FullDome-Präsentationen zu Hause erstellen am Beispiel meiner Pluto-Präsentation (für Planetarien mit 360°-Fulldome-Technik)

Fulledome-PlutoIm April diesen Jahres habe ich das erste mal den Weg beschritten, einen Vortrag im Planetarium auf die FullDome-Technik umzustellen. Dabei ging es um die Geschichte Hubble’s zum 25. Jahrestag. Natürlich habe ich meine Erfahrungen damals hier im Blog nieder geschrieben und ich konnte bei der Erstellung vieles lernen.

Was damals noch ein “kleines” Hindernis war, war die Tatsache das ich den Zugang zum Planetarium brauchte. Nun würde ich für einen neuen Vortrag gebucht und natürlich wollte ich wieder die Technologie des Planetariums nutzen.

Dieses mal wollte ich aber möglichst alles zu Hause erstellen. Der Weg dahin war nicht mehr ganz so anstrengend. Trotzdem gab es Stolpersteine und diese möchte ich hier besprechen.

Damit Ihr Euch eine Vorstellung über den “alten” Weg machen könnt, solltet Ihr Euch diesen Artikel hier im Blog mal anschauen: Der Weg von einem 2D-Powerpoint-Vortrag zur 360°-FullDome-Präsentation (Planetarium-Programm mal anders)

Im heutigen Artikel geht es um die Bearbeitung der Fulldome-Show komplett von zu Hause auch. Es gibt zwar am Ende noch einen Schritt, der im Planetarium stattfinden muss, aber das werde ich am Ende noch einmal beschreiben.

Ziele der Präsentation

Bevor man einen Vortrag und eine Präsentation erstellt, sollte man sich über die Ziele im klaren sein.

Ich persönlich möchte den Vortragscharakter auch bei Fulldome-Präsentation erhalten und daher recherchiere ich mir die Daten für einen thematischen Vortrag. Hier unterscheidet sich der Vortrag in keiner Weise von einem normalen Powerpoint- oder Keynote-Vortrag.

Natürlich sollte man aber schon im Hinterkopf haben, dass alles später in eine Fulldome-Präsentation überführt werden muss.

Meine Zielsetzung für den Vortrag im Potsdamer Planetarium war die Pluto-Mission New Horizons. Diese Präsentation nehme ich auch als Grundlage für diesen Artikel.

Schritt 1: Benötigte Software

Um zum Schluss eine Fulldome-Präsentation zu erhalten, benötigt man einiges an Software. Hier möchte ich kurz auf die Programme eingehen und beschreibe später die Anwendung.

Um einen Vortrag auszuarbeiten benötige ich natürlich eine Präsentationssoftware mit der ich die Inhalte in Folien aufbauen kann.

Ich arbeite hier sehr gern mit Keynote von Apple, es geht aber auch jede andere Software mit der ich Folienbasiert eine Präsentation aufbauen kann.

Diese Folien sind nun 2-Dimensional und beinhalten alles über das man sprechen möchte. Meine Idee war es eine Historie über die 10 Jahre Missionslaufzeit zu geben und natürlich den Stand der Forschung am Zwergplaneten Pluto mit einzubauen.

Hier bei kann man seinem Stil treu bleiben und arbeitet den Vortrag so aus, wie man diesen auch mit einem normalen Beamer halten würde. Das hat auch den großen Vorteil, dass man natürlich bei Problemen diesen Vortrag als Folienvortrag halten kann.

Für die spätere Bearbeitung der Folien und den Übertrag in das FullDome-Format benötigt man den Amateras-Player. Dies ist im Moment die einzige Möglichkeit eine Fulldome-Projektion zu Hause zu erstellen.

Dort kann man seine Folien nun einbauen und in das Kuppelformat überführen. Um im späteren Verlauf noch Übergänge z.B. zwischen Animationen etc. einzubauen, braucht man nun noch ein Videobearbeitungsprogramm. Ich verwende dafür Final Cut Pro auf meinem Mac.

