questi dispositivi per un nuovo impianto simile. Abbiamo infatti utilizzato questi dispositivi precedentemente in un simile set-up per una nota casa automobilistica".

Anche il dottor Christoph Anthes della LRZ è molto soddisfatto dei proiettori utilizzati: “La separazione stereo funziona perfettamente, le proiezioni sono abbastanza luminose, il contrasto e la nitidezza sono impressionanti - e gli apparecchi hanno funzionato dopo l'installazione senza aver bisogno di ulteriori attenzioni. Questo ovviamente è molto importante per noi".