디지스타

Digistar

디지스타는 최초의 컴퓨터 그래픽 기반 플라네타리움 투영 및 콘텐츠 시스템이다. 에반스앤서덜랜드가 설계해 1983년 출시했다. 이 기술은 원래 지구 표면이 아닌 다른 시각에서 별을 처음으로 보여주고, 별을 통해 이동하며, 과거와 미래의 서로 다른 시간대의 천체를 정확하게 보여주는 등 정확하고 고품질의 별 표시에 초점을 맞췄다. 디지스타 3부터 시작해서 이 시스템은 이제 풀돔 비디오를 투사한다.

프로젝터

디지스타 투영 시스템은 LCD, DLP, SXRD 또는 레이저 투영 기술을 사용하는 현대의 풀돔 시스템과 달리 별을 나타내는 밝은 빛의 핀포인트를 투영하기 위해 설계되었다. 이것은 래스터 그래픽이 아닌 벡터 그래픽의 한 형태인 붓글씨 디스플레이를 사용하여 이루어졌다. 디지스타 프로젝터의 심장은 대형 음극선관(CRT)이다. 인광판은 튜브 위에 장착되고, 그 다음 광선 돔을 덮기 위해 160도 시야의 큰 렌즈에 의해 빛이 분산된다. 원본 렌즈에는 "1979년 8월 링컨 광학사, LA, 에반스와 서덜랜드 컴퓨터, SLC, UT, 디지털 플라네타리움 CRT 투영 렌즈, 43mm, f2.8, 160도 시야"라는 글귀가 새겨져 있다.

프로젝터가 표시할 별과 와이어프레임 모델의 좌표는 컴퓨터 RAM에 디스플레이 목록에 저장되었다. 표시장치는 각 좌표 세트를 차례대로 읽고 CRT의 전자 빔을 그 좌표로 직접 구동시킬 것이다. 전자 빔이 움직이는 동안 활성화되면 인광판에 선이 그려질 것이다. 그렇지 않으면, 전자 빔은 목적지에서 한 번 활성화되고 별이 그려질 것이다. 일단 표시 목록의 모든 좌표가 처리되면 표시는 표시 목록의 맨 위에서 반복된다.

따라서 표시장치 목록이 짧을수록 전자 빔이 인광 판의 주어진 지점에서 충전을 더 자주 새로 고침으로써 점의 투영을 더 밝게 한다. 이런 식으로 디지스타가 투사하는 별들은 반복하기 전에 인광판의 모든 점을 건드려야 하는 래스터 디스플레이를 사용하여 얻을 수 있는 것보다 실질적으로 더 밝았다. 마찬가지로, 붓글씨 기술은 어두운 하늘을 나타내는 인광판의 부분이 전자빔에 의해 한번도 부딪힌 적이 없기 때문에 디지스타가 풀돔 프로젝터보다 더 어두운 검은색 레벨을 가질 수 있게 했다. 화소형 컬러 필터 스크린이 없는 하나의 튜브에 불과해 Digistar 프로젝터는 단색이다. 디지스타는 밝은 인광의 녹색으로 투영하지만, 많은 (방문객과 행성인 모두를 포함한) 사람들은 이 녹색과 흰색을 구별할 수 없다고 보고한다.

덧붙여 래스터 디스플레이와는 달리, 서예 디스플레이는 화소로 분화되지 않기 때문에, 래스터 그래픽으로는 피하기 어려운 막힘이나 로피 공예품 없이, 전시된 별들은 더욱 사실적인 빛의 단일 지점이었다. 래스터 이미징과 달리 벡터 그래픽을 사용하기 때문에 디지스타에는 많은 풀돔 시스템이 가지고 있는 해상도 문제가 없다. 덕분에, 그리고 CRT의 밝기 덕분에, 돔 전체에 투영하는 데 1개의 프로젝터만 필요한 반면, 대부분의 풀돔 시스템은 돔 크기에 따라 최대 6개의 래스터 프로젝터가 필요하다.

원래의 디지스타에 있는 영사기는 네모난 피라미드 모양의 피복에 들어 있었다. 전원이 켜지면 피라미드 끝에 있는 사면이 주택 안으로 후퇴하면서 렌즈가 노출되고 잘린 피라미드로 나타난다.

