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Elektronische Welten / Archiv | Beitrag vom 28.02.2011

Das digitale Planetarium

Fulldome mit 360-Grad-Projektionstechnik in Potsdam

Von Vincent Neumann

Mit digitaler Technik zeigt das Urania-Planetarium in Potsdam nun den Sternenhimmel. (AP Archiv)
Mit digitaler Technik zeigt das Urania-Planetarium in Potsdam nun den Sternenhimmel. (AP Archiv)

Eine völlig neue Erlebniswelt verspricht das Urania-Planetarium in Potsdam seinen Besuchern. Statt analog projizierter Sternenhimmel erwarten die Zuschauer jetzt interaktive Reisen durch die Galaxie in digitaler Technik. Fulldome heißt die neue 360-Grad-Projektionstechnik des Planetariums, die dieses visuelle Spektakel im Kuppelhalbrund möglich macht - entwickelt von Carl Zeiss und dem Berliner Fraunhofer-Institut FIRST.

"Wenn ich von Nena höre: Im Sturz durch Raum und Zeit - genau das machen wir hier. Wir stürzen wieder zurück bis zu unserer Galaxis, bis zu den Sternen unserer Galaxie, bis zum Sonnensystem und wir sind wieder zu Hause - unsere Erde."

Rolf König ist die Begeisterung anzumerken. Der Leiter des Urania-Planetariums in Potsdam sitzt an seinem PC am Rande des Kuppelsaals und fliegt mit seinen Besuchern durch die Tiefen des Weltalls. Monde, Planeten, ja ganze Galaxien zischen in Sekundenschnelle vorbei, die Flugroute spontan und in Echtzeit gesteuert - ein Mausklick, und es geht auf der Milchstraße direkt zurück zur Erde.

Möglich macht dies das neue, digitale Projektionssystem des Planetariums: Fulldome - so heißt die Technik - verwandelt die gesamte Kuppel in eine 360-Grad-Kinoleinwand. Rolf König schwärmt von den vielen Möglichkeiten, die ihm sein neues Spielzeug bietet.

"Ja, das mit dem Wort Spielzeug ist schon ein paar Mal aufgetaucht, und ja - ich bin begeistert von diesem System, weil es mir die Möglichkeit gibt, unseren Besuchern das Universum zu zeigen, so wie es wirklich aussieht, und wirklich in Echtzeit mich dort drin zu bewegen. Das ist halt eine ganz tolle Sache."

Interaktive Echtzeitvisualisierung nennt sich diese tolle Sache. Vorgefertigte Himmelsprojektionen, Bilder von Sternen und Planeten, die heute vielleicht gar nicht mehr so aussehen, gehören damit der Vergangenheit an.

"Jetzt passiert Folgendes: Wir haben hier einen Internet-Rechner drin, und dieser Internet-Rechner zapft die Datenbanken der ESA und der NASA an, holt die aktuellsten Fotos vom Mars und baut die dort ein."

Groß - zum Greifen nah hängt der rote Planet in der Kuppel, jeder Krater ist zu sehen. Fünf Projektoren, in der Mitte des Raumes angeordnet, sorgen für diese beeindruckende, 360-Grad-Rundum-Sicht.

"Der dahinten macht den Zenit, und in jeder Himmelsrichtung, also Süd und Nord und Ost und West jeweils ein Projektor. Und die werden angesteuert durch Rechner, und die sind hier in dem Nebenraum, und die können wir uns mal angucken."

Neben dem Kuppelsaal zwängt sich Rolf König in eine enge Kammer, in der sich ein ganzer Schrank voller blinkender PCs befindet.

"Ja man hört es schon rauschen. Das ist also die Kühlung, die hier läuft. Und auch die Klima-Anlage, um die Rechner zu kühlen, die jeweils einen Beamer ansteuern und einen Master-Rechner, der praktisch die Befehle auf die einzelnen Computer gibt, die jeweils diese Beamer in Gange bringen."

