Befeuern aus allen Projektoren

Lightshows, Messestände, Installationen und Kunstprojekte – als Bildschirmarbeiter steht man oft verwundert vor den Showmännern aus dem Projektionsbereich. Aber wie geht das?
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Architektur – ideal für Video-Mapping
Architektur – ideal für Video-Mapping

Wir haben bei Loop Light aus Marburg nachgefragt, wie man Projektionen aufbaut und wo in der Pipeline der 3D-Artist sich austoben kann.

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DP: Herr Finke, wenn Sie sich auf eine Projektion vorbereiten, wie sieht die Planung aus?
Matt Finke: An erster Stelle steht räumliches Verstehen. Die Werkzeuge, die uns heute zur Verfügung stehen, machen es möglich, dass wir recht unabhängig von der Positionierung der Projektoren sind. Aber die Physik können wir nicht verbiegen. Daher ist es unbedingt notwendig zu verstehen, was der Kunde sich vorstellt und wie es umgesetzt werden soll. Danach geht es um Sichtachsen, Vermessen der Flächen und Formen sowie das Vorbereiten der „Production Templates“.

DP: Wo haben Sie das schon eingesetzt?
Matt Finke: In größeren Dimension zuletzt bei der Weltpremiere des Audi A5/S5 in Ingolstadt oder Indoor während unseres Theaterprojekts „König David“. Im Durchschnitt haben wir zwei Veranstaltungen im Monat, die ein solches Vorgehen voraussetzt. Aber nicht alles sind Projektionen, auch LED hat einen großen Stellenwert.

„König David“ – eine eindrucksvolle Chor- Inszenierung
„König David“ – eine eindrucksvolle  Chor- Inszenierung

DP: Wenn Sie diese betrachten, was sind die Herausforderungen von Projektionen im Vergleich zur 3D-Arbeit am Bildschirm?
Matt Finke: Na ja, es ist eigentlich alles ein großer Bildschirm. (lacht) Am Ende verschmelzen wir so viele Projektoren, Displays oder LED-Wände zu einem nahtlosen Bild. Und hier ist schon ganz viel Arbeit am klassischen Bildschirm involviert.

Spannend war für uns selber zu sehen, wie die klassischen 3D-Anwendungen für uns und unsere Arbeitsabläufe einen immer höheren Stellenwert erlangt haben. Dabei muss man immer unterscheiden, wie man eigentlich projiziert. Es gibt zwei Methoden, um die geometrische Entzerrung zu bewerkstelligen. Das eine nennen wir die „Bettlaken-Methode“, bei der eine Vorlage so lange verzerrt wird, bis es einigermaßen passt. Und genau da ist das Problem: „Einigermaßen“ mögen wir nicht so sehr, und es macht einen abhängig davon, dass die Vorlage bereits aus der Achse des Projektors gerendert ist.

KOENIG_DAVID_loop_light_2016_-14Die saubere Methode ist es, eine Abwicklung (UV-Template) zu erschaffen, die sich später um einen dreidimensionalen Körper wie zum Beispiel die Außenhaut eines Gebäudes oder Fahrzeugs legt. Dabei ist auch nicht entscheidend, wie viele Projektoren später zum Einsatz kommen und welcher genau welchen Bildausschnitt zeigt, hier sind wir flexibel und geometrisch exakt. Auch simulieren wir heute acht von zehn aller Projekte komplett in 3D in der Vorbereitung, um beurteilen zu können, wie das Licht fällt, um beispielsweise Verschattungen früh zu erkennen.

Loop Light Micro Mapping – hier ein Test in unserem Studio
Loop Light Micro
Mapping – hier ein Test in unserem Studio

DP: Und wenn Sie Ihre Pipeline anschalten für ein Projekt, wie viele Leute sind für einen Projektionsjob notwendig?
Matt Finke: Für Projekte wie diese Video-Mapping-Szenarien, die übrigens nur einen Teil unserer Arbeiten bei Loop Light beschreiben, benötigen wir in einer umfangreichen Produktion 4 Positionen.