Für einige Zwischenschritte gibt es noch unterschiedliche kleine Helferlein. So brauchte ich ein Programm, welches mit aus einer GIF-Animation Einzelbilder erstellt. Hier konnte ich auf IrfanView (Windows) zurückgreifen.

Mit diesen 4 Programmen konnte ich die Fulldome-Präsentation aufbauen:

  • Keynote von Apple (MAC)
  • Amateras-Player (MAC)
  • Final Cut Pro (MAC)
  • IrfanView (Windows)

Natürlich kommt es auf die Komplexität der Präsentation an. So kann es sein, dass noch weitere Programme zur Bearbeitung nötig sind.

Schritt 2: Die Bearbeitung

Für die Bearbeitung geht es natürlich als erstes in die Erstellung des Inhaltes. Hier sollte man sich Zeit nehmen und noch gar nicht all zu sehr an die Erstellung der Fulldome-Präsentation denken.

Die meiste Zeit geht schließlich bei der Ausarbeitung der Folien drauf. So habe ich mich komplett auf die inhaltliche Ausarbeitung konzentriert und nach ca. 2-3 Tagen stand mein Inhalt. Hier seht Ihr drei Beispielfolien der Präsentation.

Pluto.085

Pluto.015

Pluto.013

Tipps für die Folienerstellung

Natürlich gibt es hier schon einige Erfahrungswerte die ich sammeln konnte und die in die Erstellung der Folien einflossen:

  1. Große Schrift verwenden
    Der Kontrast in einem Planetarium ist nicht unbedingt der Beste und kann mit der Auflösung eines Heimmonitor nicht mithalten. Hier muss man also darauf achten, dass die Schrift nicht zu klein ist. Ich verwende hier grundsätzlich FETT und möglichst große Schriften (36-48 Pt.)
  2. Folienbereiche für Bilder ausnutzen 
    Da später die Folien sehr groß an der Kuppel gezeigt werden, macht es hier keinen Sinn am Rand der Folien viel Platz zu lassen. Das sieht auf einem Beamer natürlich schön aus, im Planetarium sollte man die Darstellungen aber so Groß wie möglich zeigen.
  3. Bildkontraste erhöhen
    Um auch Details in den Bildern zu zeigen, sollte man die Bildkontraste erhöhen. Hat man hier noch keine Erfahrung, lohnt sich das Zusenden eines Testbildes an das Planetarium. Dort kann der Planetariumsleiter oder ein Mitarbeiter diese Bilder an die Kuppel projizieren und Rückmeldung geben, ob es so passt. Kleine Details wie Sterne (wenige Pixel) können hier leicht verschwinden.

Wer nun seine Folien fertig hat, sollte diese als JPEG (Bild) exportieren. Diese Funktion besitzen bekannte Präsentationsprogramme. Damit man diesen Export und nachfolgende Schritte nicht häufiger Wiederholen muss, sollte man sich relativ sicher sein, dass die Folien fertig sind.

Schwierigkeiten bei Animationen und Videos (GIF’s)

Ziel ist es natürlich die Inhalte an eine 360°-Kuppel zu bekommen und da die Software noch Einschränkungen besitzt, will ich hier gleich einen Hinweis geben.

Die nachfolgende Software, der Amateras-Player, kann aktuell nur Einzelbilder in das Fulldome-Format exportieren. Hier kann ich also keine Sequenz an Bilder aus einem Video etc. exportieren.

In meinem Vortrag wollte ich aber z.B. Animationen mit einbauen und da ich diese Randbedingung kenne, konzentrierte ich mich auf GIF-Animationen. Hier gibt es von Pluto und New Horizons bei der NASA einige schöne GIF’s.

