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導言
一項完整的商業計劃需要涵蓋數字仿真影院的方方面面，特別是收入和成本。但收入預測僅僅只是預測，因為它的實際效果會受到許多因素的影響，成本反而是更可估算的。技術的選擇決定了成本的高低，當然，所選擇的技術必須支持放映內容和所采用的設備。是什么令仿真影院與眾不同？顯然，一個標新立異的設備會引起人們的注意，并吸引觀眾來觀看，但是要持續吸引人氣還要靠內容。
已經有很多的技術方案投入使用，每臺設備在所有權、董事會、任務、觀眾以及觀看體驗上都有所不同，因此每臺設備都將是獨一無二的。下面我們講講技術方面的考慮以及最終對成本造成的影響。
設備的使用
我們首先需要了解這些設備的各種用途，因為不同的用途需要不同的基礎設施， 例如：小學或中學級別的天文學教育；天文學之外的科學或其他學科應用，比如地球科學——氣候變化；放映大幅面(數字)電影的數字影院(不一定是IMAX)，放映內容可以是天文學也可以是其他的學科；游客旅游景點和當地旅游點；公司活動或者婚禮等活動的設備租賃；利用內部環境和視覺仿真性能進行現場娛樂表演，比如藝術展和音樂會。
參觀者體驗
今天，全方位的參觀者體驗已經成為趨勢，參觀前首先會上網進行初步了解，然后是針對性領域的解決方案(例如信息亭、迷你影院、教室)，參觀后還可通過互聯網聯系進一步加強體驗。這里的關鍵是“針對性領域”解決方案以及對參觀者體驗的影響。
另一趨勢是現場演示的使用，由藝術家對音樂、視頻或攝影圖片進行演示，通過連接設備或協作可進行遠程演示，現場的演示者可以與觀眾互動。這將提供一種更加個人化的體驗。球幕提供一個包圍式的內在環境，使得與演示者聯動更具可行性。
不管這些內容如何傳播，關鍵要素是內容。
內容，還是內容
內容的選擇方式包括：
購買內容。可以買到一些高質量的球幕節目，但大多數都只限于播放(主要是沒有現場演示者或與觀眾的互動)。
制作內容。一個高質量的節目往往需要一個知名的團隊和大量費用，一般來說是50-200萬美元。也有一些團隊正在做或者是近期做過一些這樣的項目，例如丹佛自然歷史博物館、加州科學館、美國自然歷史博物館、克拉克天文館、國家太空中心以及一些在歐洲的場館。最大的問題在于項目的資金，其次則是制作團隊。你需要考慮是招全職員工還是僅僅為這一項目臨時雇人。
針對特殊需求制作內容。因為不同的應用領域需要的內容也是不同的。我們發現，現在很多內容制作都趨向于由小團隊制作來完成單獨設施所需要的特殊內容。節目的圖像仍然需要是高質量的，通常還要有一個現場演示者，設定一個特定主題與觀眾進行互動，主題可以是某些國家教育部門規定的課程，或是一些有針對性的特定課題，如土著研究、或是與地球相關的主題。小團隊制作更傾向于瞄準主流制作團隊不感冒的本地市場中的所有內容。
Global Immersion公司在英國做過一個項目，天文學家/教師需要講述一個特殊的故事。他們創作了劇本，并讓Global Immersion公司制作視頻，其Uniview™成為主要的內容來源。讓公司創作了飛行路徑，并用現成的標準軟件工具添加了圖像。
數字技術能夠把數據/信息和數字媒體合并成有現場演示者、觀眾互動的數字系統，并逼真地展現在球幕上。利用現成的設備和系統的靈活性和創造力，幾乎所有系統都可以滿足要求。
另外，技術本身也會有局限，這完全關系到內容質量。我們提醒那些想用概念化的技術，比如3D(立體屏幕)來吸引觀眾的公司盡量少進行“噱頭”炒作。
基本問題
· 還需要星空系統嗎？星空系統可以再現夜晚的璀璨星空。和數字系統相比，它能再現更多的星相。
· 高可靠性的運作和可預見的低成本，將能夠持續運作數十年。
· 被限制在地球的視角(當它獨立使用的時候)。
· 在房間里占據了最好的位置。
· 目前的趨勢是用全數字的解決方案來獲得更高的分辨率，得到更優質的圖像再現。
· 座位排列——單向還是全向座位？
