Perfektes 3D-Video-Mapping auf Gebäude und Objekte
disguise ist einer der weltweit führenden Anbieter von Software für Erlebnisproduktionen und liefert mit 3D-Kamera-/Projektorsystemen spektakuläre visuelle Erlebnisse bei Live-Events. Mit Hilfe des Know-hows und der Services von STEMMER IMAGING ermöglicht das Unternehmen die präzise Projektion von Videoinhalten auf komplexe geometrische Oberflächen wie Bühnen, Autos, Gebäude und Kuppeln – z.B. auf Konzerten von U2, Beyoncé und Ariana Grande.
Die Aufgabe
Komponentenauswahl und Planungsunterstützung für ein System zur schnellen, zuverlässigen Kalibrierung von Projektoren und Oberflächen für eine präzise Projektion aller Bildinhalte.
Die Herausforderung
Bei Live-Events steht sehr wenig Zeit für die Kalibrierungen zur Verfügung. Zudem müssen die Projektoren an jedem Veranstaltungsort neu kalibriert werden.
Die Lösung
Mit Hilfe sorgfältig aufeinander abgestimmter Bildverarbeitungskomponenten ermöglichte STEMMER IMAGING den Experten von disguise, das manuelle Kalibrierungssystem OmniCal zu einem skalierbaren, kamerabasierten System zu erweitern, das eine deutlich schnellere und dabei noch zuverlässigere Kalibrierung gewährleistet.
Zudem übernimmt STEMMER IMAGING neben der Vorkonfiguration und dem Test der Kamerasysteme auch den kompletten Logistikprozess und liefert die Systeme mit Kunden-Branding direkt an die Eventveranstalter.
Schnelle, hochpräzise Kalibrierung von Projektoren für komplexes 3D-Video-Mapping
Um bei der Projektion von Bildern und Videos auf dreidimensionale Objekte eine einwandfreie Darstellung zu gewährleisten, müssen die Bildinhalte sorgfältig auf die Projektionsflächen angepasst werden.
Die disguise-Software OmniCal beinhaltete zwar ein sehr gutes manuelles Kalibrierungssystem für die 3D-Projektionen, der Aufwand für die manuelle Kalibrierung jedes einzelnen Projektors war jedoch für die Verwendung in Live-Shows zu hoch. Zum einen kommen hier meist sehr viele Projektoren zum Einsatz, zum anderen müssen die Systeme insbesondere bei Tourneen nahezu täglich neu aufgebaut werden – geringe physikalische Abweichungen des Bühnenbildes von den berechneten Computermodellen sind also definitiv unvermeidbar.
„Die disguise-Software beinhaltet zwar ein manuelles Kalibrierungssystem, das sehr gut funktioniert, Zeit ist jedoch ein kritischer Faktor während des Aufbaus einer Live-Show. Die Techniker, die an den Projektionen arbeiten, kämpfen mit einer Vielzahl von anderen Mitarbeitern um den Zugang zum Set. Die manuelle Kalibrierung von Projektoren und Oberflächen dauert in der Regel pro Projektor einige Minuten und je mehr Projektoren verwendet werden, desto mehr Mitarbeiter und Zeit werden dafür benötigt."
Peter Kirkup, Global Technical Solutions Manager bei disguise
Die maßgeschneiderte Lösung: ein skalierbares, kamerabasiertes Kalibrierungssystem für noch schnellere und zuverlässigere Kalibrierung
Mit Hilfe modernster Industriekameras und Objektive halfen die Experten von STEMMER IMAGING disguise dabei, aus OmniCal ein kamerabasiertes System zu machen, das komplett skalierbar ist. Die für die Kalibrierung benötigte Punktwolke muss jetzt nur noch einmal erzeugt werden und kann dann für alle Projektoren verwendet werden. So werden parallele Kalibrierungen möglich und die Kalibrierung des gesamten Systems lässt sich in deutlich kürzerer Zeit durchführen.
Das kamerabasierte OmniCal-System bietet nicht nur eine qualitativ bessere Kalibrierung als ein manuell gesteuertes System, sondern ermöglicht zudem die schnelle Korrektur von Abweichungen zwischen 3D-Modell und realer Oberfläche – bei täglich neu aufgebauten Objekten eine entscheidende zusätzliche Funktionalität für das 3D-ProjektionsmappingVideo-Mapping.
Perfekte Bildaufnahmen für perfektes 3D-Video-Mapping
Die Stereobildaufnahme zur Erzeugung von Punktwolken ist zwar eine Standardanwendung bei der Kalibrierung, für OmniCal gab es jedoch zusätzliche spezifische technische Anforderungen, die STEMMER IMAGING erfolgreich umsetzen konnte. Die Kameras nehmen eine kurze Bildserie von strukturierten Lichtmustern auf, die auf die zu kalibrierende Umgebung projiziert werden. Um alle Bereiche zu erfassen, werden die Mustersequenzen von Projektoren an verschiedenen Positionen erzeugt.
Da OmniCal in den unterschiedlichsten Umgebungen eingesetzt wird, wählte STEMMER IMAGING besonders hochwertige und zuverlässige Optiken in Bezug auf Brennweite und Verzeichnung und kombinierte diese mit GigE-Vision Kameras, die je nach Einstellung an verschiedenen Kamerapositionen eingesetzt werden können und auch in großer Entfernung zum Steuerungssystem zuverlässig arbeiten.
