8K Bildwelten im Ars Electronica Center

Die Beziehung zwischen digitalen Technologien und Kunst ist Kernthema im Ars Electronica Center. Neustes Highlight der Ausstellung ist die riesige Wand- und Bodenprojektion Deep Space, in der Bildwelten nun in 8K-Auflösung projiziert werden.

Architektonisch gesehen ist Ars Electronica Center (AEC) im oberöstereichischen Linz schon einen Besuch wert. Gegründet wurde das Museum 1996 und 2007/2008 anlässlich des Kulturhauptstadtjahres umfassend erweitert. Das 2009 eröffnete skulpturale Gebäude des AEC wurde vom Büro Treusch architecture konzipiert und gilt inzwischen als bestbesuchtes Museum der Stadt. Das AEC hat sich als bauliche Umsetzung der Ars Electronica (siehe Kasten) zum Ziel gesetzt, die Technologien der kommenden Generationen bereits in der Gegenwart für jede Altersstufe erfahrbar zu machen.

Die Besucher haben die Möglichkeit mit audiovisuellen Installationen zu interagieren oder virtuelle 3D-Welten zu erforschen und immersiv zu erleben. Geboten werden mehrere parallel laufende Ausstellungen gleichzeitig; dabei bildet die ständige Ausstellung „Neue Bilder vom Menschen“ das Herzstück. In vier Laboren, die nicht streng voneinander getrennt sind, wird thematisiert, wie sich die Lebenswelt des Menschen und der Mensch selbst verändert, wie er seine Umwelt beeinflusst, und wie die Welt zukünftig aussehen könnte.

Seit August 2015 bietet das AEC mit „Deep Space“ eine ganz spezielle interaktive Erlebniswelt: Auf jeweils 16 mal 9 Metern Wand- und Bodenprojektion sind Gigapixel – fotografien, Zeitraffervideos, historische Stätten oder Bilder aus dem Inneren des Menschen zu sehen. Zum Erlebnis werden sie durch Lasertracking und 3D-Animationen.

Abtauchen im „Deep Space“

Um das immersive Erlebnis „rund“ zu machen, werden die Visualisierungen der gezeigten Exponate nach einem umfassenden technischen Update in einer Auflösung von 8K (8.192 × 4.320 Pixel) projiziert. Dank einer Bildwiederholrate von 120 Hertz können die 8K-Projektionen erstmals in Stereo-3D erlebt werden. In dieser Bildqualität kann der Besucher zum Beispiel per 3D-Simulation zu antiken Kulturstätten weltweit reisen, so z. B. in die Maya-StadtTikal in Guatemala oder „Rome’s Invisible City“. Hierfür arbeitet Ars Electronica mit verschiedenen Organisationen zusammen, darunter die BBC oder CyArk, ein Unternehmen, das diese kulturgeschichtlichen Stätten mittels mo – dernster 3D-Laserscan-Technologie dokumentiert.

Dank der hohen Auflösung bis zu 8K können 3D-Abbildungen jetzt noch detailreicher und präziser dargestellt werden. Dank der technischen Möglichkeiten, die der neue Deep Space 8K mit sich bringt, können die Besucher nun auch einen virtuellen Anatomiesaal der Zukunft begehen.

Die eigens vom Ars Electronica Futurelab entwickelte Applikation „Universum Mensch“ macht das Entdecken des menschlichen Körpers zu einem eindrucksvollen Erlebnis. Organe, Muskulatur, Knochen, das Herz-Kreislauf-System oder das Nervensystem lassen sich Schicht für Schicht mit einprägsamen und anschaulichen 3D-Visualisierungen erkunden. Weitere Beispiele der langen Liste von Visualisierungsmöglichkeiten sind Zeitrafferaufnahmen und Panorama-Gigapixelbilder dieses Planeten, 3D-Reisen durch Galaxien, Darstellung der Arbeiten von Medienkünstlern oder interaktive Spiele im XXL-Format.

Für Andreas Bauer, Head of AEC, ist die Wahl der hohen Auflösung ein Erfordernis: „Bei uns bewegt sich der Besucher mittendrin. Der Seh – abstand zum Bild ist sehr klein und nicht mit einer normalen Projektion wie etwa im Kino zu vergleichen. Dadurch fallen größere Pixelabstände sehr viel mehr auf.“ Da sei es nur die logische Konsequenz gewesen, nicht einfach nur die Projektoren auszutauschen, sondern die einzusetzende Technik mit 8K an das aktuell mögliche Limit zu bringen.

