Christoph Noe


STELLUNGSWECHSEL

Mixed Reality Installation


Benutzer der Installation [link 01]

Benutzer der Installation

Kurzdarstellung

Kurzbeschreibung

Stellungswechsel ist eine Anwendung, die physische Aktivitäten einer Person zur Steuerung computergenerierter Simulationen nutzt. Die Benutzer der Anwendung werden bewußt mit den Eigenschaften virtueller Welten konfrontiert, welche ganz und gar nicht mit den Gesetzmäßigkeiten der realen Welt übereinstimmen müssen. Es entsteht ein gestörtes Raumgefühl, welches den Benutzer auffordert, seine Wahrnehmung zu erweitern und sich auf die scheinbare Willkür eines Computerprogramms einzustellen.

KünstlerInnen / AutorInnen

  • Christoph Noe, Student, Fachhochschule Mannheim

Entstehung

Deutschland, 2004

Eingabe des Beitrags

Christoph Noe, 08.02.2006

Kategorie

  • künstlerische Arbeit

Schlagworte

  • Themen:
    • Wahrnehmung |
    • Tracking |
    • Augmented Reality
  • Formate:
    • Performance |
    • Installation
  • Technik:
    • Macromedia Director |
    • Motion Tracking

Inhalt

Inhaltliche Beschreibung

Ziel des Projektes ist es, einen virtuellen Raum zu visualisieren,in dem es keine festen Grenzen und Richtungen gibt, der aber beeinflusst wird durch physische Ereignisse. Die Darstellung des virtuellen Raumes durchläuft vier unterscheidliche Stufen. Zunächst entspricht der künstlich abgebildete Raum dem realen Pendant noch im Wesentlichen. Von Stufe zu Stufe entfernt sich die Darstellung des künstlichen Raumes aber immer weiter von der tatsächlichen Raumsituation und besitzt ihre eigenen Gesetzmäßigkeiten, denen dich der Benutzer anpassen muss.

Wesentlicher Bestandteil des Projektes ist eine Installation,mit der Personen durch Bewegung im Raum interagieren können. Diese Art der Steuerung einer Software unterscheidet sich wesentlich von den üblichen Mechanismen, die meist auf die Nutzung von Eingabegeräten angewiesen sind. Die Kontrolle mittels physischer Ereignisse lässt den Benutzerwesentlich intuitiver in die virtuelle Welt eintauchen und verkürzt den Interaktionsmechanismus zwischen Benutzer und Computerprogramm. Die virtuelle Welt wird physisch erfahrbar gemacht und der synthetischen Aktion steht eine geistige und körperliche Reaktion des Benutzers gegenüber.

Die Installation zeigt auf künstlerisch spielerische Art und Weise, wie bekannte Aspekte aus unserer realen Welt auf computergenerierte Welten projiziert werden können. Der Computer verhält sich aber oft anders, als man es von seiner vertrauten Umgebung gewöhnt ist. Die so entstehende Irritation kann der Benutzer nur mindern, indem er versucht, das Prinzip des ablaufenden Programms
zu durchschauen.

In der visuellen Sprache von Stellungswechsel spielen Anleihen an die Visualisierungsformen wissenschaftlicher Arbeiten eine zentrale Rolle. Die Überzeugungskraft wissenschaftlicher Genauigkeit steht hierbei im Kontrast zu dem spielerischen Interaktionskonzept. Zahlen, Diagramme, Koordinatenachsen und verschiedene Fenster, in denen Daten angezeigt werden, finden sich im gestalterischen Konzept von Stellungswechsel wieder. Diese pseudo-wissenschaftliche Optik soll der virtuellen Welt eine größere Glaubwürdigkeit verleihen.

Doch auch die Ästhetik früher Computerspiele und 3D-Grafiken wird in Stellungswechsel zitiert. Als die Rechenleistung für texturierte dreidimensionale Animationen noch nicht ausreichte, verwendete man Drahtgittermodelle, wie sie in einem frühen Computerspiel mit dem Namen Battletech (Atari 1980) zu sehen sind.