Digistar II가 개발되고 있을 때, 많은 플라네타리아들이 Digistar LEA 프로젝터로 팔렸다. 많은 사용자들이 디지스타 1.5라고 부르는 LEA는 디지스타와 호환되고 디지스타 II로 업그레이드가 가능한 D2 프로젝터의 프로토타입이었다. LEA와 실제 D2의 성능에는 큰 차이가 없다.

역사

디지스타는 스테판 맥칼리스터와 브렌트 왓슨의 발상이었는데, 둘은 모두 오랜 아마추어 천문학자들과 컴퓨터 그래픽 엔지니어들이었다.[1][2] 1977년 E&S는 존슨 우주 센터와 우주 비행사들을 위한 시뮬레이터 훈련과 관련하여 협의해 왔다. 맥알리스터는 이 상담을 위해 개념 증명 소프트웨어를 작성해 왔으며 1977년 여름, 400개의 밝은 별에 대한 데이터를 입력하고 그것들을 전시하기 위해 소프트웨어를 작성했다. 스티브와 브렌트 둘 다 원래 이 시스템의 목적을 천체 항법 훈련으로 보았다. 최근까지 한센 플라네타리움에서 일했던 브렌트는 그의 플라네타리움 동료들에게 잠재적인 디지털 플라네타리움 시스템에 대해 어떻게 생각하느냐고 물었고, 스티브와 브렌트는 둘 다 플라네타리아를 향한 시스템을 겨냥했다. 플라네타리움 시스템의 1차 목표는 컴퓨터 그래픽을 사용하여 지구 표면의 관점에서만 항성장을 표시할 수 있는 전통적인 스타볼 기술의 한계를 극복하는 것이었다. 컴퓨터 그래픽을 사용함으로써 별들은 우주 비행의 외관 시뮬레이션을 포함한 우주의 관점에서 보여질 수 있었다. 마찬가지로, 태양계 내의 행성과 달은 역사상 어느 시점에서도 정확하게 표시될 수 있었다. 이 시스템은 무작위 별뿐만 아니라 예일 브라이트 스타 카탈로그의 실제 별들의 위치를 사용했다.

디지스타의 실험실 프로토타입은 공상과학 영화 스타 트렉 2: 칸의 분노. 촬영은 연구실의 디지스타 디스플레이에서 직접 이뤄졌다.[3][4] ILM은 2주가 걸릴 것으로 예상했지만 실제로 1982년 11월 말부터 1983년 2월 중순까지 소요됐다. 마지막으로 기록된 사진은 완전히 컴퓨터로 만들어진 최초의 장편 영화 시퀀스가 되었다. 3.5분간 진행된 스타필드를 통한 회전식 전진 번역인 영화의 오프닝 장면이었다. 촬영에 4시간이 걸리는 3.5초마다 한 프레임씩의 비율로 한 번의 촬영으로 기록됐다.[5] 디지스타 팀원들은 이 영화에서 공로를 인정받았다.

에반스와 서덜랜드의 실험실에서 시제품 제작을 한 후 연구팀은 솔트레이크시티의 한센 플라네타륨과 야간 플라네타리움에서 시스템을 베타 테스트하는 계약을 맺었다. 그 대신, 플라네타륨은 플라네타륨의 노후화된 스피츠 플라네타륨 프로젝터인 "제이크"를 대체할 개선된 시제품인 디지스타를 받았다.[6]

첫 고객 설치는 1983년 버지니아 과학 박물관에 새로 건설된 유니버스 플라네타리움으로 당시 세계에서 가장 큰 플라네타리움 돔을 59만5000달러에 판매했다.[7] 1986년 9월까지 네 개의 디지스타가 설치되었다. 이 시점에서도 이 제품의 장기적인 성공은 매우 의심스러웠지만 2019년 현재 디지스타는 550개 이상의 플라네타리아 설치 기반을 가지고 있다.

디지스타 2세는 1995년에 발매되었다.