Position 1: 3D-Vermessung des Gebäudes. Wir arbeiten hier mit einem 3D-
Laser, mit dem wir explizit einzelne Punkte vermessen, um das Objekt nachzubilden, wenn keine exakten Baupläne oder Modelle existieren. Wir sprechen hier tatsächlich von vermessen, wir sind keine Freunde von Laserscans und Punktwolken. Jeder, der das schon mal gemacht hat, kennt die Datenflut und Arbeit, die dahinter steht, ein „Low-Poly“ daraus zu erstellen. Nur in Fällen von Formen, die nicht einfach zu vermessen sind, macht das Sinn.
Schritt zwei ist dann das „Low-Poly“ und seine Abwicklung. Danach haben wir ein „Production Template“, das wir zur Produktion der Inhalte verwenden oder auch weitergeben. Daraufhin folgt die Aufbereitung der Daten für unsere Medienserver, die später das Bild ausgeben werden, sowie eine Simulation der kompletten Projektion, um für die technische Ausführung Erkenntnisse zu gewinnen.

Position 2: Der Systemprogrammierer, der auch in der Produktion später alle Filme und Fäden in der Hand hat. Hier kommen alle Daten zusammen, wie die Abwicklungen für die Server, um das Mapping darzustellen, sowie die Inhalte selbst. Die Systeme müssen konfiguriert werden und der Ablauf wird programmiert. Hier sprechen wir von linearer sowie auch non-linearer Programmierung einer Show, die dann von einem Server-System in Echtzeit abgespielt wird. Hier sind die Systeme auch beeindruckend weit gekommen, wir machen sehr viele Operationen in Echtzeit ohne jegliches Rendering.
Was unsere Workstations angeht, setzen wir seit Jahren auf eine enge Partnerschaft mit Dell. Wir verwenden Precision-Workstations für Steueraufgaben und als Programmierumgebung. Diese Systeme sind Hochleistungsserver, die wir in einem Zyklus von 1 bis 2 Jahren auf dem neuesten Stand halten. Das Tolle neben der Leistung der Systeme ist der umfassende Service. Wir senden diese Maschinen in “Cases” rund um die Welt – da bleiben Defekte nicht aus. Bei Eigenbauten würden wir da schön ins Schwitzen kommen, bei Dell ist das ein Anruf, wenige Stunden später sind die Kisten wieder flott.

Unsere Realtime-Renderfarm im Testaufbau
Unsere Realtime-Renderfarm im Testaufbau

Position 3: Der Systemtechniker, der alles am Laufen hält. Die Systeme müssen schließlich aufgebaut und konfiguriert werden. Auch liegen in der Hand des Systemtechnikers das Annehmen und Aufspielen von neuen Inhalten, um dem Operator den Rücken freizuhalten. Bei einer größeren Produktion kann es durchaus vorkommen, dass wir im Verlauf der Proben 8 bis 10 Terrabyte durch ein NAS jagen.

Position 4: Dann gibt es noch die Projektleitung. Hier geht es um die Kommunikation mit dem Kunden sowie den beteiligten Abteilungen der Durchführung. Der Projektleiter koordiniert alle unsere Gewerke und hält die Produktion zusammen. Interessant ist, dass wir tatsächlich diese beschriebenen Positionen untereinander von Auftrag zu Auftrag wechseln. Das hält wach und frisch.
O.k. zugegeben, ich verstehe 3D, aber ich bin schlecht in 3ds Max oder Cinema 4D. Also können wir nicht alle Positionen wechseln, jeder hat natürlich seine Lieblingsposition. Aber Bequemlichkeit macht träge, daher führen wir das Prinzip „sicher im Wechsel“ weiter.

