Голографическая инсталляция в трюме научно-исследовательского судна «Витязь»

Ключевые слова: Голограмма, Музей, Трюм, природные процессы, 3D моделирование.

Index terms: Museum, Ship hold, Deep-sea processes, Hologram, 3D modeling.

Научно-исследовательское судно «Витязь»

Научно-исследовательское судно «Витязь» — главный экспонат Музея Мирового океана в Калининграде и центральный объект Набережной исторического флота. 

В трюме №2 судна размещается музейная экспозиция, посвященная методике и технологиям изучения дна Мирового океана. Сотрудниками Музея Мирового океана была поставлена задача дополнить экспозицию эффектной и достоверной визуализацией процессов, происходящих на дне Мирового океана для формирования правильного понимания изучаемых учеными явлений, а также для поддержания внимания  посетителя. 

Помещение трюма имеет сложную конфигурацию и отличается перепадами высот. Зона для размещения системы визуализации представляет собой площадку размером 4х4 метра, которую зрители могут обойти со всех сторон. В этой части высота трюма (шахта для спуска грузов) составляет 9 метров. Посетители спускаются к площадке по винтовой лестнице вдоль шахты. 

Помещение трюма

Согласно концепции проектируемой экспозиции сцены, иллюстрирующие процессы, происходящие на дне Мирового океана, должны возникать в свободном пространстве, как голограммы в научно-фантастических фильмах.

Помимо этого в условиях музейной экспозиции к инсталляции предъявляется ряд требования: высокая надежность  и бесперебойная работа в течение длительного времени, удобство обслуживания, простота управления и возможность обновления содержания, малое количество потребляемой энергии, работа в условиях определенного уровня освещенности и т.д.

С учетом этих требований решили использовать метод  световой проекции на полупрозрачные отражательные экраны, расположенные в центре демонстрационной площадки. Для реализации можно использовать разные конструкции и материалы. Были проработаны разные варианты конструкций, материалов и количества проекторов.

Определиться с итоговой конструкцией системы помогло  керамическое панно «В глубинах океана», изготовленное в ГДР в 1973 году для гидрографического судна проекта 514 «Адмирал Невельской» и сейчас размещённое в том же трюме НИС «Витязь». На нем изображены сцены, высвеченные лучами подводных исследовательских аппаратов. Для голографической установки было предложено использовать схожую конструкцию.

Луч проектора стал источником света сверху со стороны крышек трюма и отображает сцену на подвесном экране обратной проекции, а для формирования голографического изображения была использована равносторонняя четырехгранная пирамида с полупрозрачными зеркальными гранями. Это позволило перенести проецируемое изображение в центр музейного пространства и обеспечить эффект «парения» объектов в воздухе. 

Керамическое панно «В глубинах океана»

В отличие от классической интерференционной голограммы в построенной системе используется проекционно-отражательный принцип. Однако, термин «голограмма» вполне применим для описания формируемого изображения, т.к. оно обладает свойствами трехмерности и, более того, в результате специальной подготовки видеоматериала итоговая “картинка” не разрывается гранями пирамиды, а является цельным изображением, которое можно осмотреть с любой стороны, обходя конструкцию по кругу.

Комплекс мультимедийного оборудования, использованный в проекте, состоит из: проектора с лазерным источником света, обеспечивающего достаточную яркость и раскрытие луча; «экран обратной проекции», представляющий собой полимерное полотно, обладающее нужными оптическими свойствами для формирования изображения, смонтированное на специально спроектированной раме натяжения; неттопа и коммутации.

Система учитывает сложную конфигурацию помещения, особенности транспортировки и доставки элементов конструкции через крышки трюма. Грани пирамиды выполнены из стекла толщиной 8 мм с металлизированным отражающим покрытием. Это обеспечивает высокое качество изображения, жесткость конструкции и удобство в обслуживании (при попадании пыли на стекло, его можно протереть без опасения повредить). Для обеспечения безопасности и соблюдения музейных норм при производстве было использовано закаленное стекло.

Голографическая инсталляция

В результате сама конструкция инсталляции также представляет собой образец технического инженерного искусства. Когда посетитель только попадает в помещение трюма и начинает спуск по винтовой лестнице, он сразу видит изображение на горизонтальном полотне, сформированное проектором на экране. Спустившись в трюм, он может наблюдать уже голографическое видео, «висящее» в пространстве  пирамиды. 

Важной особенностью данного способа демонстрации видеоматериала является возможность сочетания объектов реального физического мира и виртуальное видео изображение, формируемое системой. Это существенно усиливает общий объемный эффект от инсталляции.

Содержательная часть инсталляции — видеоконтент,  специально изготовленный для такого способа воспроизведения. Видеодорожка создана на основе видов одной и той же сюжетной сцены со всех сторон, что позволяет создать 3D эффект, которого невозможно добиться при использовании стандартного видеоряда. Для создания видеоматериала были использованы средства компьютерной графики, применяемые в кино.
Конструкция проекционной голограммы позволяет демонстрировать видеоматериалы с круговым обзором сцены, либо сформировать симметричное изображение, которое с любых ракурсов наблюдения сохраняет свой вид и при этом обеспечивается целостность объектов при движении вокруг пирамиды. 

Видеоизображение, формируемое системой

К открытию экспозиции было подготовлено три сюжета в двух указанных вариантах: подводное извержение вулкана, гидротермальные зоны и жизнь в глубоководных желобах

Извержение вулкана

Гидротермальные зоны

Океаническая пустыня

В реализации проекта принимали участие:

– ФГБУК “Музей Мирового океана”, Калининград (научное руководство, организация работ);

– компания Гефест “Гефест”, Москва (производство и поставка  оборудования);

– компания «Слон», Калининград (монтажные работы, установка оборудования, настройка);

– компания «Триаксес», Калининград (разработка концепции системы, подготовка видеоконтента, настройка и тестирование системы, запуск). 

Ссылки.

1. Научно-исследовательское судно «Витязь». Электронный ресурс https://world-ocean.ru/ru/vityaz/