總的來說，在星空系統下全向座位的效果最好。單向座位能夠保證所有的觀眾看到同樣的畫面，而全向座位就會迫使一部分的觀眾要轉身才能看見天幕的內容。
目前更傾向于單向視角。穹頂應該是水平的還是傾斜的？平坦的地面(水平球幕)允許重新安排座位，這樣能夠提高影院的靈活性。盡管這樣的座位往往會不太舒服。當星空系統運行的時候，座位就能夠排列成全向的，就像圍坐在篝火旁一樣。
傾斜的球幕就可以安裝單向的體育場式座位。有的時候這也被稱為山坡視角。傾斜的球幕由于更低的起拱線，會使觀眾感到更深陷于球幕中。在傾斜的球幕下，每個座位都能有良好的視角。
更加身臨其境
我們也確實看到了不同的系統需求，不管怎樣，他們都有一些明顯的共同點，尤其是一些公共設施：
· 游客體驗是至關重要的，因為需要游客付費。
· 科學的可視化比單獨的天文學更受歡迎。我們的星球正得到越來越多的關注。
· 盡管錄制好的節目是很普遍的，不過現在更傾向于使用現場主持人，往往與一定級別的實時內容和觀眾互動相結合。
· 協作是一項必要條件，不僅是內容創作需要協作，演出時也需要協作。比如，紐約主持人為其他城市的觀眾主持節目，協作就是必不可少了。
· 用戶界面需要讓不同技術水平的人都能夠簡單操作，讓用戶和主持人都覺得淺顯易懂。
· 互動已經不再是簡單地投票。教師/主持人都需要得到即時反饋，比如學生和臺下的聽眾是否理解了他們的內容？是否需要對學生掌握的知識進行測試？
· 星空系統必須與球幕系統相結合。
· 數字系統開始逐漸替代星空系統。星空效果可能不是很好，但是數字系統有著明顯的優勢，而且一套新的星空系統成本也較高。
· 對高水平內容有著高要求。
· 成本必須是可預見并且可承受的。
· 在內容和技術的更新上要有一項長期性計劃。觀眾的要求不是一成不變的。
系統要求
系統必須支持包羅萬象的媒體格式，將不同的數字媒體在球幕系統中完美呈現。制片人要能很好操作媒體內容，整合各種各樣的影院資源來創作出預期的效果和影響。系統要能夠把錄制完成的圖像、實時信息和燈光效果整合，能夠上網、訪問數據庫、進行觀眾互動和測試，并且，所有的控制都通過一個易于操作的無線觸摸屏來實現。
由于視覺效果可能產生的潛在影響，該系統的基礎設施必須能夠支持這項內容。系統/電子產品本身并不是我們追求的最終目標，而是要讓這些設備為觀眾帶來更好的內容和演示。
數字影院系統最薄弱的環節決定其究竟能發揮出什么樣的性能水平。無論內容、顯示設備，還是播放/實時服務器在顯示性能上都要保持良好的一致性。例如，如果內容是4K×4K，顯示器的分辨率就必須達到4K×4K，而且能播放4K的未壓縮視頻。MPEG是壓縮了的視頻，如果一旦壓縮，就無法播放了。
數字球幕系統基本要求
1、顯示設備
現在的(大劇場)球幕系統的標準是4K×4K分辨率。因此顯示設備以及圖像發生器，包括存貯、發送等成本也越來越高。
并不是說投影機亮度越高，效果就越好。投影機亮度越高有可能增加光散射，導致對比度和動態范圍的降低。現在，許多投影機都能夠在沒有明亮的環境光的球幕影院，投射出非常出色的黑色，而且效果看起來很明亮。
必須能夠成像。這可以通過使用帶平板的投影機來提供大量的像素陣列或者多通道系統來實現。光學系統的組建必須能夠彌補所使用的技術所致的固有缺陷。
系統必須穩定可靠
擁有成本要在可預測范圍之內，其中包括燈泡技術，低成本和長壽命等因素。
UHP燈價格大概在700到1,000美元左右，在雙燈系統下使用壽命通常是2,000到3,000小時。氙氣燈價格約為2,500到5,000美元左右，預期使用壽命在700小時到1,500小時。
另外，我們還要考慮這項技術是否存在其他的消費成本呢？例如使用一定時間后需要更換光學原件。
顯示技術究竟是已商用，還是概念的？LCoS 技術和 DLP技術就是常用的技術。商用化技術在成本、性能和可靠性上是可預見的，它們都經過了時間的證明。
目前的色彩量化深度標準是8位色彩，不過，由于圖像生成和數據存儲成本的下降，這個標準有望上升至10位。
2、圖像發生器——服務器——播放
· 媒體服務器應該能夠按照原始分辨率播放節目。當系統播放多通道或多個顯示屏時畫面時，要將圖片同步鎖定來保證畫面一致。
