Interaktív történelem – PC-alapú vezérléssel

Egy helytörténeti bemutató tudományos, ugyanakkor szemet gyönyörködtető kivitelezése kihívás a múzeumigazgatók számára. Úgy tűnik, sikerült összhangot találni a történelem és a technológia között: a korszerű médiatechnológiák élményszerűvé teszik a történelmi ismeretek megszerzését.

Kinetikus tájmodell Beckhoff vezérléstechnikával

A németországi Chemnitzben található Állami Régészeti Múzeum épületének előcsarnokában felépített, Szászországot ábrázoló kinetikus tájmodell kétségkívül egyedülállónak tekinthető. A modell az épület három szintjén húzódik keresztül egy kinetikus tájmodellt alkotva. Ennek kivitelezése, gyártása és üzembe helyezése az Atelier Brückner ötletét, átfogó koncepcióját és nyolc hónapnyi munkáját vette igénybe, mielőtt a nagyközönség is megtekinthette 2014 augusztusában. A technikai megvalósításért az állandó kiállításokra tervezett kinetikus létesítmények vezető szakértője, az MKT AG., a tervezést és gyártást pedig a Tamschick Media+Space vállalta.

A vetítési felületeket 30 acélkábel tartja. Mozgásukat a mintegy 15 méter magas, három kiállítási szintet tartalmazó múzeum légterében, egyedileg vezérelhető szervomotorok segítségével kivitelezték. Összesen nyolc projektor lett telepítve, amelyek közül öt a mennyezeten, egy-egy pedig a másik három emeleten található

Dr. Sabine Wolfram, kurátor: „A SMAC látogatóinak számára a múzeum fénypontja kétségkívül a látványos Szász-modell „show” üzemmódja. Lélegzetelállító élményben van részünk a harmadik emeletről, amikor a Szász-modell a földszintről a megfigyelő felé közeledik”

Az Állami Régészeti Múzeum, vagy röviden „SMAC” (State Museum of Archeology) 2014 májusában nyitotta meg kapuit. Székhelye a klasszikus modernizmus időszakából származó, Chemnitz közepén található épületek egyike, az egykori Schocken áruház. Az épület három szintjén állandó kiállítás tekinthető meg. A mintegy 3000 m²-nyi teljes területen a SMAC 300 ezer év régészeti és történelmi képét rajzolja fel a természeti táj, a városok, valamint a kulturtáj évezredek alatt végbement változásaiban a mai Szászország területén. Dr. Sabine Wolfram, a múzeum vezetője ezt mondja: „Megismertetjük az emberekkel a régészetet, valamint azt, hogy milyen is valójában visszatekinteni a történelembe, majd előre a jövőbe szinte ugyanabban a pillanatban. Mi új módszerekkel adunk választ az egyetemes kérdésekre. Ez az oka annak, hogy múzeumunk mindenki számára kínál valamit.”

Csúcstechnológia a múzeumban: a kinetikus alkalmazás élménnyé teszi az oktatást

„Szászország dinamikus modelljének inter­aktív és oktató funkciói a földszintről indulva egy összekötő, függőleges idővonal mentén vezetik végig a látogatót” – magyarázza Prof. Uwe R. Brückner, az Atelier Brückner igazgatója, aki az innovatív-média kiállítást tervezte a SMAC részére. A kinetikus tájmodell az épület közepén található, az előcsarnokot és a három kiállítási szintet köti össze vizuális és tartalmi szempontból. Az acélkábellel felfüggesztett 30 egyedi, áttetsző lemez a 15 méter magas térben mozgatható. A film- és hanghatások szinkronban vannak az áramló, dinamikusan felfelé és lefelé mozgó lemezekkel. „A 3D-szobrok óránként egyszer áthaladnak a múzeum vertikális légterén. Ez egy narratív keretbe foglalja a kiállítást, valamint kapcsolatot teremt az egyes emeletek között. Ez egy „időgép”, ami virtuális utazást kínál a történelem 300 ezer évén keresztül” – utal Charlotte Tamshick, a Tamschick Media+Space igazgatója a multimédiás eszközökkel társított kinetikus alkalmazás szerepére.
Amikor a multimédiás tájmodell interaktív módban van, akkor a földszinten található, hogy a látogatók számára elérhető legyen, és tanulmányozhassák azt. A tájmodell körül nyolc érintőképernyő található, amelyek segítségével a Szászország területéről származó régészeti, kulturális és gazdaságtörténeti információk érhetők el. A kijelzőre átmásolható a Szász-modell, amely számos lekér­dezésre nyit lehetőséget, és a látogatók is köl­csönhatásban vannak egymással. „Az eredmény egy folyamatosan változó domborzat – Szászország élőképe”, mondja Charlotte Tamschick.

Alulról felfelé mozognak a „táblák”, amelyekre a vetítés történik. A dinamikus vetítési leképezés biztosítja, hogy a kép élessége a tengelyirányú mozgást is figyelembe véve ideális beállítású legyen

A szobor interaktív módban, a földszinten található, hogy a látogatók mélyrehatóbban tanulmányozhassák, és a modellről lekérdezésekkel tájékozódhassanak. A modell körül nyolc érintőképernyő áll rendelkezésre annak érdekében, hogy a látogatók régészettörténeti, gazdaságtörténeti és kultúrtörténeti információkhoz jussanak. A kijelzőn megjeleníthető a teljes Szász-modell