DP: Können Sie Ihre Pipeline beschreiben? Wo kommt welcher Content her und wie verarbeiten Sie ihn?
Matt Finke: Der Content kann von uns kommen, muss er aber nicht, und in der Realität hält sich das circa die Waage, was sehr angenehm ist, denn wir sehen uns von jeher als Umsetzer und Kreative. Ich liebe beide Positionen. Man verliert viel zu schnell den Überblick des kreativ Möglichen in der Contentproduktion. Und ich finde es sehr inspirierend, Produktionen mit und für andere Contentproduzenten umzusetzen, und das war bei uns schon immer so. Auch halte ich uns nicht für die besten Contentproduzenten. Unsere Stärke liegt vielmehr in dem Wissen um die technischen Möglichkeiten.

Wenn wir selber an der Produktion beteiligt sind, können wir diese Karte natürlich voll ausspielen. Es gibt da draußen so viele wundervolle Künstler, die Inhalte erschaffen, wir beraten auch gerne und begleiten einfach eine Produktion mit unserem Wissen um die Technik. Daher kann der Content aus verschiedenen Richtungen kommen und es gibt auch genug Produktionen, bei denen mehr als eine Agentur für Inhalte beteiligt ist und bei uns läuft alles zusammen. Am Ende sprechen wir „noch“ von digitalen Filmen, die auf unsere Systeme kopiert und dann final von da ausgegeben werden. Diese werden natürlich mit allen nur erdenklichen Tools erstellt und bearbeitet. Wir selber arbeiten mit 3ds Max, Cinema 4D, After Effects etc. Wir haben auch diverse Custom Tools, mit denen wir Einzelbildsequenzen bearbeiten und rendern. Aktuell arbeiten wir zu 95% mit Bildsequenzen, da diese einen schnelleren Workflow ermöglichen, wenn es zum Austausch kommt.

DP: Was ist das „noch“ in „Am Ende sprechen wir noch von digitalen Filmen“?
Matt Finke: Echtzeitsysteme, die generative Inhalte in Echtzeit erstellen, gerade auch in 3D, können auch ein Teil der Produktion sein, auch diese Systeme gewinnen an Bedeutung neben dem klassischen Playback.

DP: Welche Tipps können Sie für die Vorarbeiten in der Planung hier geben?
Matt Finke: Alles hängt eigentlich an der Planung und den Wünschen. Unmöglich ist eigentlich fast nichts. Wichtig ist es, jemanden zu konsultieren, der sich damit auskennt. Klingt alles ein wenig schlau, ist es aber auch. (lacht) Jeder möchte seine Vision mit der bestmöglichen Qualität schnell in lebendige Pixel umsetzen. Hier ist eine saubere Ausarbeitung der „Production Templates“, der Vorlagen für die Produktion, das Wichtigste, da man hier viel Mühe sparen kann. Das Weitere sind technische und physikalische Möglichkeiten und wie immer Perspektiven, Perspektiven, Perspektiven… Das ist wie die Lage bei Grundstücken, all-entscheidend, und wir sprechen bei Inszenierungen ja nicht von einem Schirm und einer klar definierten Position des Betrachters, hier gibt es viel zu verstehen und zu tricksen.

Architektur – ideal für Video-Mapping
Architektur –
ideal für
Video-Mapping

Architektur – ideal für Video-Mapping

DP: Und wenn Sie auf die „letzte Station“ schauen: Wie bereiten Sie Material für den Projektor auf, und wie verknüpfen Sie das?
Matt Finke: Ich bin ein großer Verfechter von Qualität. Bei einem Projekt haben die Beteiligten Stunden um Stunden am Inhalt zugebracht, einige schlaflose Nächte und viel Emotion investiert für jeden einzelnen Pixel. Wenn dieser dann beim Abspielen irgendwie verwässert wird, zum Beispiel durch Kompressionen, die nicht nötig gewesen wären, ist das einfach schade und respektlos gegenüber dieser Arbeit.