· 系統需要具備處理任何數字內容或者魚眼鏡頭素材的能力。
· 服務器軟件也可以直接將內容發送到客戶的服務器上(即不用第三方機器進行發送)。
· 視頻壓縮：在MPEG編碼系統上進行4K內容播放沒有什么意義。這樣做也許能節省空間，但這必須以犧牲內容的清晰度為代價。現在都使用不經過壓縮的視頻播放。
· 壓縮應該可以由用戶自己升級，包含大量信息的內容直接進行播放，而其他沒有包含大量細節的內容則可以進行大幅壓縮。視頻一旦被壓縮后就不能再復原了，這個選擇應該由用戶自行決定。
· 系統的耐用性必須得到保障，應該是商業級別并且有內置備份。
3、 實時軟件
· 所選擇的實時軟件必須能夠訪問任何大小的數據庫。如美國自然歷史博物館的數字宇宙數據庫，它在天文學中具有非常重要的作用，但是，實時軟件也得能夠訪問其他數據庫，比如倉儲管理系統服務器上的數據。
· 實時軟件應該能夠同時鏈接數個(遠程)影院。
· 實時軟件應該能夠滿足某些級別的節目制作。這一點很重要，因為好的應用軟件能夠在數據庫中實現全手動導航，但是軟件業必須能夠創作節目，講故事的人希望能夠創建飛行路徑，或者把所有圖像變成小插圖，添加其他內容來創作支持演講的視覺效果。
· 節目應該可以由各種不同方式來制作。導航記錄、為播放寫下的導航日記以及可能的腳本寫作。
4、多重圖像發生器
影院希望多安裝幾臺圖像發生器，這可能是因為第二套播放設備在制作時會有優勢，或者把實時系統放到第二組上。最終用戶也期望用不同廠商的系統。當然，有系統冗余也更放心。當多重圖像發生器在一個系統中時，用戶可以要求圖像發生器和內容層的混合。
5、媒體窗——畫中畫
影院需要有靈活性，可以將不同媒體內容顯示在一個窗口中，比如，當實時系統在模擬一個天文事件時，一個窗口可以通過流媒體形式顯示其過程，同時可以在其他窗口顯示主持人圖像或者PPT。
6、內部制作
只有少數大公司會需要大規模的制作。更多的公司希望能夠制作適合于本地觀眾的內容，如教學的需要，或是當地歷史的小插畫，也可能是建立一段特定演示，或是讓其他用戶使用這個擬真的環境，這樣可以擴了設備的使用范圍。與球幕系統相比，小規模制作是更加謹慎的投資方式。
7、照明
LED現在是圓頂和槽式照明的標準，除了成本低、壽命長的優勢之外，LED燈是可編程的，可以創作視覺特效并整合到節目中。觸發信號既可以由控制系統臨時發送，也可以是影片播放的時間線。
8、影院自動化和設備控制
影院自動化是通過一個用戶界面連接了影院內所有的電子/可控設備，應該適用于各種各樣的影院用戶。
· 臨時用戶界面，如周末節目的操作員；
· 影院操作員界面，能夠手動或自動控制運行設備；
· 允許節目組人員作改變的界面，比如添加新的數字資料，改變效果，或者更改提示點。
我們推薦采用2塊觸控板，一塊無線的可以自由在影院中移動，一塊有線的安裝在操作臺上作為備份。所有設備可以通過IP連接或RS232接收信息，保障通訊(相對于無線)和系統監測。內容的預覽也很重要，可以分段傳輸媒體或視頻信號。用戶界面必須滿足(工作流程)設備的要求——操作員、主持人以及節目組成員。
9、聲音
在球幕影院中，聲音是觀眾體驗到的重要部分。聲音必須要有沖擊力，在某些情況下，座位會震動以增強這種體驗，越大的球幕就需要越多通道的環繞聲。
為了達到沉浸式仿真效果，球幕電影對立體聲要求較高。立體聲會花費很大，但是現在有許多好的處理器/軟件能夠創造逼真的立體聲效果。在音頻系統上的投資可以是無止境的，但這并不等于越昂貴的系統就越好。
10、互動性
互動主要有幾種不同場景：
· 觀眾和主持人交流，基本上是問答的形式。
· 觀眾和節目內容交流，比如以投票系統來區分電影的先后次序；
· 主持人用實時軟件進行交流，和誰、怎樣、在哪里；
· 主持人和系統的交流，注意影院系統控制實現影院的自動化。
11、觀眾反饋
觀眾反饋需求遠遠不止一套4、5個按鈕的投票表決系統。首先，它可以向主持人就觀眾對當前話題的理解提供反饋，還可以讓觀眾也參與到主持當中來。現在已經有系統能讓主持人能夠做一些小測試，通過多個選擇題讓每個人都能得到他們評分。
