VIOSO konfiguriert zylindrischen CAVE für das KISTI in Korea

Um eine wirklich immersive Visualisierung zu gewährleisten, hat sich der Integrator VizWave bei seinem neuesten wissenschaftlichen Projekt auf VIOSO verlassen: eine technisch anspruchsvolle stereoskopische virtuelle Umgebung für das Korean National Supercomputing Center.

Die Autokalibrierungstechnologie von VIOSO wurde eingesetzt, um ein hochmodernes, nahtlos gekrümmtes 3D-Visualisierungstheater in der einzigartigen zylindrischen Zentrale des Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI) in Daejeon zu schaffen. Der neue Raum – eine herausfordernde, abgerundete Version einer klassischen Virtual-Reality-CAVE – wird von einem frei hängenden, an der 5,6m hohen Decke montierten Projektor-Rigg angetrieben. Von diesem aus können 13 Barco UDM-4K15 mit zwei Eingängen immersive stereoskopische Bilder auf die gekrümmten Wände und den Boden des Raums mit einem Durchmesser von 9m projizieren.

Der VR/AR-Visualisierungsraum auf dem Campus des KISTI National Supercomputing Center wurde von dem in Seoul ansässigen Unternehmen VizWave unter der Leitung von Geschäftsführerin Hyunjoo Yun gebaut, die auf ihre früheren Erfahrungen mit dem Bau ähnlicher Systeme (CAVEs, Powerwalls, HoloStages usw.) für andere Universitäten und wissenschaftliche Einrichtungen in ganz Südkorea zurückgreifen konnte. VizWave ist langfristig auch für die Wartung des Projektionsraums verantwortlich.

Der Verkauf des VIOSO-Systems an VizWave wurde von Norbert Schmiedeberg geleitet, dem Geschäftsführer der ITI-Image Group in Sydney (über ihr früheres koreanisches Joint Venture Turnstone Distribution), die seit langem VIOSO-Produkte und -Dienstleistungen vertreibt. Das System umfasste die VIOSO 6 SIM-Software mit der patentierten, kamerabasierten automatischen Warping- und Blending-Technologie von VIOSO und ein einzelnes VIOSO Fulldome Camera Calibration Kit.

Neben Yun und Schmiedeberg waren auch Julia We von Turnstone Korea und VIOSOs Simulationsexperte Jürgen Krahmann vor Ort und machten die KISTI-Installation zu einer wahren Teamleistung. Für den immersiven Raum im KISTI entschied man sich, das VIOSO Fulldome Kit mit einem Fischaugen-Objektiv zur Kalibrierung auszustatten, erklärt der technische Produktmanager Krahmann. Der Hauptzweck bestand darin, das Auftreten von harten Kanten in der Projektion zu minimieren – ein häufiges Problem in den meisten Projektionsumgebungen. Das jedoch wurde in dem abgerundeten Kern des KISTI-Gebäudes, das einen sehr engen, gekrümmten Übergang von der Wand zum Boden aufweist (von Yun als „auf dem Kopf stehende Kuppel“ beschrieben), als inakzeptabel erachtet. So war der Einsatz eines Fischaugen-Objektivs unerlässlich, um ein nahtloseres und immersiveres Erlebnis zu schaffen.

„Die Aufstellung der Projektoren war die erste wirkliche Herausforderung“, erinnert sich Krahmann, „denn anfangs gab es mehrere Überlappungen, was für einen Raum wie diesen eher ungünstig ist, da es die Schwarzwerte zerstört. Jeder Projektor strahlt etwas Licht ab, auch wenn die Ausgabe schwarz ist, also war das der erste Punkt, den wir ändern mussten.“

Mit VIOSO 6 SIM und dem Hi-Res Fulldome Kit mit einem 185°-Fischaugen-Objektiv und einem 12MP-Sensor, der die gesamte Projektionsfläche abdeckte, konnte Krahmann trotz vierfacher Überlappung und reflektierender Oberflächen im zylindrischen Raum eine ausreichende Auflösung erzielen, um die Position aller Projektorenpixel auf der Leinwand über die Krümmung hinweg zu messen. Dies ermöglichte die Berechnung perfekter Geometrie-Koordinaten und optimaler Überblendungszonen. Die erfolgreiche Kalibrierung wurde dann in Dataton WATCHOUT, MiddleVR und WorldViz VR importiert. Ein 10.2-Kanal-Audiosystem und ein Tracking System mit 12 Kameras vervollständigen die Installation.

Mit dem neuen Visualisierungsraum will KISTI die wissenschaftliche und ingenieurtechnische Rolle der Virtual-Reality-Technologie stärken, indem es die VR-Visualisierungssysteme mit den Hochleistungsrechnern des Zentrums, wie dem fünften Supercomputer „Nurion“ und dem „Neuron“-GPU-Cluster, verbindet.

KISTI-Vizepräsident Minsu Joh, der Anfang der 2000er Jahre die CAVE der ersten Generation des Instituts gebaut und betrieben hat, erklärt, dass das VR/AR-Theater nicht nur von KISTI-Mitarbeitern, sondern auch von privaten Forschern genutzt werden kann: „Die neue virtuelle Umgebung wurde erweitert, um sowohl VR- als auch AR-Technologien zu unterstützen. Wir werden auch in Zukunft nicht nur Forscherinnen und Forscher verschiedener Fächer, sondern auch kleine und mittlere heimische Unternehmen dabei unterstützen, diese CAVE-Systeminfrastruktur zu nutzen.“

Nach Abschluss der Installation blickt Krahmann zufrieden auf das KISTI-Projekt zurück und erinnert sich an die wichtige Rolle, die die Technologie von VIOSO bei der Erzielung des beeindruckenden Endergebnisses gespielt hat. „Unser Unternehmen ist vielleicht eines der wenigen, wenn nicht sogar das einzige, das eine solche einzigartige Dienstleistung anbieten kann“, sagt er. „Die Vorstellung, so weit fortgeschritten in dieser Industrie zu sein ist nicht nur unglaublich aufregend, sondern lässt einen auch mit Demut auf die eigene Arbeit zurückblicken. Wir sind froh, dass wir zu einem so großartigen Projekt beitragen können.“