Reality 51 :: system wyzwalania DesteMSC

Technologia Reality 51 jest rozwijana przez gliwicką firmę The Farm 51 Group S.A., pioniera w tworzeniu treści i aplikacji VR. Ma ona zastosowanie m.in. w zaawansowanych grach komputerowych, symulacjach, wirtualnych wycieczkach czy aplikacjach treningowych. Reality 51 wykorzystuje zaawansowane skanowanie 3D, zdjęcia sferyczne i filmy stereoskopowe, by uzyskać niepowtarzalną jakość grafiki i realizm.

 

 

W czym tkwił problem?

W chwili przystąpienia do zadania wykorzystywane przez Klienta skanowanie 3D oparte było na 115 aparatach marki Canon i 8 lampach błyskowych firmy Bowens. Całość instalacji zabudowana była na kilku wielopoziomowych statywach, tworząc tzw. RIG. Idea skanowania polega na jednoczesnym wyzwoleniu wszystkich aparatów, które patrzą na obiekt lub postać z różnej perspektywy i pod różnymi kątami, a następnie zaawansowanym przetwarzaniu uzyskanych zdjęć, by uzyskać model trójwymiarowy.

Początkowo do wyzwalania używane były moduły radiowe (widoczne na aparatach na filmie), lecz w krótkim czasie okazały się one bardzo problematyczne, ponieważ:

  • w wielu ujęciach pojawiały się zdjęcia niedoświetlone, gdy aparaty nie trafiały w błysk lampy, co wymagało powtarzania ujęć
  • w trybie sterowania radiowego poszczególne lampy potrafiły losowo wyzwolić się samoczynnie
  • w trakcie długich sesji zdjęciowych wymagana była wymiana baterii w 115 wyzwalaczach radiowych, co generowało koszty oraz było uciążliwe i czasochłonne

Drugim aspektem była chęć doskonalenia technologii w przyszłości, do czego potrzebne będzie m.in. skracanie czasu otwarcia migawki. Im krótszy czas, tym istotniejszym czynnikiem staje się synchronizacja wyzwalania aparatów i niwelowanie fabrycznych rozrzutów parametrów tak, by wszystkie aparaty trafiały w moment, gdy scena jest dobrze doświetlona. Drobne opóźnienia wyzwalania nieistotne dla użytkowników pojedynczego aparatu stają się istotne w synchronicznym wyzwalaniu ponad stu sztuk.

 

Jak mogliśmy pomóc?

Zrozumienie oczekiwań i rzeczywistych potrzeb Klienta jest dla nas fundamentem udanego projektu. Początkowo otrzymaliśmy listę następujących założeń do projektu:

  • wyeliminowanie zasilania bateryjnego i komunikacji radiowej
  • regulowany czas wyzwolenia w zakresie +-500ms z krokiem co 1ms dla każdego wyjścia
  • od 6 do 8 optoizolowanych wyjść na urządzenie
  • system modułowy i kaskadowy, z możliwością zwiększenia liczby wyzwalanych aparatów w przyszłości

Po zapoznaniu się ze specyfiką zagadnienia zaproponowaliśmy dodatkowo rozszerzenie założeń o:

  • możliwość zarządzania systemem wyzwalaczy z poziomu aplikacji na PC po podłączeniu do dowolnego urządzenia przez USB
  • autodetekcja urządzeń podpiętych do magistrali
  • zachowanie możliwości pracy systemu bez udziału komputera poprzez wyzwalanie przyciskiem ręcznym podłączonym do dowolnego urządzenia
  • stosowanie seryjnie produkowanego okablowania, tj. jack-jack dla połączeń aparat/wyzwalacz oraz patchcordy S/FTP dla połączeń wyzwalacz/wyzwalacz
  • zasilanie wszystkich wyzwalaczy z jednego zasilacza 24V podłączanego do dowolnego urządzenia

 

DesteMSC_obrys

 

Na co musieliśmy uważać?

Wczesne identyfikowanie zagrożeń pozwala zapobiegać wielu problemom już na etapie projektu, czyli wtedy, gdy jest to najłatwiejsze i najtańsze do uwzględnienia. Jako potencjalne problemy przy realizacji zadania zidentyfikowaliśmy:

  • praca w bardzo bliskim otoczeniu ponad setki zasilaczy impulsowych (aparaty, huby USB) – wymagana duża odporność na zakłócenia
  • długa magistrala pomiędzy urządzeniami może zwiększać opóźnienia sygnału i podatność na zakłócenia – przyjęcie topologii minimalizującej długość magistrali oraz stosowanie wysokiej jakości ekranowanego okablowania
  • ograniczona obciążalność prądowa magistrali zawierającej wiele wyzwalaczy i liczne połączenia gniazdo/wtyk – pojedynczy moduł musi charakteryzować się niskim poborem prądu, by całość systemu mogła być zasilona z magistrali

 

Nasze rozwiązanie

Wyzwalacz DesteMSC pracujący w RIGu, instalacja testowa

Wyzwalacz DesteMSC pracujący w RIGu, instalacja testowa

W odpowiedzi na powyższe problemy, uwzględniając założenia projektowe i późniejsze ustalenia, stworzyliśmy sieć sterowników DesteMSC (MultiShutter Controller) opartą o dedykowaną magistralę DSB (Deste Serial Bus).

Pojedynczy moduł wyzwalacza posiada:

  • 8 gniazd optoizolowanych wyjść AF/SH – micro-jack stereo 2.5mm
  • 1 gniazdo zasilania DC IN 5-24V – 2.1/5.5mm
  • 1 gniazdo ręcznego wyzwalacza AF/SH – micro-jack stereo 2.5mm
  • 2 gniazda DSB – RJ-45
  • 1 gniazdo USB – mini-USB typ B

Do obsłużenia RIGa wykorzystaliśmy 16 urządzeń, łączonych między sobą patchcordami S/FTP kat.6. Wymiary wyzwalacza (bez okablowania) to 99x25x60 mm, a pobór mocy nie przekracza 0,4W w najaktywniejszym stanie.