Die Gestaltung der grafischen Elemente und der Farben in Stellungswechsel leitet sich von frühen Computergrafiken ab, die wegen der begrenzten Leistung der damaligen Grafikkarten oft auf sechzehn oder weniger Farben begrenzt waren. Die virtuellen Welten, die derart gestaltet waren, konten ihren synthetischen Ursprung nicht verleugnen. Ganz im Gegensatz hierzu ist es mit heutiger Soft- und Hardware möglich Bilder zu generieren, die in ihren Erscheinungsformen kaum von der realen Welt zu unterscheiden sind. Die virtuelle Welt in Stellungswechsel soll einen künstlichen Charakter aufweisen. Dem Benutzer soll ganz bewußt der technische Ursprung der gezeigten Bilder vor Augen geführt werden. Die abstrahierte Visualisierung soll im Kontrast zur körperlich erfahrbaren Interaktion stehen. So besteht das verwendete Farbkonzept lediglich aus drei Grauabstufungen einem grellen Grün und einem kräftigen, leuchtenden Rot.

Technik

  • › Vollständiges Konzept mit Umfeldanalyse [PDF | 3 MB ] [link 02]
  • › Installationsaufbau [142 KB ] [link 03]
  • › Darstellung des ersten Stadiums [7 KB ] [link 04]
  • › Darstellung des zweiten Stadiums [10 KB ] [link 05]
  • › Darstellung des dritten Stadiums [10 KB ] [link 06]
  • › Darstellung des vierten Stadiums [15 KB ] [link 07]
  • › Darstellung der Bewegungsdiagramme [68 KB ] [link 08]

Technische Beschreibung

Um es dem Benutzer der Installation zu ermöglichen, durch Bewegung mit der Software zu interagieren, wird ein sogenanntes Color Tracking-Verfahren genutzt. Hierfür erhält der Benutzer Markierung in Form einer leuchtenden Kopfbedeckung. Eine Kamera, die in großer Höhe senkrecht über dem Boden installiert ist, zeichnet die Bewegung der Benutzer auf und gibt die Bilder an einen Computer weiter. Eine Software berechnet anhand der farbigen Markierung der Personen deren Koordinaten im Raum.

Das Frontend der Software, welches auf eine Leinwand projiziert wird, ist für die Personen im Raum permanent sichtbar. Sobald zwei Personen in den von der Kamera erfassten Bereich treten, startet die Darstellung eines computergenerierten Raumes.

. ERSTES STADIUM
Die Computergrafik zeigt die Benutzer abstrahiert als Puck auf einer Ebene. Außerdem bewegt sich ein kleinerer Puck, der die Funktion des Balles besitzt, auf dieser Ebene. Die Bewegungsrichtung des Balles ändert sich, sobald er mit einem Puck kollidiert oder die äußere Grenze der Ebene erreicht, wobei sich diese Grenze im Laufe des Programmes verschiebt. Der Puck als Form für das virtuelle Abbild der Teilnehmer wurde gewählt, da dieser die Eigenschaft besitzt, den Ball in alle erdenklichen Richtungen ablenken zu können. Dies ist das erste Stadium des Programms. Insgesamt können vier Stadien durchlaufen werden, die in Abhängigkeit der Anzahl der Ballkontakte mit den Teilnehmern ausgelöst werden. Die räumliche Darstellung des ersten Stadiums zeigt die unten gezeigte Abbildung.

. ZWEITES STADIUM
Nachdem einer der Teilnehmer sieben Ballkontakte erreicht, wird eine zweite Ebene hinzugefügt, die direkt an die schon existierende anschließt. Die Grenze, an der die beiden Ebenen zusammentreffen, ist für den Ball durchlässig. Das Spielfeld verdoppelt sich demnach. Auf dieser neuen Ebene befinden sich zwei weitere Pucks, die gleichförmig die Bewegung der Pucks auf der ersten Fläche nachvollziehen. Somit ist es möglich, sich selbst den Ball zuzuspielen. Die unten gezeigt Abbildung veranschaulicht die neu entstandene Spielsituation.

