Проект: Студия сферических панорам

Версия 16:07, 18 апреля 2013

Заявка проекта представлена на конкурс "Мой образовательный запрос"

Цель - создать ПО для панорамной проекции на сферическом экране. Требуемая система по сути является цифровым планетарием. В настоящий момент существует, в том числе и у нас, опыт создания относительно дешевых куполов и проекционных систем разворачивающих цифровое изображение на сферическом экране. На наш взгляд каждая школа в состоянии позволить себе такую установку. Помимо демонстрации неба как это делается в планетарии система должна разворачивать на куполе основные форматы панорамных изображений и панорамного видео. Хочется, чтобы система могла помещать аудиторию внутрь 3D пространств. Еще от системы требуется разворачивание Google Street Vieu и Google Earth и подобные им. Студия сферических панорам будет способна перемещать класс в любые пространства и интерьеры. Это способ виртуальных путешествий класса с образовательными целями.

Еще одним аргументом для внедрения такой системы является необходимость вернуть предмет астрономии в школьное образование. По мнению автора, возвращение астрономии должно быть связано с изменением как содержания астрономического курса, та и методов его преподавания. В частности, студия сферических панорам или малый цифровой планетарий должны стать необходимыми атрибутами курса.

Как это будет выглядеть?

Отдельный кабинет в школе с белым сферическим потолком - экраном. Сферическая проекция на экран перенесёт аудиторию в виртуальное пространства.

Это может быть использовано

1. Для имитации интерьеров и просмотра сферических панорам. Школьный урок может проходить в интерьере залов Эрмитажа или в горном ущелье. Интерьер кабинета может меняться на каждом уроке и соответствовать его содержанию. Сферические панорамы могут быть стереографическими (например панорамы Марса)

2. Как планетарий. Потолок класса как бы исчезает и над аудиторией простирается звездное небо. Компания Microsoft разработала приложение World Telescope, в котором встроена функция полнокупольной проекции. В этом же приложении можно создавать полнокупольные масштабируемые презентации.

3. Как сферический монитор сервиса Google Планета Земля и сервиса Google Street View и им подобных (например http://maps.yandex.ru). Специфика таких сервисов в том, что в них есть функция виртуального перемещения. Весь класс может совершать виртуальные путешествия.

4. Как сферическую камеру 3D-редактора. Например дети создают пространство в SketchUp и переносятся в него с помощью системы сферических панорам. Подобная практика реализована в приложении Blender [[1]]

5. Для просмотра сферического кино.

Необходимое оборудование

1. Купол-экран.

• На кафедре астрономии НГПУ им.К.Минина в Нижнем Новогороде имеется купол-эран учебного планетария диаметром 6 метров изготовленный и гипсокартона прикрепленному к изогнутому металлическому профилю. Купол не является идеальной полусферой, немного приплюснут. Это связано с недостаточной высотой потолка, но на рабочей характеристике это не сказывается. Гипсокартон становиться пластичным при намокании. Необходимо раскроить гипсокартон для полусферы (делаем это на полу), затем брызгаем водой, ждем намокания, гнем по профилю и закрепляем саморезами. Щели между лоскутами шапклюем. Купол изнутри красится белой водоэмульсионной краской, которая дает хорошее матовое рассеивание. Стоимость такого купола относительно невелика.

• Существует вариант приобретения надувного купола [[2]].

2. Проекционная система.

• Система проекции через сферическое зеркало. Требуется мультимедиа-проектор и сферическое зеркало. От проектора требуется хорошее разрешение и большая глубина резкости объектива.

• Проектор с объективом рыбий глаз.

3. Персональный компьютер оптимизированный для компьютерных игр и, желательно, управляющий джойстик.

Программная реализация. То, что требуется сделать.

1. Приложение для студии сферических панорам должно разворачивать основные форматы панорамных изображений и видео в проекции для выпуклого зеркала и в проекции для объектива рыбий глаз

2. Должна быть реализована система управления просмотром панорам: вращение, масштабирование, сценарии, смена панорам.

3. Пользовательские слои и масштабируемые презентации.

4. Функция импорта форматов 3D (например SketchUp) и сферический рендеринг.

5. Виртуальный Планетарий.

Оценка стоимости оборудования

Стоимость готового надувного купола смотри [3]

Купол из гипсокартона: стоимость материалов для изготовления ~ 6 000 руб; Общая себестоимость с работой может составить 20 000 руб. Коммерческая стоимость ~ 50 000 руб. Большая наценка потому, что для подрядчика это, как правило, не известная сфера деятельности. Подрядчиком может быть любая строительная фирма.

Мультимедиа-проектор ~ 45 000 руб.

Сферическое зеркало ~ 15 000 руб.

Компьютер ~ 30 000 руб.

Общая стоимость ~ 135 000 руб.