N I NA M I KU LS KA
MEZOFAZA
Promotor główny
dr hab. Anna Klimczak Promotor pomocniczy
mgr Olga Wroniewicz Promotor pracy teoretycznej
dr Monika Murawska Promotor techniczny
dr Krzysztof Kalinowski Instruktor TouchDesigner
inż. Tomasz Miśkiewicz
Koncepcja dyplomu W odróżnieniu od prezentowanych w planetarium na co dzień projekcji wszechświata/kosmosu, chcę potraktować kopułę Nieba Kopernika nie jako lunetę a jako mikroskop. Zestawić makroprojekcę z mikroświatem, światem, którego nie widać, a który zobaczony dopiero pod dużym powiększeniem ujawnia nam swoje piękno i zakamarki. Czemu akurat biologia? Wynika to z moich wcześniejszych zainteresowań i planów – dostania się na medycynę, jednak życie zweryfikowało w jakim kierunku chcę ostatecznie iść, mimo to fascynacja ludzkim organizmem i mikroskopijnym światem komórek oraz zdobyta kiedyś wiedza zainspirowały do stworzenia tych wizualizacji. Moja praca dyplomowa to projekcja do muzyki w Planetarium Niebo Kopernika w Warszawie. Została stworzona w programie TouchDesigner, ponieważ jest przygotowana jako animacja interaktywna, która może być modyfikowana za pomocą konsoli jednak w wyniku zmian technicznych jakie zaszyły w Planetarium w trakcie tworzenia projektu, pokazanie tam interakcji okazało się niemożliwe. Do wykonania dyplomu niezbędne było poznanie programu TouchDesigner, który został stworzony do robienia m.in. animacji w czasie rzeczywistym.
Opis planetarium „Projektor gwiazdowy pokazuje idealne niebo, ale – tylko niebo. By wyświetlić całą resztę wykorzystujemy cztery potężne rzutniki cyfrowe. Wychodząc z sali po zakończonym seansie, po prawej stronie możesz zobaczyć serwerownię z 25 jednostkami obliczeniowymi, które na bieżąco tworzą wyświetlany przez nie obraz i dźwięk. Tak duża moc jest niezbędna, aby otrzymywana w wysokiej rozdzielczości projekcja pozostawała płynna. Na dyskach tych komputerów mamy cały Wszechświat – dzięki znajdującej się tam gigantycznej bazie danych o obiektach astronomicznych, ich położeniach i własnościach możliwe jest podróżowanie po Układzie Słonecznym, oglądanie z bliska pojazdów kosmicznych, planet i ich księżyców, a także wycieczki do innych gwiazd i ich układów planetarnych. Całość uzupełnia sześć głośników o wielkiej mocy i dodatkowy tzw. głośnik w zenicie, czyli na środku kopuły, nad głowami widzów.” Źródło: http://www.kopernik.org.pl/planetarium/o-planetarium/pod-kopula/
Opis planetarium
Wymagania techniczne Specyfikacja do wyświetlania metariału w planetarium: Materiał filmowy: klatki PNG 4096px x 4096px, 30fps. Czas przygotowania gotowych klatek do odtworzenia na kopule: 1 godzina dla materiału trwającego jedną minutę. Ewentualne audio osobno w formacie WAV stereo lub 5.1, 16bit, 48khz. Ac3 lub mp3 możliwe, ale nie preferowane, ze względu na słyszalną różnicę w jakości dźwięku.
Materiał live: 6 projektorów o rozdzielczości 2048 x 1200, 60fps. i 12 komputerów do ich obsługi. Komputery posiadają zainstalowany DirectX w wersji 11 oraz pracują na Windowsach 7. Dla uzyskania zadowalającego efektu konieczna jest implementacja jakiejś formy Free From Deformation do korekty geometrii obrazu na kopule oraz masek, do korekty zszycia projektorów. Specyfikacja komputerów: nVidia Quadro K5200G wraz z kartami QSync. 2x Intel Xeon E5-2637 v3, 32GB DDR4, Supermicro X10Dai server board
Źródło: informacje pozyskane od pracowników Planetarium
Uogólniony network wymagany do stworzenia wizualizacji w TouchDesignerze powinien wyglądać następująco:
Geometria
Kontroler konsola + GUI*
Tekstury
Projektor
Filtry
*w przypadku kiedy chcemy modyfikować projekcję na żywo
Render
Proces powstawania
Poszukiwania inspiracji
Szkice
Storyboard
Przeniesienie koncepcji do TouchDesigner
Przeniesienie koncepcji do TouchDesigner
TouchDesigner i metody użyte do stworzenia animacji Co oznacza Node-based? Z angielskiego Node to węzeł albo supeł. Jest to wizualny system programowania, gdzie każdy z „kafelków” ma przypisane pewne szczególne atrybuty w zależności do jakiej grupy należy. „Kafelki” w Touch’u zwane operatorami można łączyć ze sobą tworząc sieć (ang. Network). Przesył danych między operatorami następuje od strony lewej do prawej. Instancjonowanie Jest to pojęcie wywodzące się z programowania obiektowego. „Klasa nie jest samodzielnym bytem, lecz szablonem do tworzenia nowych obiektów określonego typu i posiadających określone zachowanie. Obiekt utworzony na podstawie danej klasy nazywany jest jej instancją, a proces jego tworzenia - instancjonowaniem.” W TouchDesignerze instancjonowania używa się do geometrii w celu odciążenia procesora. Instancje w odróżnieniu od kopii nie są nowymi obiektami tylko odwołują się do obiektu instancjonowanego. Tworzenie instancji w TD odbywa się komponencie geometrii (Geometry COMP). Do stworzenia instancji niezbędna jest konwersja geometrii na kanały czyli SOP to CHOP. Screen obok jest kawałkiem networku jednej z animacji dyplomowych, w której użyłam zarówno systemów particlowych jak i instancjonowania.
TouchDesigner i metody użyte do stworzenia animacji Systemy particlowe Particles z ang. cząsteczki, w grafice komputerowej jest to technika, w której używane są bardzo małe obiekty w celu symulacji różnych zjawisk naturalnych lub procesów chemicznych np. ogień, eksplozje, ruchy wody, dym, galaktyki, ale są także stosowane do symulacji trawy lub włosów. W grach i fimach znajdują zastosowanie przy abstrakcyjnych efektach takich jak zaklęcia magiczne czy portale. Systemy particlowe mogą być zarówno dwuwymiarowe jak i trójwymiarowe. W TD są umieszczone w rodzinie operatorów SOP. Pozwalają na wygenerowanie małych punktów, do których możemy „przypiąć” jakiś obiekt np. sferę; z reguły nie jest to skomplikowana geometria. W Particle SOP możemy zmieniać siły oddziałujące na cząsteczki co pozwala na manipulowanie ich ruchem, długość ich życia oraz ilość „rodzących się” cząsteczek.
Prรณby w Pracowni Multimediรณw
Przełożenie koncepcji na ostateczną realizację
Scena 1
Scena 2
Scena 3
Scena 4
Scena 5
Pokaz podczas Festwialu Przemiany 2017
Opis planetarium
Opis planetarium
Opis planetarium