Damit diese aber später auch wieder als Animation ablaufen, benötigt man einen Zwischenschritt.  So habe ich mir den historischen Anflug von New Horizons auf Pluto mit dem ersten detaillierten Plutobild herausgesucht.

pluto-observations-through-the-years

Damit diese Animation auch später auf der Kuppel zu sehen ist, ist ein wenig Handarbeit nötigt. Ich habe über die Software IrfanView mit die Einzelbilder der GIF-Animation speichern lassen (es gibt dafür eine Funktion) und anschließend die Einzelbilder als einzelne Folien in meine Präsentation eingebaut.

Das ist ein wenig Handarbeit, lässt sich aber relativ schnell und problemlos realisieren.

Auch zwei Animationen mit Schleifen wollte ich in der Präsentation verwenden. So gibt es eine Animation mit dem Doppelsystem Pluto-Charon und dessen Rotationsverhalten. Diese Schleife wollte ich natürlich nicht nur einmal Ablaufen lassen, sondern vielleicht 5-10mal wiederholen. Nun muss man aber nicht 5-10mal alle Einzelfolien aufbauen, sondern für Animationen reicht 1 Schleifendurchlauf. Im späteren Verlauf wird dieser eine Durchlauf einfach vervielfältigt und schon hat man eine Animation mit mehreren Durchläufen.

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Man besitzt nun einen Satz an Folien (vllt. 30-40 Stück) + den entsprechenden Folien für die Animationen. Meine Präsentation für Pluto hatte damit ca. 45 inhaltliche Folien und ca. 50 Animationsfolien.

Von 2D auf 3D – Der Amateras-Player

Nun ging es an die Arbeit das ganze in ein Kuppelformat zu überführen. Hierzu verwende ich den Amateras-Player in seinem BETA-Stadium. Theoretisch könnt ich auch alles jetzt schon in Final Cut Pro erstellen, aber der Amateras-Player hat einige Vorteile, die FCP so nicht bietet.

Slides einbauen

Für die Darstellung im Amateras-Player kann ich sogenannte Slides einbauen. Das sind Bereiche in denen meine Folien erscheinen sollen. Dabei kann man insgesamt 2 Slides bauen, die zu gleichen Zeit unterschiedliche Folien zeigen. So wäre es Möglich eine Animation ablaufen zu lassen und gleichzeitig Inhalt präsentieren.

Ich habe mit aber für die Darstellung des gleichen Inhalts auf zwei Slides entschieden. Somit braucht der Besucher im Planetarium nicht ständig den Kopf drehen.

Jetzt prüft man mit der Domeansicht (Kuppelansicht) wie die Folien und die Slides wohl wirken.

Fulledome-Pluto

Als Hintergrundbild habe ich die Milchstraße genommen. Damit hat man also den großen Schritt von 2D auf 3D schon geschafft.

Die Exportfunktion des Amateras-Players erlaubt es mir nun die Daten in 2k, 3k oder 4k-Auflösung zu exportieren. Was dabei herauskommt ist die Vorstufe zu einem Domemaster mit 1 Bild pro Folie in einer quadratischen Auflösung.

Hier sieht man die drei Bilder aus den Folien, die ich oben schon gezeigt hatte.

 Folie_000012

Folie_000014

Folie_000084

Hier wird also die Verzerrung an der Kuppel einberechnet und die Bilder sind nun schon geeignet um diese an eine Planetariumskuppel zu werfen.

Das Exportieren von 100 Folien ist zwar aufwändig, aber sobald die Folien stehen und man sicher ist, dass hier nicht weiter getan werden muss, dauert es vielleicht 20-30 Minuten und man ist durch.

Ich hoffe hier noch auf die Weiterentwicklung des Amateras-Players um z.B. alle eingebauten Folien mit einem Mausklick zu exportieren. Das würde mir viel Arbeit ersparen. Momentan muss ich dies leider noch per Hand für jede einzelne Darstellung tun.

Tipps und Tricks für den Amateras-Player

Die GIF-Animationen habe ich ja oben schon angesprochen. Auch hier brauche ich nur 1 Loop exportieren. Die Vervielfältigung passiert dann in Final Cut Pro oder auch mal per Hand.

