數字宇宙劇場

人類宇宙探索腳步已經邁入新的千年，科學家正在給我們帶來一個又一個偉大的太空發現。北京天文館新的數字宇宙劇場在這個時候建立起來了，面臨着新時代的挑戰，它以全球最新的科普理念和最先進的軟硬件設備武裝自己，來滿足不同教育程度的觀眾。

傳統的天象節目表演，是採用光學天象儀透射出的模擬星空的全天域圖像，配以其他動態或靜態圖像來表演完成，在數字宇宙劇場中，所有的圖像，包括星空的表現，都是由計算機計算生成，並通過投影設備表演出來，這一方式則要求計算主機有着超強的圖形計算能力，為此，天文館選用SGI公司的Onyx300 IR4超級圖形工作站，作為計算主機；該機器擁有12GB 內存、24個CPU、6條圖形流水線、96個18G硬盤，它是目前世界上圖形圖像處理能力最強的超級計算機。Onyx300 IR4超級圖形工作站可以處理上十億顆星的數據，建模、編錄、作準確的空間定位，從而提供實時的、高畫質的虛擬宇宙漫遊。（相比之下，傳統的光學天象儀最多隻能演示3萬多顆星。）

超強的計算能力，使得新的天象節目對觀眾可以做到實時交互，即觀眾所看到的圖像是由計算機正在生成的，這樣觀眾就可以做到利用座椅上的按鍵，使節目內容與自己的操作形成直接的對應，幫助普通觀眾甚至天文學家更加直觀的認知宇宙。每場不同的交互操作，使觀眾獲得獨特而新奇的感受，吸引觀眾反覆觀看。

創建龐大的多媒體天文數據庫，計算機就可以根據數據庫的資料，從任意的觀察角度、觀察地點，生成有身臨其境感的、交互的視景；畫面科學準確，同時又給人觀賞的愉悦感受。幾乎實時地根據最新發現，對數據庫的內容進行添加、更新和修訂。所有數據資料都採用數字化的保存，保存介質在可靠行和耐久性上遠遠超過以往傳統手段 。

ADLIP(All-dome laser Image Projection) 是全天域激光投影的簡稱。它採用激光（嚴格講是六束激光）把移動的圖像投影到球幕上。 ADLIP 技術將給全天域投影帶來一場革命。這種技術在世界上受到300多項專利的保護，激光圖像究竟有什麼特別呢？ 簡單地説，就是它給觀察者帶來的視覺衝擊力。 我們很容易列出一長串激光圖像的技術優勢。但是技術指標上的懸殊還遠遠不能表達出激光圖像真正帶給人的那種攝人心魄的感覺。第一次看到全天域投影放映的自然景觀畫面時，所有觀眾無不詫異於圖像的清晰鋭利、亮度之高、色彩的飽和、深度和透視的真實、以及三維圖像的表現力。以往天文館演出的圖像還不能達到過如此的貼近真實。該激光投影機的對比度接近5000:1（投影輸出），亮度約為2000 ANSI流明。

3.劇場的球幕和觀眾座椅

新劇場的看台有着15度的傾角， 選用美國Spitz公司的全鋁質球幕，18米直，放映角為 180度，幕厚1毫米，開孔率為23%，保證了聲音98%以上的通過。幕板表面出廠前完成粉刷，表面無光澤，並可以擦洗。劇場中為觀眾配以舒適的真皮座椅，椅背隨着前後的位子不同，有着一定的可變化角度。

劇場的音響系統選用的是美國Jematic的多聲道環繞立體聲球幕音響系統，優秀的音響效果，使觀眾從聽覺方面也得到極大的享受。

北京天文館新的數字宇宙劇場從硬件角度，已經走在世界的最前頭，它不但是一個宇宙節目的表演廳，更是一個虛擬現實技術的展示場所，通過我們與外方的合作，和自身的努力，我們一定會將一個科學的宇宙更加真實地展現給觀眾，使觀眾可以在科學的數字宇宙中自由地穿行。

將採集得到的真實的星星數據輸入該系統，由工作人員編排和繪製成節目所需的圖像，再通過這六部激光投影器將圖像投射和拼接在穹幕上，從而形成全天域的三維彩色圖像，營造出一個虛擬的太空環境，使觀眾彷彿置身於宇宙中，親歷一次宇宙的探險旅程。

該劇場自2004年12月對公眾開放以來，先後上演了《尋找生命——我們人類來自於美麗的星雲》、《銀河鐵道之夜》、《神奇的宇宙》、《迷離的星際》和《大鳥歷險記》等多部天文節目。其中後三部節目是由本館科技人員自主研發，或與美國合作創編的大型全天域立體彩色數字天象節目，實現了數字宇宙劇場節目完全國產化的目標，填補了本領域的一項國內空白。

2010年4月，北京天文館數字工作室製作完成的《天上的宮殿》正式上映，取得了一致好評。

《天上的宮殿》是首個以中國古天文知識為主要內容的球幕天象節目，是我國自主設計、製作的展現中華民族古天文文化的天象節目，更是我們首個國畫風格的天象節目。在經過一年多的精心製作和籌備，將作為獻給上海世博會的中國古天文傳統文化盛宴，於今年五一國際勞動節隆重上映。為了增加節目的表現力，特地邀請了我國著名的表演藝術家王剛老師為本片“獻聲”。

本片製作精良，內容豐富，用恢弘的氣勢和清雅的風格為觀眾展現了“天人合一”的中國古代天文學體系，即體現了中國古典文化氣息，又展示了璀璨星空爭奇鬥豔，通俗易懂的內容將幫助觀眾更好的理解古代天文理論。