Borut Savski: Življenje vzorcev | Life of patterns

moire effects with computer (pd and gem)
moire pattern generator (arduino)
more details will follow...

 

 

Naslov je poetični opis avtonomnega interaktivnega mehatronskega omnidirekcionalnega projektorja spremenljivih vzorcev. Projekcija poteka na način dinamičnega oblikovanja svetlobnih vzorcev s pomočjo dveh superponiranih premičnih folij z vzporednimi črnimi in prozornimi linijami. Princip je znan kot "moiré efekt" - oziroma "moiré vzorci".

Medsebojno gibanje zaslonk (folij, trakov, hemisfer, valjev, stožcev) z enostavnimi podobnimi črtastiomi osnovami ustvari kompleksne svetlobne vzorce. Fizikalno gre za interferenčni pojav med dvema ploskvama z "nevzorci" - t.j. enostavnejšimi oblikami - vzporednimi črtami. Nastanejo torej vzorci, ki niso prisotni pri nobeni od osnov. Pri tisku, računalniški grafiki in tudi pri tkaninah (-> "mohair") se to običajno šteje kot napaka.

Moire efekt se pri medsebojno gibajočih se osnovah kaže v navideznih pospeških spreminjanja rezultirajočih kompleksnih vzorcev in v navideznem efektu povečave, kar se uporablja v meritvah nateznosti materialov.

Metafora kompleksnosti, ki jo rodi nekaj enostavnosti v medsebojnem odnosu, je dokaj jasna: kompleksnost se doseže s superpozicijo večih enostavnih posameznosti. Nekje na lestvici kompleksnosti - morda niti ne tako zelo visoko - je tudi življenje. Precej višje pa je  najbrž intelignenca.


Predzgodovina projekta:

Želja po uporabi moire efekta kot vizualnega generatorja je v avtorju prisotna že dalj časa. Prav tako tudi način omnidirekcijske projekcije - kar pomeni projiciranje svetlobe po širokem prostoru - torej nasprotno od običajnega projektorja. Slednje je bilo že prisotno pri izgradnji rotacijskega reflektorja, katerega gradnja je potekala na rezidenci v Istanbulu/ Turčija konec leta 2007, na kratko pa je bil predstavljen tudi v Ljubljani.

Avtorjev prvi praktični stik z moire efektom je potekal na elektronski način - s pomočjo računalnika, kot del projekta Videografik, ki se je v eni obliki zgodil ob koncertnem multimedijskem nastopu v okviru projekta Sound Explicit (produkcija P74) leta 2010 v Jakopičevi galeriji v Ljubljani. Rezultati so bili ugodni, vendar le znotraj omejenega snopa projicirane slike.

Zdaj bi bilo zanimivo oba principa združiti - rezultat bi bil lahko hkrati izjemno poetičen in tudi tehnološko zanimiv. Čeprav je efekt na splošno dokaj znan slehernemu izmed nas, pa je v vsem svojem možnem bogastvu oblik v resnici dokaj neznan.

Učinek bi najlažje povezali s t.i. psihedelijo - učinki, ki se nahajajo nekje na meji zmožnosti človeške percepcije in se poigravajo z mejami biološkega organizma. Psihotropija? Izrazi sodijo v kontrakulture šestdesetih let v ZDA in tamkajšnje študije psihotropnih substanc, predvsem LSDja.


Konceptualna razdelava sugerira naslednje povezave:

- Mehanični solarni (heliocentrični) planetarni sistem (ti zgodovinski modeli so bili zgrajeni na podlagi urnega mehanizma, s soncem v sredini in z okoli krožečimi planeti z različnimi obhodnimi časi)
- namesto planetov so spremenljivo koncentrične papirne/ folijske/ pergamentne svetlobne zaslonke z vrezanimi tankimi režami/ črtami, ki s kombiniranim presevanjem svetlobe proizvedejo moire vzorce
- zanimiva oblika se zdi stožčasta oblika babilonskega stolpa ali pa kaj bolj hemisferičnega
- to je kombinirano tudi z drugačnimi zaslonkami, morda tudi z optičnimi lečami
- vir svetlobe - barve je bodisi močan vir enobarvne (bele) svetlobe ali pa trije RGB viri (vse so močne LED) -  v zadnjem primeru lahko z mešanjem osnovnih barv proizvedejo celoten spekter možnih barv
- različno uklanjanje valovnih dolžin svetlobe v režah nakažejo tudi na idejo o kvantnih lastnostih svetlobe - fotonih (tu je primerno vključiti in predstaviti nekaj bazičnih znanstvenih eksperimentov, ki so za Newtonovo mehaniko paradoksalni, odpirajo pa pot kvantni mehaniki s principi nedoločenosti, nelinearnosti, nepredvidljivosti - kar so vse pomembne metafore, ki še niso polno sprejete niti v znanosti)

 

Moire generator z arduinom

Prva verzija moire generatorja, september 2013

Sistem glede na zvok v prostoru (ali v kombinaciji s programskimi algoritmi - relativna avtonomija) proizvaja spremenljivo intenziteto barvnega svetlobnega sevanja in zvezno prehajanje barv po celotnem barvnem spektru presejane/ mešane svetlobe v horizontalnem krogu 360 stopinj in nekaj manj v spodnjem delu vertikale (pretežno zgornja polobla/ hemisfera).

Mehanični zelo počasi se vrteči koncentrični sistem s tremi neodvisnimi spremenljivimi barvnimi svetlobnimi viri v notranjosti in s tremi neodvisnimi presevajočimi površinami na obodu za dinamiko motoriziranega gibanja uporablja tri zvočne senzorje/ mikrofone, ki zajemajo zelo nizek zvočni spekter (pod 100 ali 200 Hz).

Na obodu so trije neodvisni rotirajoči motorizirani cilindri - zaslonke z enostavnimi vzporednimi krivuljami/ linijami, v notranjosti trije nagibni motorizirani RGB LED svetlobni viri. Ti naj omogočijo tudi spremljanje modulacije v zvoku/ tresenje svetlobe.

Za vso logiko zajema in gibanja skrbi mikrokontroler arduino. Vprogramiranih je nekaj naključnih algoritmov - tu nismo omejeni z ničemer - razen s "pravo mero".



Bottom view shows the small arduino daughter board on the top left (atmega 8) on driver mother board with LED constant current driver (->heat sink) for 2A current (Cree led), so-far only one dc geared motor on the top right, and the coaxial double bearing system in the center.

Future changes:
- use unipolar stepper motors instead of dc
- use buck-circuit for power LED
- use larger diameter transparent foil because of the focusing problems with too-close foil
- this would bring the atmega 8 chip very close to the pin limit