フルドーム

フルドームとは、没入型のドームベースのビデオ表示環境を指します。水平または傾斜したドームには、リアルタイム (インタラクティブ) または事前レンダリングされた (リニア)コンピュータ アニメーション、ライブ キャプチャ画像、または合成環境が表示されます。

現在の技術は 1990 年代前半から中頃に登場しましたが、フルドーム環境は、ドーム建築、プラネタリウム、マルチプロジェクター映画環境、フライトシミュレーション、バーチャルリアリティに技術的なルーツを持ち、没入型アートやストーリーテリングなど、さまざまな影響を受けて進化してきました。

動画によるフルドーム映像への初期のアプローチでは、 35mmフィルムと70mm フィルムの両方の広角レンズが使用されていましたが、フィルム媒体の高価さと扱いにくさが大きな進歩を妨げていました。さらに、オムニマックスなどのフィルム形式はドーム表面の 2 πステラジアン全体をカバーせず、ドームの一部が空白のままになりました (ただし、座席の配置により、ほとんどの観客にはドームのその部分は見えませんでした)。フルドームへのその後のアプローチでは、魚眼レンズを通して投影されるモノクロのベクトル グラフィックス システムが使用されました。現代の構成では、ラスタービデオ プロジェクターを単独またはグループ化して使用し、ドーム表面をフルカラーの画像とアニメーションでカバーしています。

新たに活用されている技術としては、フレキシブルな 曲面 LEDディスプレイ^[1]があり、現在、インダストリアル・ライト・アンド・マジックの協力を得て、全天球MSGスフィア^{[2] [3] [4] [5]に設置されている。同社は}360度コンテンツ制作者と協力して、レッド・デジタル・シネマ^[6]などの360度カメラを活用した長編全天球コンテンツを制作している。

フルドームビデオ投影では、単一プロジェクター システムと複数プロジェクター システムという 2 つの一般的な形式で、さまざまなテクノロジを使用できます。個々のプロジェクターは、さまざまなビデオ ソースによって駆動され、通常はリア​​ルタイム モードまたは事前レンダリング モードでレンダリングされた素材が供給されます。その結果、ドーム投影面全体をカバーするビデオ イメージが生成され、視聴者の視野を満たす没入感が得られます。

単一プロジェクターの全天球ビデオ システムでは、単一 (または混合) のビデオ ソースを使用し、通常、半球状の投影面の中心またはその近くに配置された単一の魚眼レンズを通して表示します。単一プロジェクターの利点は、複数のプロジェクター間のエッジ ブレンド (下記参照) を回避できることです。単一魚眼システムの主な欠点は、1 つのプロジェクターの解像度に制限され、ドーム全体をカバーできるビデオ画像の最小寸法に制限されることです。中央プロジェクターのもう 1 つの欠点は、ドームの中心が失われ、真の半球投影によって提供される再構成された遠近法ビューを最適に表示できないことです。これは、従来のプラネタリウムプロジェクターで共通の問題です。ただし、この欠点は観客の規模が大きくなるにつれて薄れていきます (いずれにしても全員がドームの中心にいることはできません)。

スウィンバーン大学のミラードームが最初に開発したシングルプロジェクターミラーシステムは、現在ではさまざまなメーカーから提供されています。これらのシステムはドームの端に沿って配置され、座席数を増やし、コストを削減し、星空プロジェクターを犠牲にすることなくアナログプラネタリウムをデジタル形式に移行しやすくします。また、このようなシステムを比較的低コストで構築することも可能です。主な欠点は、プロジェクター解像度のより高い割合を投影できるにもかかわらず、専用レンズに比べて投影品質が著しく低いことです。

複数プロジェクターのフルドーム ビデオ システムでは、2 台以上のビデオ プロジェクターのエッジ ブレンディングを使用して、半球状の投影面を覆うシームレスな画像を作成します。画像全体をセグメントに分割することで、高解像度の画像と、ドームの下の表示領域を妨げないプロジェクターの配置が可能になります。複数投影の欠点は、プロジェクターの配置を頻繁に調整する必要があることと、個々のプロジェクターの経年劣化が不均一なために、セグメント間で明るさや色に差が生じることです。シーン全体に単色を投影する場合、プロジェクター間のわずかなパフォーマンスの違いでも明らかになります。プロジェクターが重なり合うエッジ ブレンディング領域では、にじみや二重画像が発生することが多く、設計や構成が適切でない場合は、非常に明らかな黒レベル領域が追加されることがあります。