 

Do konfiguracji i sterowania systemem stworzyliśmy aplikację DesteMSCapp. Główne okno aplikacji posiada z lewej strony listę, na której wyświetlane są urządzenia wykryte na magistrali DSB. Każde urządzenie określone jest przez unikalny identyfikator UID oraz przypisany przez użytkownika adres z zakresu 0..239 – przykładowo, dla łatwiejszej identyfikacji, urządzenia można adresować numerami statywów.

 

Aplikacja zarządzająca systemem wyzwalania DesteMSC

Aplikacja zarządzająca systemem wyzwalania DesteMSC

Wybrane z listy urządzenie można konfigurować za pomocą dostępnych po prawej stronie kontrolek. Poza czasem opóźnienia/wyprzedzenia wyjścia mogą mieć przypisaną nazwę, najlepiej pokrywającą się ze zdefiniowaną nazwą aparatu lub numerem lampy błyskowej.

W dolnej części znajdują się przyciski odnoszące się do wybranego z listy urządzenia, tj. odczyt/zapis czasów, odczyt/zapis nazw, lokalne załączenie/wyłączenie auto-focus (AFL), lokalne wyzwolenie migawki (SHTRL).

W górnej części znajdują się przyciski sterujące wszystkimi wyzwalaczami, tj. globalne załączenie funkcji auto-focus (AF) oraz globalne wyzwolenie migawki (SHTR).

Aplikacja umożliwia zapisywanie i odczytywanie konfiguracji z pliku .msc. Można zatem zachować sprawdzoną konfigurację przed przystąpieniem do testów z innymi ustawieniami i w razie potrzeby łatwo ją przywrócić.

Zachowana konfiguracja przydatna będzie również w przypadku podmiany urządzenia. Aplikacja ma wbudowany mechanizm weryfikacji dostępnych urządzeń, więc widoczne na liście, a nie wykryte na magistrali DSB urządzenia są oznaczane kolorem szarym. Odczytane z pliku ustawienia zastąpionego urządzenia można łatwo skopiować do nowego egzemplarza.

 

Uruchomienie

Co ważne – nie udajemy, że problemów nie ma – po prostu sprawnie je rozwiązujemy!

Nowy panel tylny znakowany i wycinany laserowo

Nowy panel tylny znakowany i wycinany laserowo

Pierwszy, niewielki problem mechaniczny objawił się na etapie przejścia od testów przeprowadzanych na prototypie, do obiektowych testów na urządzeniach w docelowej obudowie. Okazało się, że panel czołowy wybranej obudowy jest po obróbce mechanicznej nadal zbyt gruby dla gniazda micro-jack. Mimo iż kable, które testowaliśmy w laboratorium trzymały się i łączyły poprawnie, to kable stosowane dotąd przez Klienta, ze względu na szerszy pierścień wtyczki, miały tendencję do wyskakiwania z gniazd. Nie czekając w niepewności jakie wtyczki zastaniemy na kablach zamówionych w ramach realizacji zadania, zleciliśmy wykonanie nowych paneli czołowych znakowanych i wycinanych laserowo w cieńszym materiale. Ku naszemu zaskoczeniu modyfikacja nadała jeszcze ciekawszego charakteru obudowie.

Pomiary czasów wyzwalania

Pomiary czasów wyzwalania

Druga uruchomieniowa zagadka dotyczyła wyzwalania lamp. Po podłączeniu wszystkich aparatów i lamp do systemu wyzwalania okazało się, że w wykonanych ujęciach próbnych wszystkie zdjęcia są całkowicie czarne, pomimo iż naocznie można było stwierdzić, że lampy zostały wyzwolone. Przy zmianie konfiguracji na taką, gdzie aparaty wyzwalane były przez DesteMSC, a lampy radiowo, z pilota umieszczonego na „gorącej stopce” aparatu, wszystkie zdjęcia były doświetlone prawidłowo. Wstępnie przyczyny szukaliśmy w różnicy fabrycznych obwodów wyzwalających wbudowanych w aparat i lampę, ale po wykonaniu pomiarów i prób trop okazał się fałszywy.

Fotoelement pozwalający określić moment błysku względem sygnału wyzwalania

Fotoelement pozwalający określić moment błysku względem sygnału wyzwalania

Postanowiliśmy zbudować układ pomiarowy wyposażony w fotoelement, który miał pomóc określić różnice w wyzwalaniu podczas ujęć z lampami sterowanymi kablowo poprzez wejście SYNC-IN oraz lampami sterowanymi radiowo. Przeprowadzony eksperyment pozwolił odkryć, że w przypadku sterowania radiowego lampy wyzwalane są z powtarzalną w kolejnych ujęciach zwłoką czasową. Okazało się zatem, że system wyzwalania DesteMSC działał prawidłowo, bo zgodnie z domyślnymi ustawieniami wyzwalał wszystkie podłączone urządzenia jednocześnie, tyle że ustawienia te wymagały korekty z punktu widzenia samego procesu robienia zdjęć. Od momentu wprowadzenia określonej pomiarowo zwłoki czasowej dla wyjść sterujących lampami błyskowymi, wszystkie zdjęcia były prawidłowo doświetlone, można było całkowicie wyeliminować sterowanie radiowe i ogłosić pełny sukces.

 

Szukasz podobnego rozwiązania?

Skontaktuj się z nami!

Dodane w Realizacje i oznaczone , , , , , , , , , , , .