Lepote navideznih svetov z natančnostjo in ponovljivostjo dajalnikov Renishaw

Pojem navidezna (virtualna) resničnost opisuje računalniško simulirana navidezna okolja, namenjena simulaciji fizične prisotnosti v resničnih ali izmišljenih svetovih. Navidezna resničnost je bila sprva namenjena predvsem za usposabljanje strokovnjakov. Primer takšne uporabe so letalski simulatorji, kjer lahko piloti izpopolnjujejo svoje veščine brez ogrožanja svojih potnikov.

Tehnologija navidezne resničnosti zahteva natančne podatke o položaju kamer za popolno sinhronizacijo fizičnih in navideznih elementov pri oddajanju televizijskega programa v živo. Nosilna oprema za kamere, ki jo proizvaja podjetje Power Plus iz Hong Konga, v ta namen izkorišča natančnost in ponovljivost dajalnikov Renishaw.

Power Plus je hčerinska družba Digital Precision Systems Ltd. (DPS), ki je na Kitajskem edini pooblaščeni distributer in servisni partner za Vinten, globalno vodilni ponudnik nosilne opreme za snemanje televizijskega programa in ključni dobavitelj znanih družb iz televizijske industrije kot sta CCTV in SONY.

DPS je 16. junija 2012 odprl novo poglavje v svoji zgodovini, ko je z vodilnima ponudnikoma sistemov za virtualno grafiko VIZRT in ORAD sodeloval pri prenosu izstrelitve vesoljskega plovila Shenzhou 9 iz kitajskega vesoljskega izstrelišča Jiuquan. Pri dogodku, ki ga je v živo prenašala televizijska postaja CCTV, so bili prikazani tudi grafični elementi navidezne resničnosti, Power Plus pa je priskrbel snemalne roke in nosilce.

Direktor družbe Power Plus Charles Wong poroča: "Naša dejavnost obsega tako dobavo izdelkov Vinten v kombinaciji z rešitvami za nošenje kamer kakor tudi razvoj novih komplementarnih izdelkov za nišne segmente."

Wong opisuje potek dela pri vključevanju navidezne resničnosti: "Nagibno/obračalna glava omogoča stabilno in natančno premikanje kamere med oddajanjem v živo, naš produkcijski sistem za grafično obogatitev slike pa zajema podatke o položaju kamer iz nagibno/obračalne glave z dajalniki Renishaw in iz VR-vmesnika Vinten. Sistem navideznega studia izrisuje sceno in pripravlja videosignal za oddajanje v živo z elementi navidezne resničnosti tako, da združuje in ureja realnočasovne podatke pretočnega videa in podatke sledenja (položaj kamere). Oddajanje sledi po uglaševanju in distribuciji."

Za nemoteno integracijo navidezne resničnosti je nujno visokoponovljivo pozicioniranje kamer. Power Plus-ove visokonatančne nagibno/obračalne glave in snemalne roke so opremljene z inkrementalnimi dajalniki kota (zasuka) Renishaw RESR na oseh za nagibanje in obračanje. Ponovljivost brezkontaktne optične bralne glave RGH40 (ni priporočljivo za nove modele, alternativna nadgradnja: QUANTiC™ inkrementalni dajalnik z obročem za merjenje kota (zasuka) RESM40) je 0,004 kotne sekunde. Inkrementalni dajalnik zasuka RESR je lahek in ima majhno vztrajnost za odlične dinamične lastnosti, na voljo je v različnih premerih in je združljiv z vrsto bralnih glav. Nezvezen pomik ob spremembi smeri gibanja in drugi mehanski učinki, ki se pojavijo zaradi sklopk ali ležajev, so odpravljeni z mehanizmom neposredne montaže.