ドームには、ブラウン管(CRT)、デジタル光処理(DLP)、液晶ディスプレイ(LCD)、液晶オンシリコン(LCOS)、そして最近では 2 種類のレーザー プロジェクター (レーザー ビデオ プロジェクターを参照)など、さまざまなビデオ投影技術が採用されています。

特に、マルチプロジェクター システムの場合、異なるプロジェクター フットプリント間のエッジ ブレンディングを適切に行うには、ディスプレイ デバイスの黒レベルを低くする必要があります (つまり、信号が送信されていないときにはほとんどまたはまったく光を投影しない)。そうしないと、ビデオ画像が重なり合うことで付加的な効果が生じ、画像が投影されていないときでも複雑なグレーのパターンが表示されます。これは、暗い夜空を投影することに強い関心を持つプラネタリウム分野のユーザーにとって特に重要です。プロジェクターを「黒にする」という要望により、より新しく安価なテクノロジが登場したにもかかわらず、CRT テクノロジが引き続き使用されています。

LCD プロジェクターは、真の黒と光を投影する能力に根本的な限界があり、それがプラネタリウムでの使用を制限する傾向がありました。LCOS および改良型 LCOS プロジェクターは、LCD のコントラスト比を改善し、LCD ピクセル間の小さな隙間による「スクリーン ドア」効果も排除しました。「ダーク チップ」DLP プロジェクターは、標準の DLP 設計を改善し、明るい画像で比較的安価なソリューションを提供できますが、黒レベルにはプロジェクターの物理的なバッフルが必要です。技術が成熟し、価格が下がるにつれて、明るい画像、大きなダイナミック レンジ、非常に広い色空間を提供するレーザー投影がドーム投影に有望視されています。

DOME レンズと標準レンズは、いくつかの点で似ています。どちらも、LCD、DLP、LCOS、D-ILA などのディスプレイ デバイスの種類と、このデバイスの一部であるチップまたはパネルのサイズによって異なります。DOME レンズのユニークな特徴は、ガラスの実際の形状で、投影された画像はレンズの上部から周囲全体に広がります。最大の利点は、このタイプのレンズが 180 x 180 の視野全体にわたって焦点を維持する方法です。単一の標準フラット フィールド レンズまたは湾曲フィールド レンズでは、焦点と歪みに大きな問題があります。いくつかのレンズ開発会社が、特定のプロジェクター クラスとディスプレイ デバイス向けに設計された DOME レンズを提供しています。これらのレンズは、さまざまなピクセル サイズとディスプレイ解像度をカバーできます。

360度および180度 コンテンツ制作 者は、毎年、より洗練された長編フルドーム映画やバーチャルリアリティコンテンツを開発しています。 [ 7 ] [ ^{8 ] [9] [10] [11]}また、コンピュータグラフィック（CG）コンテンツは、プラネタリウムシミュレーションソフトウェアなどのライブシミュレーター出力や、事前に録画されたフルドームビデオなど、フルドームの素材のソースです。デジタルビデオカメラの解像度が向上するにつれて、ライブアクションのフルドームビデオをドームで使用できるようになりました。リアルタイムコンテンツも表示でき、これは事前にレンダリングされておらず、VJソフトウェアまたはゲームエンジンを使用して生成されたフルドームコンテンツを指します。

フルドーム形式で上映できる注目の映画には、アカデミー賞受賞監督アレハンドロ・ゴンサレス・イニャリトゥと3度のアカデミー賞受賞撮影監督エマニュエル・ルベツキによる『フレッシュ・アンド・サンド』がある。この没入型映画は、映画芸術科学アカデミーから特別功労賞を受賞した。^{[12] [13]}

フルドーム形式で上映できるもう一つの注目すべき映画は、アカデミー賞受賞監督キャスリン・ビグローの『ザ・プロテクターズ』である。^{[14] [15]}

同様のフルドームコンテンツとしては、アバター・フライト・オブ・パッセージがある。^{[16] [17]}

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