Jedes Teilbild der fünf Beamer wird in der Kuppel nahtlos aneinander gefügt. Ermöglicht wurde das durch das Fraunhofer-Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik - kurz FIRST. Auf Anfrage von Carl Zeiss begann man vor rund sechs Jahren mit der Entwicklung der Software für das digitale Planetarium. Dafür mussten zahlreiche Probleme gelöst werden. Software-Ingenieur Ivo Haulsen:

"Wenn man jetzt mehrere Projektoren kombiniert, kann man nicht das Bild, so wie es aus dem Rechner kommt, direkt darstellen, sondern die Projektorbereiche, die überlappen sich. Das heißt, da muss man irgendwas tun, damit die Überlappungen nicht sichtbar sind. Und die Bidler müssen auch entsprechend verzerrt werden, damit es an die Kuppelform angeglichen ist."

Entzerrung der Bilder, Überblendung und Synchronisation der einzelnen Komponenten an der Kuppel – all das erfolgt durch die neue Software in Echtzeit. Nur so kann Rolf König im Urania-Planetarium mit seinen Besuchern durch Raum und Zeit stürzen.

Für Ivo Haulsen sind die Möglichkeiten damit aber noch längst nicht ausgeschöpft. Im hauseigenen Kuppelkino von FIRST in Berlin-Adlershof demonstriert er das ganze Potenzial der neuen Technik.

"Wir haben jetzt hier eine vollständig digitale Projektion, das heißt, wir können beliebige Inhalte zeigen. Und das geht dann eben auch über den Bereich der Planetarien hinaus, das heißt, wir können also auch Kuppelfilme zeigen, die ganz andere Geschichten erzählen, und wir denken, dass die Kuppelfilme auch in Zukunft ein neues Medium sein werden, welches also nicht nur eine flache Leinwand bietet, sondern eben eine Rundum-Projektion."

16 Lautsprecher und 2 Sub-Woofer sorgen beim Start der Rakete für massive Klänge von allen Seiten, die Auflösung ist mit 4000 mal 4000 Pixel höher als im digitalen Kino – allerdings kommen hier bisher nur Geschäftskunden in den Genuss einer Vorführung. Kein Wunder, bei nur sechs Sitzplätzen. Aber Ivo Haulsen kann auch dem gemeinen Kino-Besucher Hoffnung machen.

"Ich denke, dass es so etwas wie Sourround-Projektionen auch im Kino geben wird. Das heißt, dass man auch in herkömmlichen Kinos die Seitenwände bespielen wird, zum Beispiel, wie man das ja heute schon mit einem Rundum-Sound macht, der auch eben von hinten kommen kann, so dass eben auch Bilder links und rechts des Zuschauers oder über dem Zuschauer angeordnet werden können."

Bis dahin gehört Rolf König in seinem Urania-Planetarium aber noch zu den ziemlich exklusiven Betreibern einer Fulldome-Projektionsanlage. Nicht zuletzt, weil sie auch nicht ganz billig kommt: Bei rund 450.000 Euro liegen die Kosten der neue Anlage, die allerdings von der Fachhochschule Potsdam angeschafft wurde.

Über die Kooperation mit dem Planetarium können sich dort vor allem die Teilnehmer des Studienganges "Interface Design" freuen - sie werden mit Hilfe der Fulldome-Technik neue Ansätze der interaktiven Informations- und Datenvisualisierung verfolgen. An einer neuen, digitalen Projektionsanlage, die hoffentlich auch nicht schlapp macht, wenn man mal den falschen Knopf drückt.

"Es ist idiotensicherer geworden. Also ganz zu Anfang hatten wir noch ganz schön große Probleme: Wir haben ein paar Rechner ausgetauscht, wir haben Beamer ausgetauscht - da war schon noch allerhand los. Jetzt läuft es seit einigen Wochen wirklich stabil und wir hoffen, dass wir jetzt alle Kinderkrankheiten raus haben."

Und bei FIRST kann man sich dann sogar den Einsatz der Technik in den eigenen vier Wänden vorstellen.

"Es ist durchaus denkbar, dass zum Beispiel in zehn Jahren so was auch im Heimbereich eingesetzt werden kann, so dass man auch dort eine Rundum-Projektion für das Wohnzimmer hat."

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