버전

  • 디지스타 (1983)
  • 디지스타 2세 (1995년)
  • 디지스타 3(2002)[8]
  • 디지스타 4(2010년?)
  • 디지스타 5(2012년)
  • 디지스타 6 (2016)

하드웨어

디지스타는 VAX-11/780 미니컴퍼터에 의해 구동되었으며, E&S 그림 시스템 2와 관련된 맞춤형 그래픽 하드웨어가 탑재되었다. Digistar 1의 이후 버전에서는 DEC MicroVAX 2를 사용하여 PS/300의 사용자 지정 버전을 구동했다.

원작인 디지스타와 디지스타 2에는 스타쇼를 진행하는 데 사용된 물리적 제어판이 있었다. 이 제어판은 대략 3' x 4'이었으며 키보드, 6 DOF 조이스틱, 그리고 많은 수의 백라이트 버튼이 있었다. 우주에서 관점을 앞으로 이동하기 위해 사용된 버튼 중 하나는 "볼리 고"라고 라벨이 붙여졌다.[9] 이후 Digistar의 반복은 물리적 제어판을 공통 그래픽 사용자 인터페이스로 대체했다.

디지스타 3는 2002년에 6개의 프로젝터를 사용하여 풀돔 비디오를 제공한 최초의 디지스타 시스템이다. 디지스타 4는 두 개의 프로젝터만을 사용하여 돔을 덮을 수 있었다.

시스템 제한

비록 그것의 시대에 기술적으로 진보했고, 그리고 그것의 출시 당시 진정한 풀돔 비디오에 가장 가까운 시스템이었지만, 원래의 Digistar와 Digistar 2는 점들과 선들만을 투사하는 것으로 제한된다. 즉, 와이어프레임 모델만 투사할 수 있다는 뜻이다. 이를 보완하기 위해 프로젝터는 선과 점을 함께 흐리게 하면서 특정 모델의 포커스를 해제할 수 있다. 그 예로 디지스타 2의 내장 은하 모델을 들 수 있다. 이 모델은 집중을 해제하면 하늘을 가로지르는 은하수의 연속 띠로 나타나는 평행선 원이다. 보다 복잡한 모델, 특히 3차원 모델의 경우 이 과정에서 밝기와 디테일이 손실될 수 있기 때문에 모든 상황에서 유용하지는 않다.

디지스타와 디지스타 2호도 초점 제한을 받는다. 단일 렌즈를 사용해 돔 전체를 커버하기 때문에 돔 전체에서 완벽한 초점을 맞추기가 어렵다. 이와 함께 일정 밝기 이상의 별은 "멀티히트" 지점이며, 이는 프로젝터가 주어진 위치에 두 개의 점을 그려 별의 밝기를 수용한다는 것을 의미한다. 프로젝터의 오류로 인해 두 번째 점이 첫 번째 점과 약간 어긋날 수 있다. 프로젝터의 초점 시스템 내에서 발생할 수 있는 다른 문제와 함께 이 두 가지 문제는 별들에게 흐릿한 느낌을 준다. 오늘날 어디서나 볼 수 있는 광기계 프로젝터 별을 정확히 찾아내는 데 익숙한 일부 행성인들은 이 시스템의 다른 장점들을 무시한 채 디지스타와 디지스타 2호를 거부하였다.

디지스타와 디지스타 2의 CRT는 약 1000시간 사용 후 소진되어 밝기를 잃기 시작한다. 이것은 대부분의 플라네타리움들이 매년 또는 일년 반 후에 튜브를 교체해야 한다는 것을 의미한다.

파일 형식

원래의 Digistar는 대형 VAX 컴퓨터에서 실행되었지만, Digistar II는 훨씬 더 작고 발전된 Sun Microsystems SPARCstation 5에서 실행된다. D2는 두 가지 기본 파일 형식을 사용한다. .vl과 .sf. .vl 파일은 이진 모델 파일인 반면 .sf 파일은 이진 표시 데이터 파일이다. 모델 파일에는 벡터, 선 및 도트 데이터와 파일 내의 데이터에 대한 파라메트릭 변경사항이 포함되어 있다. 파일 표시에는 관찰자 및 파일 내에 선언된 모델의 조작과 관련하여 시스템에 대한 명령이 포함되어 있다. 쇼 프로덕션에서 여러 쇼 파일이 종종 서로 아래에 걸려 있다. .vl과 .sf 모두 각각 편집에 대한 ASCII 등가물이 있다.vla와 .sfa. 이들은 Digistar 시스템에 내장된 유틸리티에 의해 2진수 등가물로 변환되며, 파일 내의 오류도 검사한다. 디지스타 2 쇼파일은 파스칼과 관련된 언어로 프로그램되어 있다.