Kompakt és skálázható, testreszabott vezérléstechnika

Peter Haschkamp, a kinetikus tájmodell technikai kivitelezéséért felelős MKT AG egyik igazgatója így beszél a telepítés kihívásairól: „A legnagyobb nehézséget a berendezés súlya, valamint a terhelés elosz­tása jelentette, figyelembe véve az épület jelenlegi szerkezeti viszonyait. A táblákat, kábeldobokat, motorokat és projektorokat tartalmazó berendezés teljes súlya mintegy nyolc tonna, amit úgy kellett elosztani a födémen, hogy a történelmi épület szerkezete érintetlen maradjon. Mindezt rendkívül kompakt kivitelben kellett megvalósítani.”
A tengelyeket és érzékelőket, valamint a biztonságtechnikát két beépített Beckhoff C6525 Ipari PC vezérli. Automatizálási szoftverként a TwinCAT NC PTP áll rendelkezésre, ami alkalmas a rendkívül precíz mozgások kivitelezésére.
Az MKT világszerte számos kinetikus berendezés telepítésével szerzett tapasztalatot. Az egyik legtekintélyesebb projekt a szingapúri Changi repülőtéren található „kinetikus eső”, ahol 1216 szervotengely mozgását szinkronizálják. Azonban a „kinetikus eső” jóval kisebb terhelést képvisel a Szász-modellnél, amely – mérettől függően – akár 42 kg tömegű táblákat is tartalmaz. Ez lényegesen szigorúbb követelményeket támaszt a kábelekkel, kábeldobokkal, valamint a motorokkal szemben: minden táblához három 300…400 mm átmérőjű kábeldob és kábel tartozik. „A 15 szervotengelyt AX5x03 hajtások működtetik, emellett integrált TwinSafe-kártyák és AG2300 típusú bolygóműves hajtóművel felszerelt AM8043 szervomotorok működnek a rendszerben” – magyarázza Michel Matuschke, a Beckhoff színpadi- és szórakoztatótechnológiáért felelős igazgatója.

„Az MKT nagyra értékeli a részegységek – például SMAC-nél egy- és kétcsatornás változatban használt szervohajtások – finom skálázhatóságát. A súlykorlátozottságon kívül a legfelső emelet mennyezetén a rendelkezésre álló minimális hely is technikai kihívásokat jelentett. A berendezést teljes egészében egy 6 × 9 méteres területen kellett elhelyezni. Ezt csak elosztott vezérlőarchitektúra segítségével lehetett elérni. Ilyen például a PC-alapú vezérléstechnika” – tette hozzá Peter Haschkamp. – „Ez teszi lehetővé számunkra a vezérlőelemek egyenletes elosztását a mennyezeten. Már korábban is számos projekten dolgoztunk együtt a Beckhoffal, és most a Szász-modell műszaki fejlesztésén és technikai kivitelezésén ismét szorosan együttműködünk velük” – fűzi még hozzá Axel Haschkamp, az MKT AG társigazgatója, aki további előnyként említi a Beckhoff-motorok halk működését. Ez lehetővé teszi, hogy a Szász-modell némán haladjon át a múzeum légterén.

A dinamikus Szász-modell útja során az előcsarnokból kiindulva, minden egyes kiállítási szinten megáll. Az egyes emeletek kiállításának tartalmát a képek, hangok és a filmes vetítés segítségével mutatja be

Az Állami Régészeti Múzeum székhelye a Chemnitz város központjában található egykori Schocken áruház. Az épületet 1927 és 1930 között Erich Mendelsohn, a híres klasszikus modernista építész tervezte a Schocken fivérek áruházcsoportja számára

EtherCAT: a többtengelyes mozgásvezérlés és a multimédiás vetítés precíz szinkronizálása

Christian Lungershausen, a Focus4 GmbH interaktív kiállítások és filmes projektek programozásáért felelős igazgatója eképpen ismerteti a projekt speciális funkcióit: „Összesen nyolc vetítőgépet telepítettünk – öt a harmadik emeleten, egy-egy pedig a többi szinten található – annak érdekében, hogy életre tudjuk kelteni a tájmodellt. A modell két üzemmódban működik: interaktív módban a földszinten helyezkedik el, ilyenkor a látogatók hozzáférhetnek a Szász-modell tartalmához. „Show” üzemmódban a modell áthalad a mintegy 15 m magas téren. Ilyenkor szükség van mind a nyolc projektor kölcsönös koordinációjára. A Szász-modellt reprezentáló „táblák” mintegy „egyesítik a teret és az időt” Szászország szemléletes leírásához. A szintek közötti mozgás során, a vetítési adatok a projektorok között cserélődnek. A multimédiás vetítőrendszer dinamikus vezérlése arról is gondoskodik, hogy a megfelelő képre a megfelelő fókuszbeállításokat alkalmazzák.”
„Ezt egészen egyszerűen és zseniálisan a médiavezérlő PC-k és a lemezek mozgatásáért felelős vezérlők összeköttetésével lehetett elérni TwinCAT ADS-en (Automation Device Specificaton) keresztül. Ez nem igényel további hardverelemeket, és Etherneten keresztül az ADS kommunikációs DLL-médiavezérlő programba való integrálásával valósítható meg” – nyilatkozta Raphik Shahmirian, a Beckhoff müncheni irodájának értékesítési képviselője. „A nyílt kommunikációs felületnek köszönhetően, a médiavezérlő minden időpillanatban pontosan ismeri a lemezek pozícióját, és ennek megfelelően tudja váltani a fókuszbeállításokat.”

BECKHOFF Automation Kft.
1097 Budapest, Gubacsi út 6.
Tel.: + 36 1 501 9940
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.beckhoff.hu

Még több BECKHOFF

Címkék: múzeum | kinetikus | bemutató | Chemnitz | PC vezérlés | multimédia