Nunca trabalhei com isso do "projection mapping", nem conhecia para dizer a verdade... mas só de ver o primeiro video já tenho alguma ideia de como fazer isso em After Effects.
Tiras uma foto de onde vais projectar o video, do sitio onde vai estar o projector de preferência, depois no After Effects, agarras na foto e fazes um mapeamento dos planos e profundidade para que a imagem 2d fique 3d. Depois trabalhas nesses planos com a foto ainda para teres noção do que lá está, e no fim retiras a foto e renderizas o video... se os planos tiverem sido bem feitos, bem ajustados à imagem, os efeitos que fizeres neles vão ficar também ajustados depois às paredes onde projectas.
Logo por aqui é obvio a razão porque me parece que escolhem espaços bastante planos e sem grandes irregularidades para fazer as projecções, um castelo é só planos rectos, na outra sala da moda ou lá o que era também é uma parede plana frontal e duas planas laterais, super fácil.
Agora... se é assim que fazem ou não, não faço a minima ideia, como disse, nunca se quer tinha visto isso, mas foi a primeira coisa que me veio à cabeça.