또한 Digistar II는 ASCII 형식 .afa로 애니메이션 파일 .af를 실행할 수 있다. 애니메이션 파일은 여러 모델 파일로 구성되며, 함께 그룹화되어 하나의 개체로 로드된다. Digistar II는 프레임을 개별적으로 선택하거나 전체 파일을 애니메이션화할 수 있다.

디지스타 II는 디지스타 쇼와 모델 파일을 변환할 수 있다. 마찬가지로 Digistar 3은 Digistar II 모델 파일을 변환할 수 있지만, 현재는 쇼 파일을 변환할 수 없다.

인기

그것의 한계에도 불구하고, 원래의 디지스타는 많은 행성론자들로부터 좋은 반응을 받았고, 전세계적으로 분포되어 왔다. 광기계적 프로젝터의 핀포인트 스타와 후기 디지스타 3의 풀돔 렌더링 능력이 부족했지만, 특히 우주와 시간의 어느 지점에서나 천체를 보는 새로운 능력을 고려할 때, 많은 행성론자들은 이를 둘 사이의 좋은 균형이라고 여긴다. 디지스타 노선은 2019년 현재 550여 개의 플라네타리아 기지를 설치했다.[10]

테렌스 머타 전 국제플라네타리움 소사이어티 회장은 2000년 디지스타 3의 풀돔(full-dome) 영상을 기대하며 "향후 10년은 1920년대 프로젝션 플라네타리움이 발명되고 1980년대 전자 디지스타가 도래한 이후 올돔(all-dome) 프리젠테이션에서 가장 극적인 진전을 볼 수 있을 것으로 생각한다"고 말했다.[11]

디지스타 사용자 그룹은 1980년대 중반부터 운영되고 있으며 디지스타 시스템을 설치한 수백 개의 시설로 구성되어 있다.

참조

  1. ^ Rubin, Judith (April 15, 2014). "Jeri in the Sky with Diamonds: Jeri Panek's lifetime of achievement". In Park Magazine. Immersive Media Entertainment, Research, Science, and Arts. Retrieved October 30, 2019.
  2. ^ Del Chamberlain, Von (November 26, 1995). "Planetariums: The First Virtual Reality". Retrieved October 30, 2019.
  3. ^ Smith, Alvy Ray (October 1982). "Special Effects for 'Star Trek II': The Genesis Demo Instant Evolution with Computer Graphics". American Cinematographer: 1038.
  4. ^ "Behind the Scenes ILM: Visual Effects". Star Trek the Magazine 5 Collector's Edition. Fabbri Publishing. September 2002. p. 21. Retrieved October 30, 2019.
  5. ^ McAllister, Stephen; Watson, Brent (1986-09-06). "Audio History of Digistar Planetarium Projection System by Evans & Sutherland". YouTube. Retrieved 2021-08-27.
  6. ^ Whitney, Susan (November 26, 1995). "30 Years Of Wonder: Hansen Planetarium Opens Inspiration Of The Starry Night To Utahns". Retrieved October 30, 2019.
  7. ^ https://www.aplf-planetariums.info/en/index.php?onglet=planetariums&menu=sheet_planetarium&filtre=449
  8. ^ Carlson, Cody (September 29, 2011). "Clark Planetarium dome theater upgraded". Retrieved October 30, 2019.
  9. ^ McAllister, Stephen; Watson, Brent (1986-09-06). "Audio History of Digistar Planetarium Projection System by Evans & Sutherland". YouTube. Retrieved 2021-08-27.
  10. ^ https://www.es.com
  11. ^ Smith, Dale W. (March 1, 2000). "President's Message" (PDF). Planetarian: Journal of the International Planetarium Society. International Planetarium Society. Retrieved October 30, 2019.

외부 링크