于1923年,第一臺天象儀在德國耶那拿的蔡司廠誕生;1925年,第一座擁有天象儀設(shè)備的天文館在德國慕尼黑德意志博物館誕生,天文館事業(yè)已經(jīng)走過了將近百年的歷程.今天,不論您走到世界的什么地方,您都有機會看到大大小小的天文館,向廣大公眾,尤其是青少年和兒童,進行著有意義的科學(xué)普及活動.天文館已經(jīng)成為人們生活的一部分,對人們精神世界與文化活動產(chǎn)生深刻的影響.
這座世界上第一座的現(xiàn)代光學(xué)天文館,投影在直徑16米的半球形混凝土圓頂?shù)陌咨嗬。像這樣實心的屏幕,以及隨后出現(xiàn)的玻璃纖維和玻璃鋼材質(zhì)的屏幕,即反射聲音又折射光線,大大地影響了觀看體驗。如今,大多數(shù)大型天文館的屏幕都是由穿孔的鋁板制成的。屏幕上成千上萬個微小的穿孔減少了聲音反射,揚聲器被允許放置在屏幕后面,這樣聲音就可以從影片適當?shù)穆暤溃ǚ较颍┌l(fā)出。穿孔還允許空氣通過屏幕的流動,以控制氣候或溫度,防止水分在表面積累,這也是固體屏幕(另稱“硬幕”)的一個問題。然而,鋁板穿孔硬幕價格昂貴,盡管它們可以制造出非常大的直徑,但支撐框架結(jié)構(gòu)安裝復(fù)雜,工時較長,后續(xù)維護成本過高。
充氣球幕,通過球幕內(nèi)部的氣壓增加來支撐屏幕,提供了便攜性,但在戶外使用時,容易在大風環(huán)境下移動。
負壓球幕
近年來,負壓球幕填補了鋁板穿孔硬幕和充氣圓頂之間的空白,既可用于永久性的,也可用于臨時性的便攜式安裝。通常,負壓球幕由四部分組成:支撐線網(wǎng)格框架、外罩、屏幕和風扇。網(wǎng)格球頂在結(jié)構(gòu)上是剛性的,并將結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布在整個結(jié)構(gòu)中。因此,一個非常輕巧的框架可以跨越很大的直徑,從而使大型便攜式球幕成為可能;而外罩,從球體框架頂部向下拉伸并連接到基座。通常,外罩由遮光面料制成,室外使用時可以采用PVC。
屏幕由輕質(zhì)遮光面料(通常為聚酯纖維)制成,比球幕框架略小。屏幕周邊可能會有一圈黑色邊框區(qū)域,該區(qū)域連接到球型框架的內(nèi)部。通常,屏幕中心區(qū)域也有帶子將屏幕與框架連接在幾個點上,這樣當風扇關(guān)閉時屏幕就不會掉到觀眾或地面上。
風扇直接或通過管道連接到球幕的外罩上。所使用的風扇類型設(shè)計為在高風量和較低壓力下運行,同時保持安靜?梢詫⑺p器加到風扇中以使其更安靜,并且可以使用風道將風扇放置在遠離球幕內(nèi)部和觀眾的位置。
負壓球幕主要有兩種類型
1、封閉式球幕:既可以在室內(nèi)使用,也可以在室外使用。因為該球幕結(jié)構(gòu)是獨立式的,外罩一只延伸到地面,形成閉環(huán)(墻壁)。因此,這些球幕不僅可以用于臨時活動、展覽和節(jié)日,也可以作為永久性、獨立的室外球幕。2、開放式球幕:是沒有墻的半球形。它們供室內(nèi)使用,可以用柱子、墻托架支撐,或懸掛在建筑物內(nèi)。開放式球幕可以替換老化的鋁幕,可以安裝在現(xiàn)有的堅固穹頂內(nèi),也可以安裝在新的設(shè)施中。
在Fulldome.pro徹底革新球幕投影技術(shù)影之前,對高質(zhì)量便攜式投影屏幕的需求并不大。彼時, 唯一的便攜式球幕投影,是通過充氣圓頂中的低分辨率單投影儀系統(tǒng)進行的。當Fulldome.pro自研具有快速和自動校準功能的高分辨率、多投影儀融合系統(tǒng)時,我們意識到我們還需要創(chuàng)建可充分利用該技術(shù)的便攜式球型屏幕。充氣圓頂不能滿足要求,實心圓頂太重且費力以至于無法方便攜帶,而穿孔鋁幕則很昂貴,僅適合固定安裝。因此,我們著眼于制造具有充氣圓頂般輕巧的產(chǎn)品,并具有鋁幕的投影質(zhì)量。我們專用的網(wǎng)格球體框架和織物屏幕很快就成為球幕投影界的羨慕對象。我們的工程師和工廠團隊不斷創(chuàng)新,使我們的球幕更加易于組裝,并且可以選擇新的面料以實現(xiàn)更好的投影效果。
在設(shè)計新的球幕時,我們會仔細選擇屏幕面料,并選擇具有合適增益的材料以匹配投影系統(tǒng),從而獲得明亮、高對比度的圖像。我們的工廠團隊將面板拼接在一起,以形成盡可能少接縫的完美半球。實際上,與相同尺寸的穿孔鋁幕相比,織物屏幕(所謂的“軟幕”)的接縫通常更少。
在清潔方面,屏幕(軟幕)可以在幾小時內(nèi)拆卸、清洗或更換,而穿孔鋁屏則需要將球幕關(guān)閉幾天甚至幾周。
各投影屏幕的優(yōu)劣勢
無框負壓屏幕
來自Fulldome.pro的最新創(chuàng)新-無框負壓屏幕, 來代替構(gòu)建框架來支撐幕布并為屏幕創(chuàng)建負壓包層,屏幕被懸掛在房間或建筑物內(nèi)部,并朝著墻壁和天花板向外伸展。屏幕固定在外殼的周圍,并有一些支撐帶將其連接到蓋子。使用風扇產(chǎn)生負壓,然后將屏幕向上和向外推向外殼。在某些情況下,如果房間或建筑物密封良好,甚至可以省去外部覆蓋層,而僅使用建筑物本身來創(chuàng)建負壓外罩。無框負壓屏可以做成不同的形狀,比如細長的“藥丸”形狀,或者開放式的圓頂?shù)取?
如今,天文館早已不再是單純地介紹天體運行的場所。走過將近一個世紀的德意志博物館,和已過花甲之年的北京天文館,都在致力于引導(dǎo)越來越多的人關(guān)注星空,而后安靜地思考,在對宇宙的探索中,尋求內(nèi)心的寧靜。