Wir legen größten Wert darauf, Inhalte unkomprimiert wiederzugeben was Farbräume, Synchronisation und Auflösung angeht. Ziel ist es immer, jedem einzelnen Pixel Wertschätzung zukommen zu lassen. Hier tanzt man auf einem schmalen Grat, wir reden hier immer noch von Echtzeit und das weit oberhalb von HD. 4K in 50/60p ohne Komprimierung ist keine Seltenheit in der Produktionsumgebung. Hier muss immer eine Entscheidung getroffen werden, abhängig vom Ausgabemedium. Die Entscheidung richtet sich am Ende immer nach Qualität und Flexibilität. Maschinenübergreifende Frame-Synchronität ist da ein großes Thema und muss gewährleistet sein.

Wie bereits angesprochen, arbeiten wir zu großen Teilen mit Einzelbildsequenzen in .tif, .png oder auch .dds. Wenn Flexibilität gefragt ist, wählen wir Formate, die von den Medienservern in großen Mengen wiedergegeben werden können, um so flexibel programmieren zu können. So kommen wir bei sehr performanten Systemen auf bis zu 20x4K in 50/60p. Wir arbeiten mit verschiedenen Software- und Hardwaresystemen. Was die Medienserver angeht, sind das Pandoras Box, Wings Engine, Ventuz, VVVV oder auch Arkaos. Es gibt je nach Anwendungsfall die ideale Lösung. Auch das Budget kann ein Entscheidungsgrund sein.

2D & 3D Event-Video-Mapping – oben eine planare Fläche, unten eine 3D-Struktur mit verschiedenen Ebenen
2D & 3D Event-Video-Mapping – oben eine planare Fläche, unten eine 3D-Struktur mit verschiedenen Ebenen

DP: Wenn man derartig großflächige Areale bespielt, was muss da der Maschinenpark hergeben?
Matt Finke: Viel Antrieb! Dies wiederum setzt von Anfang an einen kompletten Hochgeschwindigkeits-Workflow voraus. Wir arbeiten z.B. auf 10Gbyte Netzwerken mit Glasfaser Crosslinks und ausschließlich auf SSD RAID Systemen, ansonsten wäre dieser Datendurchsatz unmöglich. Und wenn es um Echtzeitgrafik geht, sind die Grafikkarten gefragt. Hier kommen nur professionelle Lösungen in Betracht, gerade wegen der Synchronisierung. Oftmals bündeln wir auch Netzwerkstränge im 10Gbit-Bereich. Zeit ist alles, wenn man da draußen ist.

DP: Welche Anforderungen gibt es für die Maschinen bei diesem Einsatz allgemein?
Matt Finke: Ohne SSD RAID Systeme geht gar nichts mehr. Drehende Festplatten haben den Markt verlassen. Hier sprechen wir in den meisten Fällen von RAID 5 oder 10 mit mindestens 7 Platten als Enterprise-Lösung. Dazu 10GB Netzwerkumgebungen, was die Switches wie auch die Karten angeht mit doppelter oder vierfacher Anbindung. NAS-Systeme mit 8 bis 10TB SSD RAID Speicher, und was die Rechenleistung angeht entweder sehr hoch getaktete i7 Prozessoren oder XEON-Systeme mit um die 20 echten Kernen. Dafür verwenden wir aktuell Dell Precision T7910 Systeme in der größten Ausbaustufe, sowie Alienware Notebooks als mobile Workstations (Ein kostenloses PDF mit dem Test der Workstation – aus der aktuellen DP – finden Sie am Ende des Artikels). Bei den Grafikkarten kommt es sehr auf die Last an. Wir mögen Karten, die nur einen Slot belegen, da wir dann auch mehrere in einem System verbauen können. Wir sind auf viele Einschübe angewiesen, da wir immer noch zusätzliche HD-SDI und DVI-Inputs tragen; dann noch 10GB Karten, da ist der Platz schnell aufgebraucht. Im oberen Segment belegen die Karten aber immer 2 Slots. Das heißt also im Groben: mehr ist mehr. Aber wir testen sehr viel, denn nicht alles verträgt sich und es muss sehr genau auf die Bedürfnisse des Systems abgestimmt sein.

