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博物館館長 Dr. Sabine Wolfram 說道：“這一壯觀的演示模型無疑是smac參觀者能夠在博物館體驗的一大亮點。令人印象最深刻的畫面是從三樓往下看，參觀者可以直觀感受到景觀雕塑正向他移過來。”

通 過科學的角度，加上吸引眼球的方式展示地域歷史對于當?shù)夭┪镳^館長來說是一個很大的挑戰(zhàn)。在德國開姆尼斯國家考古博物館中，則成功地實現(xiàn)了這一平衡：由于 采用了最先進的多媒體技術(shù)，歷史變成了一種感官體驗。動態(tài)景觀模型描述的是薩克森州的歷史，它盤旋在博物館門廳處，在諸多德國博物館中無疑最為獨特。當模 型經(jīng)過三個樓層時，一部電影就投影到它上面，講述薩克森州的文化發(fā)展歷史。動態(tài)模型的實施、制作和安裝耗時 8 個月，并于 2014 年 8 月正式對 外開放。布景專家 ATELIER BRUCKNER 負責設(shè)計整個方案。全球領(lǐng)先的永久動力裝置專家MKT AG 公司負責整個項目的技術(shù)實施工作。 TAMSCHICKMEDIA+SPACE公司則負責多媒體設(shè)計與制作。

開姆尼斯國 家考古博物館（簡稱為smac）于 2014 年 5 月正式對外開放，其地址選在原肖肯（Schocken）百貨大樓，該建筑位于開姆尼斯中心區(qū)，始建 于古典現(xiàn)代主義時期。在其三層高的展示廳（總面積超過 3000 平米）中，smac將考古發(fā)現(xiàn)作為基礎(chǔ)，展現(xiàn)了薩克森州 300,000 多年的悠久歷 史。該展示通過從自然時代到聚落時代再到現(xiàn)代畜牧時代的演變，記錄了今天的薩克森州在勞動人民的努力和環(huán)境和氣候條件不斷變化的背景推動下所經(jīng)歷的漫長歷 史。“我們展示這些考古發(fā)現(xiàn)，因為它確實是 — 回顧歷史，面向未來。”Dr. Sabine Wolfram 解釋說道。“我們嘗試新方法回答一些最普 遍的問題：這也是為什么每個人都可以在我們的博物館找到一些他想要的東西。”

將高科技應用于博物館：動態(tài)裝置可以實現(xiàn)體驗式教育

“‘薩克森時間動態(tài)模型’在從底樓開始運行時就有一個互動和教育功能，以及一個通過吸引裝置自動激活的時間軸。”為smac設(shè)計了這一創(chuàng)新的多媒體交互展示方式的 ATELIER BRUCKNER 公司，其創(chuàng)意總監(jiān)Uwe R. Bruckner 教授這樣說道。

動 態(tài)模型在大樓中心位置浮動，從視覺和內(nèi)容上連接三個展示樓層的門廳。各個半透明板上升到近 15 米的高空，懸掛在 30 根鋼索上。電影和聲音效果完全 配合著平板的滾動和向上向下動態(tài)運動。“多媒體雕塑裝置每小時垂直上下運動一次，它為每個樓層展示的內(nèi)容構(gòu)成了一個敘事性空間和鏈接，一臺‘記憶機’帶著 我們走過一段富有詩意的旅程，充分感受薩克森州 300,000 年的悠久歷史文化。”TAMSCHICKMEDIA+SPACE公司創(chuàng)意總 監(jiān) Charlotte Tamschick在談到動力裝置和多媒體技術(shù)方面時說道。

投影表面懸掛在 30 根鋼索上，它們的運動由伺服電機分別控制，穿過三個展示樓層，上升到近 15 米高空。共安裝了八臺投影儀，其中五臺安裝在三樓的天花板上，其它三個樓層每層各安裝了一臺

如 果雕塑裝置不處于演示模式，它就會被放置在底樓，參觀者可以與其互動并搜索。雕塑裝置四周有 8 個觸摸屏，可以用來查看有關(guān)薩克森州的考古以及文化和經(jīng) 濟歷史方面的信息。顯示屏可以從監(jiān)視切換到薩克森模型，從而疊加查詢信息，這樣，參觀者之間可以進行很好的互動。“其結(jié)果是一個不斷變化的地形地 貌 — 一幅薩克森州的‘活畫圖’。”Charlotte Tamschick說道。

如果雕塑裝置不處于演示模式，它就會被放置在底樓，參觀者可以與其互動并查找線索。8 個觸摸屏可以用來查看有關(guān)薩克森自由州的考古以及文化和經(jīng)濟歷史方面的信息。顯示屏可以從觀看切換到薩克森模型

用于從上或下投影的“平板”移動到光錐中，動態(tài)投影映射確保能夠根據(jù)軸向運動精確調(diào)整圖像的清晰度

結(jié)構(gòu)緊湊且可擴展：量身定制的控制技術(shù)

同 為 MKT AG 公司（受委托負責動態(tài)雕塑的技術(shù)實現(xiàn)）負責人的 Peter Haschkamp在描述該裝置的技術(shù)特點時說道：“我們面臨的一個主要 的挑戰(zhàn)是：裝置的重量和負荷分布 — 考慮到現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)條件。該裝置的總重量約為 8 噸，包括平板、鋼索盤、電機和投影儀，必須以不影響歷史建筑結(jié)構(gòu)的 方式分布在天花板上。這意味著，技術(shù)解決方案必須非常緊湊。”

