České vysoké učení technické Fakulta elektrotechnická
Semestrální projekt X36ITT
Improvizovaný hologram Chaloupka Martin Partyková Julie Volný Jan Garant projektu: Jakub Hybler Ve spolupráci s IIM a ČVUT, X36ITT - intermediální tvorba a technologie
Téma projektu Tématem projektu je Techno skepse - člověk žijící ve společnosti řízené umělými algoritmy vs. člověk žijící ve společnosti řízené přirozenými algoritmy. Projekt by měl reagovat na skutečnost techno skepse ve společnosti.
Projekt Cílem projektu Improvizovaný hologram bude vytvořit iluzi hologramu s prostředky dostupnými v ateliéru Institutu Intermédií (IIM). Z{kladem celého projektu je promít{ní obrazu do promítacího média. V ateliéru IIM je k dispozici kouřostroj a projektory, proto jsme se rozhodli vytvořit iluzi 3D obrazu promít{ním obrazu projektorem do kouře. Alternativou může být například promít{ní laserového paprsku do mlžné clony, clony písku, či jiného média.
Původní záměr Pomocí čtyř synchronizovaných projektorů vytvořit iluzi 3D objektu v uzavřeném prostoru vyplněném umělým kouřem. Vytvoříme 2 shodn{ prostředí (skleněn{ krychle - viz obr. 1), z nichž jedno bude sloužit ke sním{ní obrazu. Obraz bude sním{n ze 4 kamer, synchronizovaně přen{šen a promít{n do 4 projektorů ve druhém prostředí. Tím vytvoříme iluzi toho, že vložíme-li objekt do snímacího prostředí, teleportujeme jeho obraz do virtu{lního světa 3D modelu. Proč jsme se vlastně k tomuto projektu rozhodli? Chtěli bychom vyzkoušet alternativní způsoby promítaní. A zaujali n{s experimenty s kouřem (mlhou). A co techno-skepse? Představme si člověka v přirozeném světě (ten který dobrovolně vstoupí do krychle) a člověka vytvořeného n{mi. Nejde jen o samotný experiment vytvořit promítanou postavu. Jde o nar{žku na všechny různé technologie, které se snaží v dnešní době nahradit člověka. Zkoušíme vytv{řet roboty, vytv{řet virtu{lní světy a v nich virtu{lní avat{ry re{lných osob, proč bychom nakonec nemohli vytv{řet různé světy nebo osoby pomocí světelných efektů.
Zpracování Zpracov{ní samotného prostředí jsme zvolili jako krychli, kde prostředí obrazu bude uzavřen{ skleněn{ krychle, kter{ bude vyplněna kouřem. Více viz obr. 1.
obr. 1 - Návrh zpracování prostředí promítání
První experiment Po prvním experimentu s promít{ním do mlhy, kdy jsme mlhou naplnili celý prostor IIM a zkoušeli do ní promítat jedním projektorem, jsme zjistili, že výsledný efekt je nakonec ještě výraznější, než kdybychom mlhu uzavřeli do průhledné krychle. Například jen světlým okrajem promítané oblasti vznikla iluze "stropu" - když člověk chtěl projít skrz, nutilo ho to se skrčit. Proto jsme došli k n{zoru, že bude lepší vyrobit mlho-promítací efekty v takto "neomezeném" prostoru. Dalším důvodem je také zjištění, že mlhu lze homogenně v místnosti rozptýlit (pomocí klimatizace), což jsme předtím nevěděli. Nad{le však pl{nujeme použití více projektorů z více stran, čímž chceme dos{hnout ještě zajímavějších efektů, než pouhým jedním projektorem. Zda se dos{hne iluze 3D objektu promít{ním z více stran uk{ží až další pokusy, avšak myslíme si, že i kdyby se toto přímo nepodařilo, výsledné efekty budou i tak velmi poutavé.
Vize budoucnosti Pro budoucnost projektu m{me nyní na výběr 2 možnosti. Prvním z nich je vytvoření virtu{lního světa pro volný průchod scénou. Lidé tak budou moci proch{zet naším virtu{lním prostředím a nechat na sebe působit efekty promít{ní do homogenního kouře. V tomto případě by šlo spíše o stage-demo, než o vytvoření hologramu. Druhou možností je vytvoření 3D objektu v prostoru za využití více projektorů. Pro tuto volbu zvažujeme pokusy možností rozestavení projektorů v prostoru IIM. Prvním n{padem byly čtyři projektory proti sobě, lepší způsoby můžeme nalézt při příštím pokusu. Do budoucna bychom chtěli vytvořit interaktivní 3D model, který bude reagovat např. na přítomnost člověka svým pohybem nebo zmizí, když se někdo přiblíží příliš blízko. Vzd{lenou vizí je simulace videokonference pomocí vytvoření hologramu. Po předn{šce Jakuba Hyblera o physical computing jsme se inspirovali systémem Arduino, který bychom mohli využít pr{vě pro interakci virtu{lního objektu s div{kem. Vzhledem k relativní jednoduchosti pr{ce s tímto systémem můžeme sledovat počet přístupů nebo vzd{lenost n{vštěvníků od modelu, teplotu jejich těla a mnoho dalších veličin. V z{vislosti na těchto získaných informacích můžeme promítaný obraz modifikovat a navodit tak iluzi přímé interakce s pozorovatelem. Velice přínosnou pro n{š projekt shled{v{me předn{šku odborníků z oboru osvětlovací technika a světelný design. Na z{kladě jejich informací jsme se rozhodli vyzkoušet různé druhy média, do kterého budeme promítat. Zajímavým n{padem je mlha nebo vodní/písečn{ stěna, kter{ pad{ vertik{lním směrem. U takovéto clony se ovšem ob{v{me obtíží s čerp{ním vody/písku, přičemž výsledný efekt bude jistě zajímavý, ale neodpovídající našim požadavkům. Problematikou homogenní mlhy jsme se již teoreticky zabývali a původně jsme ji zamítli z důvodu, že se ob{v{me, že promítaný obraz vytvoří v prostoru světelnou stopu, ale 3D efekt objektu nebude viditelný. Možný problém je také ve směrovosti mlhy nebo kouře. Pro n{š projekt je nezbytné určit přesnou polohu objekt, což znamen{ přesnou polohu největší intenzity kouře/mlhy. Po zmíněné předn{šce jsme se tedy rozhodli ještě vyzkoušet možnosti různých mlhostrojů a zjistit účinky mlhy při promít{ní obrazu. Nejdříve ovšem prostudujeme bližší informace o vznikající mlze, abychom se ujistili, že přílišn{ vlhkost neohrozí technické vybavení IIM.
