CAVE en el Centro Informático Leibniz

El Leibniz-Rechenzentrum(LRZ), situado en Garching, cerca de Múnich, es un centro de datos compartido por la Universidad Ludwig-Maximilians de Múnich, la Universidad Técnica de Múnich y la Academia Bávara de Ciencias y Humanidades, y sede de una fascinante aplicación CAVE. Varias veces por semana, estudiosos de disciplinas tan diversas como la arqueología, la arquitectura, la informática, la ingeniería civil, la ingeniería mecánica o la zoología, lo visitan para visualizar en 3D, con ayuda de unas gafas activas de obturación y en una cabina de proyección equipada al efecto, material programado con anterioridad por ellos mismos. La variedad de disciplinas obliga a que el ancho de banda de las aplicaciones sea enorme.

En octubre de 2012 se inauguró el Centro de Realidad y Visualización Virtual (V2C). Desde entonces, el LZR cuenta con una instalación inmersiva para proyecciones en cinco lados, que funciona con un total de diez proyectores Christie® estéreos activos. El Dr. Christoph Anthes, un científico del LRZ activamente implicado en la instalación, continúa viendo el proceso como un work in progress: «En julio de 2012 tuvimos el primer ensayo general, y en octubre la inauguración oficial. Sin embargo no hemos dejado aún atrás la fase de construcción, pues no dejan de surgir incidencias conforme vamos avanzando. Calificar hoy la situación de “funcionamiento normalizado” sería algo aventurado por nuestra parte».

El objetivo del sistema es ofrecer a sus usuarios la posibilidad de sumergirse por completo en un entorno tridimensional. De ahí que la instalación haya sido también equipada con un sistema de seguimiento de RA consistente en un controlador máster y en dos nodos de controlador, equipado con cuatro cámaras ampliables a otras cuatro cámaras móviles. El sistema permite detectar la posición del usuario y su perspectiva de visión se capta en tiempo real en la representación de la proyección. Al desplazarse el usuario por el interior del CAVE (siglas inglesas de Cave Automatic Virtual Environment, Entorno Virtual Automático Cueva) la representación se mueve con él.

El nuevo laboratorio de Realidad Virtual, equipado por especialistas en audiovisual de Kraftwerk Living Technologies GmbH, una compañía con base en Wels, Austria, fue posible gracias al trabajo del Director de Proyectos de la empresa, Johannes Schmidmayr, y de su equipo de seis profesionales, que invirtieron un año en la planificación y ejecución del proyecto.

La estancia en sí mide 12 x 13 metros y tiene una altura de 12 metros, ocupada en parte por la cabina de proyección. Esa altura de 12 metros de techo está totalmente utilizada, ya que hay proyectores por encima y por debajo del cubo.

Diez proyectores Christie Mirage WU3 se han utilizado para hacer retroproyección dentro de un sistema 3D activo, y proyectar no solo en el canal frontal y en los dos laterales: también sobre el suelo y la superficie del techo.

El Christie Mirage WU3 es un proyector estéreo activo 3DLP® que, con una potencia de hasta 120Hz, resolución WUXGA de 1920 x 1200 píxeles y un brillo de 3000 lúmenes ANSI, resulta especialmente indicado en este tipo de aplicaciones. Pero además, todos los proyectores Mirage van equipados con Christie Twist ™, una tecnología que garantiza una perfecta continuidad entre las proyecciones y que, por la reducida distancia, usa lentes con un alcance de proyección de 1.4 - 1.8:1.

Recordando el sistema de selección de proyectores, Johannes Schmidmayr señala: «El factor decisivo fue la necesidad de contar con un sistema 3D activo; de ahí que nos decantáramos por la serie Mirage. Pero además, según nuestros cálculos el tamaño de 2,7 por 2,7 metros de la pantalla y los 3000 lúmenes del WU3 garantizan la posibilidad de lograr simultáneamente una relación de brillo satisfactoria y un elevado contraste de pantalla».

Pero había un reto que los técnicos de Kraftwerk Living Technologies debían superar: la fijación de los proyectores, que no podían ir acoplados a la sala de proyección. Schmidmayr lo explica así: «La entrada a la “cueva” podría generar vibraciones que ocasionaran, a su vez, un temblor visible. Con la cabina de proyección ya instalada en el espacio, planeamos, construimos y montamos unas estructuras especiales para los proyectores sin ningún punto mecánico de contacto».

A causa de la distribución del espacio, todas las proyecciones traseras se desvían con ayuda de espejos, de modo que los proyectores apuntan a cada una de las pantallas de proyección.

Un sistema de clúster SGI 10:2 actúa de media player; un ordenador máster funciona como ordenador de aplicación con otro como refuerzo, y diez nodos de render preparan el contenido para los proyectores. La transmisión de señal se efectúa mediante Crestron DigitalMedia, y la proyección se realiza en cinco pantallas de proyección Stewart Filmscreen. El suelo consistente en una plancha de cristal pisable de 70 mm de grosor.

El montaje de los proyectores de Christie no presentó dificultades, lo que no puede decirse de la instalación de los diversos paquetes de software en el clúster, que sí planteó un novedoso reto a los técnicos de Kraftwerk Living Technologies.

La conclusión de Schmidmayr es inequívoca: «Trabajar con los proyectores de Christie fue fascinante por la cantidad de aspectos de la serie Mirage —como el blending y warping de serie—, que simplificaron considerablemente nuestra tarea. No debemos pasar por alto la estupenda calidad de imagen y la fiabilidad de su funcionamiento. En todo el periodo que duró la instalación no hubo un solo problema técnico. Los proyectores funcionaron tal como estaba previsto, y así siguen, y los volveríamos a usar en instalaciones similares. De hecho, ya los habíamos empleado con anterioridad en un montaje parecido para un importante fabricante de automóviles».

El Dr. Christoph Anthes de LRZ no oculta su satisfacción con los proyectores: «La separación estéreo funciona de maravilla, las proyecciones tienen el brillo necesario, el contraste y la nitidez son extraordinarios y los dispositivos llevan funcionando a la perfección desde su instalación, sin que hayamos tenido que ocuparnos de ellos, algo que, en nuestro trabajo, es fundamental».