Wong nadaljuje: "Brezkontaktni dajalnik ima v primerjavi s tradicionalnimi dajalniki izjemno ponovljivost, ob spremembi smeri gibanja osi pa ni nobenih napak, ki bi ogrozile rezultate uporabe navidezne resničnosti. Z dajalniki Renishaw, ki so narejeni za natančnost, smo nadvse zadovoljni." Pri Power Plus-u so se za dajalnike Renishaw odločili, ko so se o njihovih zmogljivostih prepričali pri izdelkih Vinten, odkrili pa so še dodatne koristi: "Primerjali smo dajalnike različnih dobaviteljev, najbolj stabilni in ponovljivi pa so prav tisti iz Renishawa. Zdaj razumemo, zakaj Vinten in Renishaw že dolgo in uspešno sodelujeta," komentira Wong.

Za dajalnike Renishaw je značilna tudi hitra in enostavna montaža. Vsaka bralna glava ima široko tolerančno območje za montažo in vgrajeno LED-diodo, ki poenostavlja namestitev in odpravlja potrebo po zahtevnih orodjih in opremi za pripravo. Obroč dajalnika Renishaw RESR ima patentirano konično pritrditev, ki popravlja ekscentričnost rotorja. S tem se poenostavi integracija in zmanjšajo napake pri montaži.

Wong razlaga: "Montaža obročev dajalnikov nam je nekdaj povzročala precejšnje nevšečnosti. Konstrukcija Renishaw s konično pritrditvijo pa občutno razbremeni naše tehnike, ki lahko zdaj tudi hitro potrdijo uspešno montažo - pogledati morajo le nastavitveno LED-diodo."

Wong pojasnjuje, da je nastavitvena LED-dioda uporabna tudi za hitro diagnostiko: "Enkrat se nam je pripetilo, da se je bralna glava zaradi neprevidnosti pri transportu premaknila tik pred začetkom oddajanja v živo. Sistem nam je uspelo hitro in še pravočasno popraviti. Zato smo prepričani, da bomo podobnim težavam kos tudi v prihodnje." Dajalniki v nagibno/obračalni glavi morajo ustrezati standardni ločljivosti televizijskega oddajanja. Obroč inkrementalnega dajalnika Renishaw RESR ima kotno ločljivost 43,2 milijona impulzov na obrat (CPR), s čimer so izpolnjene tudi najstrožje zahteve današnje televizijske industrije.

Wong nadaljuje: "Ločljivost televizijskega oddajanja se bo v prihodnje še povečevala. Nekateri proizvajalci so že dali na trg nove modele televizorjev 4K, ki ponujajo štirikrat večjo ločljivost od televizorjev visoke ločljivosti (HDTV). Težko bi ugibal, kdaj bo to postal nov standard, toda mi bomo vsekakor morali začeti uporabljati dajalnike z večjo ločljivostjo. Renishaw ima v svoji obširni ponudbi dajalnike za najzahtevnejše specifikacije, ki nam bodo v prihodnje olajšali nadgradnje."

Trenutni modeli nagibno/obračalnih glav Power Plus imajo ločljivost 1,6 milijona CPR, ki zadošča tako za današnje standarde oddajanja kakor tudi za 4K TV. Pri Power Plus-u so razvili tudi motorne naprave za nadzor obročev za ostrenje in zoom na glavi kamere, v katere so vgrajeni magnetni dajalniki naše partnerske družbe RLS iz Slovenije. Magnetni dajalniki zasuka RLS serije RE22 so kompaktni in omogočajo 13-bitno ločljivost za visokohitrostno delovanje do 20.000 obr./min.

Wong pojasnjuje: "V napravi sta vgrajena dva individualna zobniška modula, povezana z obroči za ostrenje in zoom na kameri. Vsak modul ima dajalnik RE22, ki med zoomiranjem in ostrenjem pošilja podatke o položaju v studijski sistem. RE22 omogoča enostavno integracijo z našimi obstoječimi modeli glav za kamere, še pomembnejša pa sta njegova ugodna cena in dejstvo, da mu lahko vedno zaupamo." Wong konča: "Z Renishawom smo zelo zadovoljni. Pri njih vedno dobimo najboljšo podporo in odlično storitev dobave. Trenutno delamo na novih projektih, kjer bomo uporabili tudi absolutne dajalnike TONiC™ in RESOLUTE™. Prepričani smo, da bomo s podporo družbe Renishaw v prihodnje razvijali še inovativnejše in uspešnejše izdelke za televizijsko industrijo."