. DRITTES STADIUM
Das dritte Stadium wird erreicht, sobald einer der Teilnehmer vierzehn Ballkontakte hat. Die einzige Änderung gegenüber der vorherigen Spielsituation ist die, dass die Teilnehmer auf der ersten Ebene gespiegelt dargestellt werden. Die Situation auf der zweiten Ebene bleibt bestehen. Das bedeutet für den Teilnehmer, dass die Richtung, in die er sich im Raum bewegt, nicht mehr mit der Bewegungsrichtung des Pucks übereinstimmt. Läuft die Person nach vorn, so bewegt sich ihr Puck auf der ersten Ebene nach hinten, geht sie nach rechts, so bewegt sich ihre Spielfigur nach links. Mit einer einfachen mathematischen Formel lässt sich so eine Irritation auslösen, auf die sich die Teilnehmer neu einstellen müssen. Die unten gezeigte Abbildung veranschaulicht dies.

. VIERTES STADIUM
Im letzten Stadium wird die bestehende Spielsituation um eine rotierende Kamera erweitert. Dies erweckt den Eindruck, als würden die Ebenen in der Darstellung kippen. Die Position der Teilnehmer beeinflusst auch die Kamerarotation. Befinden sie sich beispielsweise im rechten Teil des von der Kamera erfassten Bereichs, so kippt die Ebene nach rechts. Die Rotation stoppt, sobald sich einer der Teilnehmer auf der gegenüberliegenden Seite des Raumes befindet. Die Positionen gleichen sich sozusagen aus.

Durch die Rotation der Kamera wird das Raumgefühl stark gestört und Begriffe wie oben, unten, rechts und links verlieren ihre Bedeutung. Um dem virtuellen Raum eine Richtung zu geben, muss sich der Teilnehmer alleine auf die Logik verlassen. Eine Bildsequenz unten verdeutlicht, wie sich die Kamerarotation auf die Darstellung auswirkt.

. BEWEGUNGSDIAGRAMME
Die von der Software berechneten Koordinaten werden in einer Datenbank gespeichert und können mit Hilfe der Bewegungsdiagramme grafisch dargestellt werden. So können sich die Teilnehmer ihren Bewegungsablauf anzeigen lassen, nachdem sie die Installation besucht haben. Hierzu muss sich der einzelne Besucher lediglich die Nummer der Session merken an der er teilnahm. Aus einer Liste wählt er die entsprechende Nummer und dann werden die dazugehörigen Daten aus der Datenbank ausgewählt. In einer Kombination aus Punkt- und Liniendiagramm wird der Weg der Teilnehmer auf einer X-Y-Ebene gezeichnet. Weitere Informationen liefern die Fenster rechts daneben. Ein Bereich zeigt nochmals die gewählte Nummer der Session und deren Dauer in Sekunden. In einem Fenster darunter werden weitere Daten zu den einzelnen Teilnehmern sowohl in Form eines Balkendiagramms als auch numerisch dargestellt. Informationen wie die Summe der zurückgelegten Strecke, die Geschwindigkeit und die Anzahl der Ballkontakte sind hier zu finden.

Hardware / Software

Apple Macintosh G4
DV-Camera
Macromedia Director 8.5
Shockwave 3D
TrackThemColors Xtra
PHP
MYSQL
HTML

  • › digital sparks 2006 [link 09]

» http://www.levelorange.de/sw [link 10]

  • › Vollständiges Konzept mit Umfeldanalyse [PDF | 3 MB ] [link 11]
  • › Videomitschnitt der Installation [12 MB ] [link 12]
  • › User-Interface von Stellungswechsel [40 KB ] [link 13]
  • › Grafische Ausgabe der Bewegungsdiagramme [32 KB ] [link 14]
  • › User im markierten Bereich [JPEG | 380 KB ] [link 15]
  • › Installationsaufbau [142 KB ] [link 16]
  • › Darstellung des ersten Stadiums [7 KB ] [link 17]
  • › Darstellung des zweiten Stadiums [10 KB ] [link 18]
  • › Darstellung des dritten Stadiums [10 KB ] [link 19]
  • › Darstellung des vierten Stadiums [15 KB ] [link 20]
  • › Darstellung der Bewegungsdiagramme [68 KB ] [link 21]