SCHATTENSPIELE DOKUMENTATION
Grundgedanke Unter Projektion stellt man sich meistens etwas digitales vor. Ein Beamer, der etwas projiziert. Ein Betrachter, der Informationen empfängt. Einseitige Kommunikation. Dabei projizieren wir Tag täglich, bewusst und unbewusst. Unser ständiger Begleiter, der Schatten, ist unsere ganz persönliche Projektion. Der Grundgedanke bei diesem Projekt war es die digitale und analoge Welt zusammen zu führen. Eine Schnittstelle zu finden, die beide Welten gemeinsam haben und es dadurch den Betrachter erlaubt interaktiv mit der Projektion zu agieren. Das nahe liegende war es also den natürlich Schatten als Grundlage des Projektes zu nehmen.
ISM WS 2010/11 Prof. Hartmut Wöhlbier Team
Alexander Münch | 924461 Daniel Clarens | 930455 David Ruff | 927102 Ein großes Dankeschön an Stephan Ditgens und das EMB-Lab für die Unterstützung!
Grundidee Der natürliche Schatten als Grundlage des Projektes musste überlegt werden, wie man ihn als Schalter zum Digitalen nutzen kann. Die spielerischte Weise hierbei sind die Schattenspiele. Jeder hat sie mal als Kind gemacht, einige erinnern sich sogar noch an einige Figuren. Sie sind der Versuch den Schatten in eine andere Form zu bringen, als nur den Körper flach abzubilden. Und durch Bewegung auch der Figur, meist ein Tier, Leben einzuhauchen. Allerdings ist es ein flüchtiges Spiel. Es gibt keinerlei Gegenreaktion auf das Schattentier. Ist es einmal dort, kann es auch genauso schnell wieder verschwinden. Die Grundidee war also hierbei das Tier für eine gewisse Zeit lang am Leben zu erhalten. Es von der analogen in die digitale Welt zu übersetzen und dem Schatten leben einzuhauchen. Hierbei sollte nicht mehr als nur eine Lichtquelle und ein Schatten nötig sein. Der Benutzer sollte nicht viel mehr zu tun haben als ein Tier an die Wand zu projizieren und die digitale Gegenreaktion darauf abzuwarten. Man einigte sich hierbei auf vier verschiedene Schattentiere, die jeweils eine unterschiedliche Animation hervorrufen.
Gans
Hund
Ziege
Vogel
Prinzip Um die Idee umzusetzen musste erst einmal überlegt werden, wie man das ganze realisieren könnte. Das Prinzip an sich ist ganz simpel. Das Schattentier wird an eine Wand projiziert, eine Kamera erkennt das entsprechende Tier und spielt daraufhin über einen Beamer eine Animation ab. Das größte Problem stellte sich beim Erkennen des Tieres. Es standen hierbei mehrere Lösungsansätze zur Verfügung, die sich im Nachhinein allesamt als mühsam rausstellten. Zusätzlich kam noch der Faktor des fehlenden Fachwissens in Sachen Programmierung dazu. Zum Glück fand sich schnell Hilfe vom EMB-Lab. Das EMB-Lab beschäftigte sich schon seit einiger Zeit mit der sogenannten Kontur-erkennung. Positive und negative Bilder werden in einen Matrix eingespeist, die wiederum aus den Bildern lernt. Es trainiert sich sozusagen an, was Schattentier ist und was nicht. Die negativen Bilder bestehen hierbei aus falscher Information, also Dingen, die kein Schattentier repräsentieren. Die positiven Bilder hingegen zeigen die Schattentiere in verschiedenster Variation. Variationen, wie beispielsweise Rotation, Neigung und Größe des Schattens, die der natürlichen Bewegung der Hand nachempfunden sind. Diese positiven Bilder wurden mit Hilfe einer Kamera gefilmt und die einzelnen Frames aus dem Film herausgerendert. So enstanden über 2700 Positive aus ca. 2 Minuten Film.
Aufbau Der Aufbau stellte sich als schwierig heraus. Man musste den Aufbau so wählen, dass der Benutzer und die digitale Projektion sich nicht gegenseitig behindern. Es wurde also überlegt, wie man Beamer und Kamera positionieren musste, damit der Schatten erkannt wird und die Projektion störungsfrei abgespielt werden kann. Es standen letzten Endes zwei Möglichkeiten zur Auswahl: Einmal der Aufbau mit einer sogenannten translucent Leinwand. Hinter der durchlässigen Leinwand sollte sowohl ein Beamer als auch eine Kamera positioniert werden. Ein zweiter Beamer sollte von vorne als Lichtquelle zum projizieren des Schattentieren dienen. Das Problem hierbei ist, dass ein Beamer sich nicht völlig verdunkeln lässt. Denn der vordere Beamer sollte nur als Lichtquelle dienen und sobald das Tier von der Kamera erkannt wurde, sich ausschalten. Sonst würde die Animation, die vom Beamer hinter der Leinwand abgespielt werden wurde, vom Schatten des Nutzers verdeckt werden. Der zweite Aufbau kommt mit nur einem Beamer und einer Kamera aus. Beide werden in einem extrem Winkel sowohl an der Decke, als auch am Boden montiert. Somit ist verhindert, dass der Benutzer die Animation ausversehen verdeckt. Ein Rahmen bildet abschließend den Bereich, in dem das Schattentier erkannt werden soll. Somit weiss der Betrachter, wo er das Schattentier zu machen hat und die Kamera welchen Bereich sie überprüfen und analysieren muss.
Im Rahmen des Mรถglichen
Erste Kameraversuche
Programmierung Wie schon erwähnt machte die Erkennung der Konturen erhebliche Probleme. Zum Glück erklärte sich das EMB-Lab bereit zu helfen. Ihre bereits gesammelten Erfahrungen im Bereich der Konturerkennung konnte uns ein ganzes Stück voran bringen. Sie halfen uns die XML-Dateien, das Training, zu erstellen. Dazu bereiteten sie uns einen Computer vor, der genug Leistung hatte, um die tausenden von Bildern zu analysieren und interpretieren. So konnten wir selbst Trainings durchführen, um herauszufinden welche Anzahl an positiven und negativen Bildern die Beste ist, um die Fehlerquote somit so gering wie möglich zu halten. Dabei stellte sich heraus, dass eine hohe Anzahl sowohl an Positiv-, als auch an Negativbildern nicht das optimalste Ergebnis lieferte. Nach der erfolgreichen Erkennung wird ein Processingprogramm angesteuert, dass die dementsprechende Animation abspielt.
Hilfe vom EMB-Lab