Anforderung an die Projektoren

Für die medientechnische Planung, Lieferung und Installation der Geräte arbeitete man mit der Ton+Bild Medientechnik GmbH aus Traunkirchen zusammen. „Durch unsere bisherige Zusammenarbeit für temporäre Installationen kennen wir das AEC schon sehr gut und wussten um die räumlichen Begebenheiten und die Einzigartigkeit der Erlebniswelt des Deep Space. Daher konnten wir mit relativ kurzer Vorlaufzeit für Projektplanung und Produktentscheidung agieren“, erläutert Robert Cicek, Geschäftsführer von Ton+Bild. Bei den Projektoren fiel die Entscheidung auf acht 3Chip DLP-Projektoren vom Typ Christie Mirage 304K. „Für diese spezielle Installation, sollten die Projektoren 3D-fähig sein, lichtleistungsstark und eine 4K-Auflösung bieten.

Außerdem sollte eine gewisse Sicherheit geboten werden, da in dem Raum kontinuierlich Publikumsverkehr herrscht und Präsentationen stattfinden. Faktoren, die aktuell nur diese Projektoren bieten.“ Für die 3DStereoprojektion sei es zudem besonders wichtig gewesen, dass der Projektor mithilfe der Christie „TruLife“-Elektronik 120 Hz wieder – geben kann: „Bei einer 3D-Stereoprojektion müssen die Bilder für jedes Auge mit extrem hoher Geschwindigkeit wiederholt werden, damit eine homogene Bildqualität mit satten Farben und herausragender Bildschärfe entsteht. Bei dem geringen Abstand zwischen Betrachter und projizierter Fläche, ist dies umso wichtiger“, erklärt Robert Cicek. Als Optiken erhielten die Projektoren Short-Throw-Objektive (0,9:1) mit Festbrennweite für eine Projektion aus relativ kurzer Distanz.

Zudem war natürlich auch eine hohe Betriebssicherheit gefragt. Das 6-Lampensystem des Mirage 304K ermöglicht dies, da selbst bei Lampenausfall weiter projiziert werden kann. „Die Projektoren sind bei uns im normalen Betrieb stundenlang konstant im Einsatz, daher benötigten wir Geräte, die für den Dauerbetrieb konzipiert sind, über eine hohe Energie – effizienz verfügen und relativ wenig Wartung benötigen“, sagt Andreas Bauer. „Auch die Kompaktheit des Projektors und der relativ geräuscharme Betrieb kamen uns sehr entgegen, da die technische Ausstattung nicht den gezeigten Inhalten die Show stehlen, sondern dezent im Hintergrund bleiben soll.“

Inhalte komplett überarbeitet

Für die neue 8K-Erlebniswelt des Deep Space wurde nicht nur die Hardware erneuert, auch die Inhalte und die zugrunde liegende Software wurden für die Neueröffnung komplett überarbeitet. „Da bisher nur wenige Anwendungen und Videos für eine Auflösung von 8K konzipiert wurden, haben wir in unserem Futurelab eigene Inhalte produziert, die wir für unsere Zwecke entsprechend aufbereitet haben, um sie an die hochauflösenden Bilderwelten anzupassen“, erläutert Horst Hörtner, Senior Director des Ars Electronica Futurelab.

Zur Visualisierung der neuen sogenannten Punktewolken für 8K (bezeichnet bei der 3DVermessung von Objekten oder Oberflächen per 3D-Scan die Gesamtmenge aller gemessenen Einzelpunkte) entwickelte das Futurelab einen verbesserten Point-Cloud-Renderer, um die Inhalte noch greifbarer und realistischer für den Besucher wirken zu lassen. „In Kombination mit der leistungsfähigen Hardware und der neu entwickelten Software erreichen wir eine unerreichte Dichte der Punkte, die gar nicht mehr als einzelne Punkte wahrgenommen werden.“

Durch die Implementierung verschiedener Algorithmen und Techniken sei es außerdem möglich, die Inhalte in Echtzeit mit 120 Hz und in hoher Auflösung darzustellen. Zudem seien zusätzliche Features wie virtuelle Kamerafahrten und auch die Navigation innerhalb der visualisierten Objekte mithilfe der neuen Technik deutlich vereinfacht worden.

Neue Welten …

Andreas Bauer und das Team von Ars Electronica zeigen sich von der Modernisierung begeistert:

„Es ist gelungen, die Einzigartigkeit des Deep Space auf ein neues, bisher unerreichtes Level anzuheben. Mit der neuen Hardund Software können wir den Besuchern ein immersives Erlebnis bieten und ihn mit auf eine Reise in völlig neue Welten nehmen.“