所有的軸和傳感器，包括安全技術(shù)，都通過兩臺適合控制柜安裝的Beckhoff C6525工業(yè) PC 分別控制。自動化軟件使用的是 TwinCAT NC PTP，它也負責高精度運動控制。

MKT 在全球各地實施了大量動態(tài)裝置，擁有可靠的業(yè)績記錄。其中一個最負盛名的項目是新加坡樟宜機場的“雨之舞”動態(tài)雕塑，共有 1216 根軸同步運動。然 而，“雨之舞”的負載很小，而薩克森州模型的平板重達 42 公斤，因此，系統(tǒng)也要視它們具體的尺寸而設(shè)計。這對鋼索、鋼索盤和電機有更嚴格的要 求 — 每塊平板要使用三個直徑在  300 到 400 毫米之間的鋼索盤。“15 根伺服軸通過集成了 TwinSAFE 選項卡的 Beckhoff AX5x03系列伺服驅(qū)動器，和帶有 AG2300 行星齒輪減速機的 AM8043 型號的伺服電機驅(qū)動。”Beckhoff 公司 劇院與娛樂技術(shù)行業(yè)經(jīng)理 Michel Matuschke 解釋道。

 “MKT非 常欣賞我們的控制組件所具備的可擴展性，如smac中用到的單通道和雙通道型號的伺服驅(qū)動器。除了重量限制之外，另一項技術(shù)挑戰(zhàn)是如何最小化頂層天花板的 安裝空間。整個設(shè)備必須安裝在 6 x 9 米的區(qū)域內(nèi)。這一任務只能通過分布式控制架構(gòu)實現(xiàn)，如 PC 控制技術(shù)所提供的控制架 構(gòu)。”Peter Haschkamp 補充說道。“它讓我們能夠在天花板上均勻分布控制組件。我們已經(jīng)在之前的多個項目中與Beckhoff有過合作， 在開發(fā)薩克森州模型的技術(shù)解決方案中，我們又再一次進行了密切合作。”MKT AG 公司負責人之一 Axel Haschkamp 認為另外一個優(yōu)點就 是Beckhoff電機在運行時“特別安靜”。這讓薩克森州模型的平板可以無聲地在空間內(nèi)上下浮動。

EtherCAT：精確同步多軸運動和投影映射

負 責互動播放和電影投影編程的Focus4 GmbH 公司經(jīng)理 Christian Lungershausen在描述該項目特點時說道：“我們總共安裝 了八臺投影儀 — 其中五臺安裝在三樓的天花板上，其它三個樓層每層各安裝了一臺 — 將電影素材放映到景觀模型上。兩個模式之間是有區(qū)別的：在互動模式 中，當薩克森州模型位于底樓時，參觀者能夠?qū)⒛承﹥?nèi)容投影到該模型上。在演示模式中，模型上升到近 15 米高空，需要 8 臺投影儀的協(xié)調(diào)聯(lián)動。用于從 上或下投影的“平板”移動到光錐中。在樓層之間運動過程中，投影數(shù)據(jù)在投影儀間交換。動態(tài)投影映射確保使用的圖像是正確的，并能夠調(diào)整對焦。”

 “通 過 TwinCAT ADS（自動化設(shè)備規(guī)范）連接多媒體控制 PC 和平板運動控制器輕松、巧妙地完成了此項任務。它無需額外的硬件，借助在多媒體控制 程序中集成 ADS 通訊 DLL 的方式通過以太網(wǎng)輕松實施。”Beckhoff慕尼黑辦事處的銷售代表Raphik Shahmirian如此說道。 “由于使用了這個開放的通訊接口，多媒體控制器隨時可以知道平板的確切位置，因此能夠相應地切換對焦和多媒體投影儀。”

在其經(jīng)過博物館門廳的行程中，薩克森時間動態(tài)模型在每個展示樓層都會停留。每個樓層的展示內(nèi)容都通過電影投影的圖像和聲音展現(xiàn)

開姆尼斯國家考古博物館地址選在原肖肯（Schocken）百貨大樓，該建筑位于德國開姆尼斯中心區(qū)。古典主義時期的著名建筑師埃里克·門德爾松于 1927 到 1930 年期間為由猶太人肖肯（Schocken）兄弟創(chuàng)立的百貨集團設(shè)計和規(guī)劃了該建筑

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概覽:

針對舞臺燈光音響技術(shù)的解決方案

具有動態(tài)投影映射的動態(tài)裝置的控制

為客戶帶來的好處

快速傳輸和處理大量數(shù)據(jù)

控制和驅(qū)動模塊的緊湊型設(shè)計是項目成功實施的先決條件

PC 控制結(jié)構(gòu)

伺服驅(qū)動器和伺服電機用于實現(xiàn)動態(tài)運動控制

EtherCAT端子模塊

安全端子模塊

TwinCAT NC PTP

更多信息，請見http://www.beckhoff.com.cn/cn/applicat/default.htm

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