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Wasserbecken-Installation

Kurzes Tutorial zum einrichten der Wasserbecken-Installation im Medienlabor

Die Wasserbecken Installation war Teil der Bachelorarbeit: Erlebbarmachen abstrakter Information und stellt dort die Wasserverschmutzung verschiedener Länder direkt im Wasser dar.

Dieses Tutorial soll als Erklärung dienen, um die Installation nochmals aufbauen zu können oder die Technik für weiter Projekte nutzen zu können.

 

1. Benötigte Hardware

2. Aufbau

3. Kallibrierung

4. Software

 

Der Aufbau der Installation basiert auf dem Tuturial für den Multitouch-Tisch von Thomas Gläser. Ich werde daher nicht auf alle Punkte genau eingehen.

 

1. Benötigte Hardware

- Stehle mit Rückpro-Wasserbecken

- Beamer  (im Original Sony Bravia HD Beamer)

- Kamera

- IR Filter

- IR Scheinwerfer

- Spiegel

- Reflektorfolie

 

2. Aufbau

Eigentlich müsste die Hardware (mit Ausnahme des Beamers) fest verbaut sein.

Falls dies nicht der Fall sein sollte ist auf folgendes zu achten:

Kamera:

Die Kamera muss mit einem passenden Objektiv bestückt sein. Wichtig hierbei ist natürlich, dass die Kamera die komplette bespielbare Fläche des Wasserbeckens sieht.

Außerdem ist für das Tracking ein IR-Filter nötig. Hierfür können spezielle Filter verwendet werden, welche nur IR-Licht durchlassen. Es eignen sich aber genauso vollbelichtete Farb-Negative oder 3 Folien in Rot, Grün und Blau übereinandergelegt.

 

Man sollte außerdem darauf achten, dass die Kamera möglichst gerade in Richtung Projektionsfläche gerichtet ist, damit später so wenig wie nötig ausgeglichen werden muss.

 

Reflektorfolie:

Die Reflektorfolie dient zu einer gleichmäßigen Ausleuchtung der zu trackenden Fläche. Man sollte hier vorallem darauf achten, dass sie plan aufgezogen ist und nicht in die Projektion ragt, da sich diese sonst innen in der Stehle spiegelt.

 

IR-Scheinwerfer:

Für diese kleine Stehle genügt ein IR-Scheinwerfer. Dieser sollte nicht direkt auf die Projektionsfläche gerichtet werden, sondern indirekt über die Reflektorfolie strahlen.

 

Spiegel:

In unserer Installation haben wir einen einfachen kleinen Spiegel verwendet. Für eine schärfere Projektion kann ein spezieller Spiegel verwendet werden, welcher das Licht direkt an der Oberfläche spiegelt. Das Problem der im Medienlabor verfügbaren Spiegel ist allerdings, dass diese zu groß für die Stehle sind.

In der Stehle ist bereits eine Halterung für einen Spiegel eingebaut und ich empfehle daher, diese zu nutzen. Somit ist der Winkel der Spiegelung aufjedenfall 90° und es sollte im Optimalfall kein Trapez entstehen.

 

Projektor( Sony mit 1024x768):

Der Beamer wird hinter die Stehle in unter die Abdeckung gestellt.

In unserem Fall haben wir den Sony Bravia HD Beamer verwendet. Es funktioniert aber natürlich mit jedem anderen Beamer auch. Man muss nur darauf achten, dass man mit dem Abstand zur Projektionsfläche klarkommt, sodass die komplette Fläche auch bespielt wird.

Der Beamer sollte natürlich mölichst gerade auf den Spiegel gerichtet sein.

Am besten lädt man sich ein Testbild für die jeweilige Auflösung aus dem Internet und richtet seine Projektion so ein, dass das Bild Verzerrungsfrei angezeigt wird.

ACHTUNG: Das Wasserbecken hat kein 4:3 Verhältnis. Die Breite Seite ist etwas größer. Man sollte sich also für das einrichten des Beamers an der Höhe der Sichtbaren Fläche orientieren und die Projektion in der Breite mittig ausrichten.

 

3. Kalibrierung

Wenn alles aufgebaut und angeschlossen ist, muss das Tracking noch kalibriert werden.

Für die Wasserverschmutzungs-Installation haben wir Reactivision

genutzt.

Dieses sollte natürlich zuvor installiert werden.

Um die Verzerrung der Kamera (Fischauge und Trapez) auszugleichen und gleichzeitig auch die Koordinaten für das Tracking einzurichten startet man Reactivision und drückt die Taste C. Um das Quellbild zu sehen drückt man dann die Taste S

. Es sollte nun ein Graustufenbild der Kamera sowie Linien und Kreise zu sehen sein. Eventuell muss das Bild noch mit I umgedreht werden (je nach Einstellung der Projektion)

 

Im Ordner in dem Reactivision liegt sollte es einen Unterordner namens "calibration" geben. Hier liegt ein PDF (rectglr_calibration.pdf) zur Kalibrierung.

Man öffnet nun dieses PDF projiziert es Fullscreen auf die Unterfläche des Beckens.

Mit Hilfe zweier Papierecken oder etwas ähnlichem markiert man nun die Kreuzungspunkte der Linien.

Nun verlässt man den Vollbildmodus und geht zurück zur Reactivision-Software. mit den Tasten A,D,X,W springt man nun zu dem Punkt welchen man mit den Papierecken markiert hat. Mit den Pfeiltasten kann man diesen nun möglichst genau an die Stelle schieben auf die die Papierecken zeigen.

So geht man vor, bis alle Kreuzungspunkte genau ausgerichtet sind.

 

Je nachdem welche Marker in der Installation verwendet werden sollen, müssen diese noch in der "Reactivision.xml" angegeben werden. Diese einfach mit einem Texteditor öffnen und die passende Bibliothek angeben. Wir haben für unsere Zwecke die Amoeba-Small Fiducials verwendet.

 

4. Software

Die Originalsoftware "Waterpollution" ist mit Processing programmiert.

Am besten man nutzt die exportierte Version des Programms, da so kein "Stop" Button im Processing-Presenter Mode angezeigt wird.

 

Nun sollte man seine Marker in alle 4 Ecken stellen und schauen, ob die Positionen der Marker mit der Projektion übereinstimmen.

 

Falls das Tracking immer noch nicht 100% stimmt, kann man im Skript noch die Funktionen adjustX() und adjustY() nutzen (ganz unten im Hauptscript)

 

Wichtig is dabei immer folgende Zeile:

 

  float returnValue = (_x*1.07f) -30f +(_y-(_y*1.0f));

 

Der Float Wert Nach der ersten Klammer verschiebt die X Positionen. (in diesem Fall um 30). Sollte der Abstand zwischen den projizierten Kreisen noch zu klein oder zu groß sein, kann dieser über den Wert in der ersten Klammer skaliert werden.

 

Sollte die Projektion immer noch nicht stimmen, kann man mit dem 2. Wert noch eine Verzerrung in Y Richtung ausgleichen. Dies sollte aber nur in seltensten Fällen nötig sein, wenn man zuvor in Reactivision alles richtig gemacht hat.

 

Das ganze funktioniert natürlich analog genauso für die Y Koordinaten.

 

Der Fullsvreen modus wird über strg-umschalt-r ausgelöst (presentation mode) und nicht über die fullscreen lib die importiert ist.


Für weitere Fragen zur Original-Software des "Wasserverschmutzers" könnt ihr euch gerne direkt an

info@stefan-kuzaj.de

wenden.