Napojení na téma Techno skepse Téma techno skepse se zabýv{ vlivem algoritmů společnosti na jedince. Jak toto souvisí s naším projektem? Pokud se budeme zabývat vytvořením 3D světa pro volné proch{zení, lze na chov{ní jedince pozorovat, jak na něj působí vlivy okolí. V případě vytvoření 3D objektu jde v podstatě o vytvoření objektu (např. osoby), který je plně řízen algoritmy. V tomto případě se jedn{ spíše o algoritmy v program{torském smyslu, ale ty budou vytvořeny tak, aby se co nejvíce podobaly algoritmům společnosti. Pro příklad zde uvedeme inscenovaný videohovor, ve kterém se pokusíme vytvořit druhou stranu formou hologramu. Jedn{ se tedy o jakýsi pokus vytvoření jedince, který bude plně řízen algoritmy a postavíme jej do protikladu živého, dynamického okolí.
Cílová skupina Cílovou skupinou našeho projektu budou všichni n{vštěvníci IIM v době prezentace. O další výstavě výsledného produktu budeme ještě uvažovat. Vše se bude odvíjet od úspěšnosti projektu. Projekt není prim{rně zaměřen na ž{dnou cílovou skupinu, chceme oslovit co nejvíce lidí, kteří mají z{jem o netradiční projekci obrazu.
Přínos projektu Od našeho projektu si slibujeme, že objevíme alternativní způsob 3D projekce za použití dostupných zdrojů. Pokusů s holografickým zobrazov{ním je mnoho, proto je n{m jasné, že n{š projekt nemůže být v této oblasti konkurenceschopný. Přesto se chceme pokusit o vytvoření iluze 3D projekce v prostoru, protože oček{v{me, že se při naplňov{ní projektu naučíme nové technologie, především v oblasti zobrazov{ní a synchronizace videa či animací, osvětlov{ní a celkové kompozice scény. Nevíme, zda se jedn{ o nějaký přínos pro technický svět, ale pro n{s je projekt již nyní poměrně přínosný a inspirující. Douf{me, že v budoucnu objevíme další zajímavé informace.
Současná situace V této době zjišťujeme možnosti různých přístrojů, které vytv{ří mlhu, p{ru, dým nebo jiné médium rozptýlené ve vzduchu. Zatím zvažujeme přístroje na b{zi vody a glycerinu, popřípadě kapalného dusíku nebo směsi N2 a O2 v poměru 79:21. Připravujeme také další experiment, kterým chceme zjistit n{sledující informace - které médium je pro n{š projekt nejvhodnější, jaké rozestavení projektorů vytvoří jaký efekt. Z{roveň připravujeme vizi objektu, který by se měl ve výsledku promítat. Ide{lním objektem by podle n{s byla lidsk{ hlava nebo lidsk{ postava. Pro experimenty budeme ovšem používat jednodušší objekt vhodný pro kalibraci projektorů. Výsledný objekt bude patrně renderov{n jako 3D objekt z modelovacího programu. (např. Blender, 3D Max, Maya, ...) K projekci využijeme projektorů dostupných v Institutu intermédií, vhodné rozložení scény, pozadí a jiné efekty určíme teprve na z{kladě dalších experimentů. Samotné projekci také vytvoříme vlastní příběh, aby nešlo jen o pouhý experiment, ale div{k si odnesl ucelený dojem, že virtu{lní objekt do scény patří.
Závěrem V z{věru bychom chtěli poděkovat celému týmu, který zařizuje předmět ITT, za vstřícnost při našem prvním experimentu. Z{roveň chceme poděkovat za zajímavé předn{šky, jejichž vyslechnutím jsem se inspirovali k dalším prvkům projektu. Těšíme se na další spolupr{ci v příštím semestru. Nebr{níme se ž{dným změn{m ani inovacím a narazíme-li při pr{ci na projektu na nové zajímavé poznatky, pokusíme se je využít pro dobro našeho projektu a to i za cenu, že opět pozměníme samotné zad{ní.