Die Erfolgsfaktoren der eingesetzten Lösung
Bei der Auswahl der optimal passenden Komponenten konnte STEMMER IMAGING als unabhängiger Partner ohne Herstellerbindung auf ein umfangreiches Produktangebot der führenden Hersteller zurückgreifen – und so für disguise eine maßgeschneiderte Lösung realisieren. Zusätzlich punktete STEMMER IMAGING auch mit seinen umfassenden Services und übernimmt inzwischen für alle Einsätze des Systems sowohl die Vorkonfiguration als auch die weltweite Logistik der Komponenten.
Leistungsstarke Kameras
Für die OmniCal-Systeme wählte STEMMER IMAGING 5-Megapixel-GigE-Vision-Kameras von Allied Vision, die über die Power-over-Ethernet-(PoE)-Funktion direkt mit Strom versorgt werden und über einen Sony Pregius CMOS-Sensor mit Global Shutter verfügen, der unerwünschtes Smearing beim Umschalten der Projektionsmuster unterdrückt.
Zuverlässige Vorkonfiguration
Die Systeme von disguise werden weltweit eingesetzt und die für die Kalibrierung zur Verfügung stehende Zeit ist immer knapp. Deshalb übernimmt STEMMER IMAGING bei jedem Einsatz die komplette Vorkonfiguration aller Systeme und gewährleistet, dass jedes OmniCal-System identisch funktioniert.
Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung
Die Kameras müssen oft in großen Entfernungen zum Steuerungssystem eingesetzt werden. Deshalb setzte STEMMER IMAGING bei der Datenübertragung auf den GigE-Vision-Standard, der eine Hochgeschwindigkeitsübertragung von Bilddaten in Echtzeit und über Entfernungen von bis zu 100 Metern ermöglicht – und das mit Standard-Ethernet-Cat-6-Kabeln.
Einfache Bedienbarkeit
Nach dem Anschließen der Kameras müssen vom Bediener nur die Kameraparameter wie Belichtungszeit und Brennweite auf das jeweilige Szenario angepasst werden. Die Techniker vor Ort, die oft keine Bildverarbeitungsexperten sind, können sich so ganz auf die Projektionsperformance konzentrieren.
Einfaches Handling der Objektive
Bei der Auswahl der Objektive wurde auf einfache Handhabung und hohe Zuverlässigkeit Wert gelegt. Deshalb wird je nach Bühnenbereich eine Kombination aus C-Mount-Objektiven mit 6 mm, 8 mm und 12 mm Brennweite verwendet, welche zur Auflösung der Kameras passen und mit minimaler und gleichmäßiger Verzeichnung überzeugen.
Hochpräzise Fehlerkorrektur
Auf Basis der errechneten 3D-Punktwolke können präzise Korrekturen bei der Ausrichtung von Projektoren und Projektionsflächen sowie Anpassungen an die tatsächliche Struktur der Flächen erfolgen, wodurch eine Subpixel-Genauigkeit erreicht wird. Abweichungen im 3D-Modell können so im großen Maßstab, aber auch im Millimeterbereich korrigiert werden.
Einzigartiger Mehrwert: die Services von STEMMER IMAGING
Mit maßgeschneiderten Dienstleistungen ermöglicht STEMMER IMAGING eine immense Bandbreite an Konfigurationen und den Einsatz des Systems an den unterschiedlichsten Orten weltweit. Denn wir übernehmen nicht nur die Vorkonfiguration aller Kameras, sondern auch die komplette Logistik der Systeme – von der Lagerhaltung der Kits mit einer Auswahl an Objektiven bis hin zum termingerechten Versenden der Systeme in flugtauglichen Schutzkoffern an Endanwender in aller Welt.
- Gehäuse mit disguise-Branding
- Kameras sind auf einem Stativadapter vormontiert
- Alle Kameras werden mit einem Satz passender Objektive ausgeliefert
- Vor Auslieferung der Kameras wird die Sensoroberfläche gereinigt
- Alle Kameras werden mit der Original-Firmware-Version ausgeliefert
„Die Unterstützung von STEMMER IMAGING in den Bereichen Bildverarbeitung und Logistik ist von unschätzbarem Wert und hat dazu beigetragen, dass das OmniCal-System bei der Kalibrierung von 3D-Projektionen einen echten Unterschied macht. OmniCal berücksichtigt die enorme Zeitknappheit bei der Produktion von Live-Events und ermöglicht die Realisierung von immer komplexeren Projektionen in einer Branche, die sich rasant und unaufhörlich weiterentwickelt.“
Ed Plowman, Chief Technology Officer, disguise
Weitere Erfolgsprojekte aus dem Bereich Sport, Medien und Unterhaltung
Sport-Tracking auf höchstem Niveau
Im Sport reicht das menschliche Wahrnehmungsvermögen oft nicht aus, um Details zweifelsfrei zu erfassen und zu bewerten – insbesondere bei schnell ablaufenden und komplexen Bewegungen. Mit hochmoderner Bildverarbeitungstechnologie ermöglicht STEMMER IMAGING in einer Vielzahl von Sportarten das Tracking von Spielgeräten und Spielern und macht es so möglich, Abläufe im Sport präzise und objektiv zu analysieren.