Slide-Daten aufschreiben

Leider speichert der Amateras noch nicht alle Ansichten. So kann es zu einem Absturz kommen oder man schließt den Player und möchte nächsten Tag weiterarbeiten. Wer sich seine Slides zurechtgeschoben hat, sollte sich die Daten der Lage (findet man bei den Slide-Einstellungen) aufschreiben.

Somit kann man sehr leicht die Bereiche wiederherstellen ohne noch einmal von vorn zu beginnen oder spränge in der Darstellung zu haben.

Test-Domemaster schicken

Auch hier sollte man erst einmal 2-3 Einzelmaster exportieren und diese an das Planetarium schicken. Diese Master können direkt auf die Kuppel projiziert werden und man sieht sofort wo es Probleme gibt. Das ist ein Prozess der nur wenige Minuten dauert, aber die Qualität eines Vortrages noch einmal massiv steigern kann.

In meinem Hubble-Vortrag im April habe ich diese Möglichkeiten leider nicht genutzt und hatte zwei bis drei Folien auf denen die Details völlig untergingen. Das ist dann nicht nur Schade sondern auch sehr ärgerlich.

Der Abschluss (mit Final Cut Pro oder per Hand)

Nun gilt es die Präsentation abzuschließen. Die Tests sind durchgeführt, die Folien sind fertig und die Einzelmaster stehen als 360°-Bilder zur Verfügung.

Nun muss man einen Domemaster daraus machen. Aber was ist ein Domemaster?

Was ist ein Domemaster?

Damit man seine Präsentation in dem Fulldome-System Powerdome abspielen kann, muss einige Dinge wissen.

image1. Powerdome erwartet einen Sequenz (Video) mit 30 Frames/Sekunde oder mehr. Wir haben aber ja nur Einzelfolien zur Verfügung und müssen diese daher Vervielfältigen. Wir machen also ein Video aus unserer Präsentation.

2. Die Sequenz auf Bildern folgt einer sehr strengen Namensgebung. Der Name der Bilder sollte wie folgt aussehen: <name>_000000.jpg (png geht auch). Hierbei muss auf den Unterstrich geachtet werden. Ein Minus-Zeichen wird zum Beispiel nicht erkannt und führt zu Fehlern.

3. Die Sequenz aus Bilddaten muss Fortlaufend sein und wird vom sogenannten Encoder übersetzt. Damit das Beamersystem von Powerdome diese Daten auch auf Kuppel bringen muss, wird die Sequenz encodiert und in eine Movie überführt.

Erstellung des Domemasters

Damit wir also nun zu einem Domemaster kommen, gibt es mehrere Möglichkeiten.

1. Per Hand / Skript

Hat man nun nur seine Folien und keinerlei Animationen oder andere Inhalte, sollte man auf die Verwendung von Videobearbeitungsprogramm verzichten.

Um zu einem Domemaster zu kommen, kann man ganz einfach die Folien nehmen und erstelle aus jeder Folie einfach 30 Kopien. Die Umbenennung kann dann z.B. per Skript stattfinden. Das ist zwar eine recht aufwendige Arbeit, aber ich werde mir hierfür auch noch Skripte programmieren. Es geht nämlich schneller als über die Videobearbeitungsprogramme zu gehen.

Auch die GIF-Animationen kann man nun mehrfach kopieren und hintereinander hängen.

2. Per Final Cut Pro

Die Bearbeitung des FullDome-Materials mit einem Videoschnittprogramm bietet nun noch mehrere Vorteile.

So kann man in seine Präsentation noch FullDome-Inhalte einbauen, die von Fremdanbietern (wie der NASA) kommen. Das hatte ich in meiner Hubble-Präsentation getan.

Außerdem kann man nun jeden Einzeldomemaster auf eine bestimmte Zeit festlegen. Ich hatte im ersten Schritt jede Einzelfolie (Bild) auf 1 Sekunde gesetzt und die Einstellungen im Videoprogramm auf 30 FPS festgelegt. Damit exportiert mir das FCP später jede Folie 30 mal.