12、數字結構
數字技術已經成為主流的標準應用。全數字設備包括DVI數字信號路由器和轉換器可以給用戶提供永久升級功能。它也能夠進行系統的遠程監控。免去了信號傳輸過程中的模數轉換，全數字化系統將設備的性能發揮得淋漓盡致。
開放式體系結構提出了系統體系和設備結構的問題。如果你希望在系統上播放各個不同供應商的數字電影(雖然不太可能實現)，但萬一廠商不能夠為你的系統提供持續支持該怎么辦？盡量將這些可能的情形都考慮進去，問問他們如何解決這些問題？將來系統升級的時候會有什么限制？
13、擁有成本
許多天文館的主要顯示設備是星空系統，并用幻燈機配以其他設備來增強現實效果。星空系統一般可以使用30年，燈泡的成本并不大。幻燈機成本低，使用可靠，設備充足。
數字系統就非常不同了，許多機構/公司并不指望他們的客戶使用計算機能夠超過3、4年。硬件的費用一直在下降，而軟件的性能不停在提高。
現在的數字球幕更像計算機行業，使用不同，系統的壽命差異化也很大，可以長達10年。然而，用戶應該有一個4-6年內進行升級或系統更換的計劃，也要注意系統的使用體驗，因為觀眾的期望值總是在不斷上升的。
相對于購買新設備來說，租賃系統也是不錯的，許多公司都采用這種方式。
內容是投資的最重要一部分。公司往往把針對公眾的主要節目和兒童節目一起推出，可以補充6至9月的暑期市場，6個月后再增加新的節目。目的是保持內容的更新，通過游客體驗來吸引他們再次回來觀看。
主要的節目有《黑洞——無限的另一面》、《宇宙碰撞》、《宇航員》以及《太空競賽史》。兒童類有《Secret of the Cardboard Rocket》和《One World One Sky》。
14、內部制作需求
· 內部制作工作站——前期的成本投資，以及硬件和軟件升級費用。
· 節目制作
· 現場主持
其他內部人員需求：影院操作員、IT支持/內部維護、節目制片人、系統并不需要特殊能力來操作。
15、設備保障/服務
現在的電子系統都相當耐用，但由于高負載和長時間的運行，所有的系統都需要服務支持。
服務合同：可以按照自己的需求量身定做。例如，如果公司內部沒有IT人員或者技術人員，就需要供應商提供更多的保障服務。
· 您的系統支持遠程訪問嗎？這將讓操作者在遠程進行系統訪問和控制，讓服務人員能夠協助你遠程解決問題。即使工程師不到現場執行任務，它也可以把軟件更新上載到系統。
· 季度、半年度或年度技術訪問，有時候被稱為預防性維護。這通常要花3到4天進行系統校準，并對你的團隊進行系統調整和操作方面的培訓，這就像是更換燈泡一樣。
· 系統內的所有設備都有1年的保修。一些投影機廠商在部分零件上提供2年保修，也可以額外購買保修時間。
· 備件箱：由于高負載運行，建議客戶保存備用投影機，可以隨時加入系統，再準備一些關鍵部件。
· 系統冗余，穩健運行：必須了解你的系統供應商可以提供的備份形式。像UPS或其他備份電源之類的組件，能夠增加你的系統動力。當然了，需要增加額外的成本來達到更多形式的備份。
· 本地和外地的緊急呼叫：這是內含的還是可選的？什么才是需要的呢？我們發現，全數字系統運轉是很穩定的。當客戶需要我們的服務時，我們能夠遠程解決這些問題，并且讓客戶在我們的指導和零配件供應服務下，自行解決這些情況。
培訓：除了在系統調試的時候進行培訓，我們還可以經常性對你的團隊進行升級培訓，或者對你的新工作人員進行深入培訓。
軟件升級：在所有的系統中都包含有幾款軟件產品，不過不是所有的軟件都有升級的需要，有些硬件也可能需要升級。問問你的供應商，提供什么樣的許可，通常要升級哪里，以及花費是多少。
耗材項目：燈泡的使用壽命和成本取決于使用UHP還是氙氣燈。
其他消耗品的成本，例如光學元件。這一點對于還沒有經過長期實踐檢驗的新技術或者概念性技術來說尤為重要。
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