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DP: Und das Licht, das geworfen wird, was für Anforderungen gibt es da für Projektoren?
Matt Finke: Da hat sich unglaublich viel getan in den letzten Jahren. 20.000 Ansi-Lumen gilt heute als normaler Standard. Es gibt aber auch sehr kompakte Projektoren unterhalb dieser Leistungsklasse. Darüber sprechen wir dann schon von 4K-Projektoren, von denen nun auch sehr gute Produkte zur Verfügung stehen, die auch bis zu 120Hz bei 4K-Auflösung ausgeben können, was zu einer sehr sauberen und bewegungsschönen Projektion führen. Allerdings ist das wie gesagt nur ein Ausgabemedium. LED hat einen sehr hohen Stellenwert, und hier gelten ganz andere Gesetzmäßigkeiten, was die Zuspielung angeht. LED ist sehr reaktionsschnell und jede Art von Komprimierung macht sich sehr schnell negativ bemerkbar.

DP: Wenn Sie zur Location fahren, was muss unbedingt mit und wozu braucht es unbedingt ein Backup?
Matt Finke: Backup braucht man immer dann, wenn was ausfällt. Das will man zwar nicht, aber wir reden hier einfach nur von Rechnern. Und selbst in der Raumfahrt fallen manchmal Systeme aus. Also muss man einfach ganz klar entscheiden: Man geht nicht ohne Backup ins Rennen. Wir haben softwareseitig tolle Lösungen, sodass wir auf 8 bis 10 Maschinen 1 bis 2 Backupsysteme setzen, die im Falle eines Ausfalls innerhalb von Sekunden den Job jedes Systems übernehmen können. Das ist keine große Kostenfrage, muss aber auf jeden Fall gewährleistet sein.

DP: Wenn Sie eine Projektion entwerfen, was sind Ihrer Meinung nach gute Inspirationsquellen?
Matt Finke: Zum einen reden wir in der Gestaltung von Dramaturgie. Darüber hinaus ist das Thema Perspektive entscheidend. Alle großen Mappings arbeiten mit der Magie der Perspektive. Hier tanzt der Affe! Und der Betrachter wird in einem beleuchteten Raum hin- und hergeworfen und dadurch entsteht die Spannung.

Video-Mapping für die Zeppelin Rental PR Kampagne / ecoRent
Video-Mapping für die Zeppelin Rental PR Kampagne / ecoRent –

ZEPPELIN Rental „Arbeitsbühne“

DP: Und als Tipp auf technischer Seite – welche Tools muss jeder kennen?
Matt Finke: Ich glaube, es gibt keine Software-Tools, die wir da als Wunderwerkzeuge einsetzen, und wenn doch, dann darf ich das ja hier nicht verraten (lacht). Ach Quatsch, nein, wir kochen auch nur mit Regenwasser. Es ist vielmehr die Herangehensweise und die Vorstellungskraft, wie sich eine große Projektion auf den Betrachter an verschiedenen Standorten auswirkt. Es gibt eine Vielzahl von Mediensteuerungen, denn neben dem klassischen Playback sind es ja die Interaktionen, die dieses Feld des Live-Entertainments spannend machen. Eigentlich können wir fast jeden Parameter von außen in Echtzeit beeinflussen oder in Abhängigkeiten stellen. Ich glaube aber, das würde hier jetzt zu weit gehen, wenn ich mich darüber auslassen würde.

DP: Das bedeutet, man kann bewegliche Objekte perspektivisch befeuern?
Matt Finke: Auf jeden Fall: Wir wurden gefragt, ob wir im Rahmen des animago zu einer Präsentation bereit wären, da dies ja nun schon ein weites Feld ist, was in vielen Teilen die klassische „Digital Production“ streift. Das macht uns sehr stolz und wir freuen uns sehr, dabei zu sein. Ich mag keine Offlinepräsentationen, schließlich ist das Leben online. Also hoffe ich, dass wir viele Zuhörer und Zuschauer bekommen. Wir bringen etwas Spannendes mit. Gerne stehen wir dann auch Rede und Antwort. Perspektive ist alles!

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