Weiterhin kann ich Übergänge, Videoeffekte und vieles mehr Einbauen und habe dadurch natürlich viel mehr Möglichkeiten meine Präsentation aufzuwerten.

Aber ACHTUNG!

Der Export von einem 3k (3072×3072) Video dauert mehrere Stunden. So hatte ich Anfang ca. ein Video von 2:50 Sekunden länge. 50 Folien a 30 Sekunden + 3 GIF-Animation mit mehren Durchläufen.

Rechnet man sich nun die Bilder durch, dann kommt man auf 5100 Bilder die Exportiert werden. Mein 27 Zoll iMac benötigt brauchte für 12 Bilder ca. 1 Minute (Durchschnitt).

Damit kam ich nach ersten Hochrechnungen auf 7 Stunden Exportzeit. Das ging natürlich bei mir gar nicht mehr, da ich erst mit dem Export am Tag des Vortrages angefangen hatte.

Ich reduzierte die Daten dann stark und kam mit ca. 3 Stunden Exportzeit hin. Das MUSS man zwingend beachten. Gäbe es z.B. Probleme mit dem Format oder den Folien beginnt man ja schließlich neu mit dem Exportieren.

Nun hatte ich einen kompletten DomeMaster für das Planetarium. Doch ganz ohne geht es nicht.

Ganz ohne Planetarium geht es nicht

Da die Planetariumssoftware Powerdome, die die Darstellung in der Kuppel steuert, nicht frei verfügbar ist, muss man doch noch ins Planetarium.

Mit einem solchen DomeMaster ist aber die Arbeit recht begrenzt und wenn man den Master z.B. per Dropbox dem Planetarium zur Verfügung stellt, können die Mitarbeiter auch die letzten Schritte allein tun.

Kennt man den Planetariumsleiter gut, kann man auch einen der beiden Schritte noch zu Hause machen.

1. Encodierung des Domemaster

Damit der Domemaster ordentlich in die Software Powerdome (Zeiss) integriert werden kann, muss man die Bildsequenz noch encodieren. Diese Encoder sind für die Systeme im Planetarium erstellt.

Das Encodieren dauert im Normalfall nur wenige Minuten und ist ein vollautomatischer Prozess. Kennt man also den Planetariumsleiter, kann dieser einem den Encoder auch zuschicken und man encodiert den Domemaster zu Hause auf einem Windowsrechner. Damit spart man sich eine große Menge an Daten, die man sonst hin und her schaufeln muss.

2. Pausenmarker einfügen

Bei der Bearbeitung im Powerdome-System muss man sogenannte Pausenmarker einfügen. Die Software Powerdome ist ja darauf ausgelegt, eine Fulldomeshow von A-Z abzuspielen.

Wir haben aber hier eine Präsentation erstellt und wollen über die Einzelnen Folien reden. Am besten ist es eine Liste der Pausen zu erstellen und diese gleich mit dem Domemaster oder dem encodierten Movie mitzuschicken. Dann kann ein Mitarbeiter in wenigen Minuten die Pausenmarker setzen.

Ich habe das natürlich allein im Planetarium getan, aber auch nur weil ich Zugang hatte.

Fazit

Hat man dies nun alles so getan, besitzt man einen Master der in jedem beliebigen Planetarium eingesetzt werden kann. Natürlich nur dort wo Fulldome-Technik verbaut ist.

Mein Fazit ist: Es ging bei dieser Fulldome-Präsentation schon um einiges schneller. Es gibt immer noch Wünsche beim Amateras-Player und einige Ecken und Kanten muss ich bei der Bearbeitung noch ausbügeln.

Aber das wird sich mit den nächsten Fulldome-Präsentationen geben.

Ich hoffe ich konnte einige Anreize liefern selbst einmal eine solche Fulldome-Präsentation zu erstellen. Falls Ihr noch Fragen habt, fragt mich ruhig.

Verwendete Software:

Keynote Apple

Amateras DomePlayer

Final Cut Pro

IrfanView

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