Einreichung Netzkultur 2008-1 Reactable
Daten
Projekt/Einrichtungsname: wird noch bekannt gegeben, in diesem Dokument nennen wir unser Projekt vorerst (das) SYSTEM Einreichung bei: Netzkunst/Netzkultur/Einrichtung/Annual Convention Einreichende(r): Joh Sperlhofer & Friends Fördersumme: xxx EUR
Kurzbeschreibung
Was genau machen eigentlich die Musiker, die sich auf der Bühne hinter Notebooks verschanzen und unsichtbares Zeug anklicken? Es ist ein großes Mysterium. Wir machen dem Versteckspiel ein Ende und bauen und dokumentieren eine haptische Benutzeroberfläche, die jeder begreifen und be-greifen kann. Mehrere Mitspieler können sich um das SYSTEM versammeln und kollaborativ Musik erschaffen und erleben.
Ausführliche Beschreibung
- SYSTEM: ein kollaboratives virtuelles Musikinstrument mit physischer Benutzeroberfläche
Das SYSTEM hat die Form eines Tisches; die 'Tischplatte' ist eine Benutzeroberfläche, auf der durch Videoprojektion sowohl eine auch für Laien nachvollziehbare Visualisierung der hörbaren Vorgänge, als auch Bedienelemente für die Musiker dargestellt werden. Die wichtigsten Bedienelemente sind nicht reine Abbildungen, sondern haben auch eine haptische Komponente: Durchsichtige Formen aus Kunststoff können verschoben, verdreht und geklickt werden; Software zur Bild- und Mustererkennung nach dem neuesten Stand der Technik wird eingesetzt, um die grafische Darstellung mit diesen sogenannten Tangibles präzise in Übereinstimmung zu bringen. Zusätzlich können die Musiker auch ihre bloßen Finger und Hände einsetzen.
Das SYSTEM registriert viele Tangibles und Berührungen gleichzeitig; dies ermöglicht eine intuitivere und direktere Manipulation des Geschehens als z.B. ein Mauscursor, wodurch eine der größten Schwachstellen herkömmlicher virtueller Musik-Software beseitigt wird. Die Bedienung des SYSTEMs ist spielerisch und intutiv erlernbar, die erzeugten musikalischen Strukturen, Phrasen und Klänge sind aber durchaus komplex und auch für erfahrene Musiker anspechend.
Zwar gibt es bereits einige Instrumente dieser Art, allerdings sind diese großteils prototypischer Natur und schlecht dokumentiert. Die wenigen kommerziell erhältlichen sind einerseits teuer (Jazzmutant Lemur: Basisversion 2500 €, reactable Basisversion: 6500 €) und die dort eingesetzte Software ist nicht frei erhältlich/modifizierbar. Ziel des SYSTEMs ist daher, den gesamten Quellcode sowie eine umfangreiche Dokumentation zu veröffentlichen. Dies ermöglicht Nachbauten von interessierten Forschern/Technikern/Künstlern und gewährleistet, dass die verwendeten Softwareteile und Baupläne konstant verbessert werden können.
Das Projekt SYSTEM ist der erste Schritt hin zu einem offenen, kollaborativen, elektronischem Musikinstrument mit haptischen Steuerelementen.
Einleitende Videos
Folgende Videos vermitteln einen Eindruck von bereits umgesetzen Projekten und deren Fähigkeiten:
- Demo-Video zu 'Audiopad' (MIT, homepage)
- Demo-Video zu 'reactable' (UPF research, homepage)
- Demo-Video zu 'Lemur' (Jazzmutant, (homepage)
- Demo-Video zu 'mtc' (c-base, homepage)
Im Anhang befinden sich Informationen zu weiteren ähnliche Projekte mit ausführlichen Informationen und zugehörigen Links.
Ziele
- Aufbau eines eletronischen Musikinstruments mit haptischen Steuerelementen
- Weiterentwicklung basierend auf Erfahrungen und Konzepten von Audiopad, reactable, Lemur, MultiTouchConsole und diversen anderen (siehe Anhang)
- Veröffentlichung aller Pläne, Skizzen und Software im Internet um kompatible Nachbauten anzutreiben
- (mindestens) ein öffentlicher Auftritt mit dem fertigen Instrument vor Publikum
- Zuführung, Verwaltung und Zurverfügungstellung des fertigen Instruments an/durch eine/-n ausgewählte/-n Institution/Verein mit Sitz in Wien.
Prinzipien
Grundlegende Prinzipen, auf denen das SYSTEM basieren wird:
- Live - Die erzeugten Klänge entstehen in Echtzeit und ohne (sichtbare) Zwischenschritte.
- Intuitiv - Die Bedienung soll selbst ohne Vorwissen möglich sein - Handbuch nicht nötig!
- Komplex (statt kompliziert) - Das SYSTEM kann nicht nur als Spielzeug eingesetzt werden, sondern soll hohen musikalischen Ansprüchen genügen und der Kreativität der Musiker möglichst keine Grenzen setzen.
- Open Source - Wir verwenden und entwickeln Software, die frei verfügbar, einsehbar, veränderbar und verwendbar ist. Sämtliche Baupläne werden ebenfalls unter einer freien Lizenz veröffentlicht.
- Kollaborativ - Das SYSTEM kann von mehreren Musikern gleichzeitig bedient werden.
- Vernetzt - Mehrere SYSTEME können über Netzwerke (LAN, Internet) über standardisierte Protokolle (OSC, MIDI, TUIO, ...) untereinander und mit anderen Geräten/Instrumenten/Andwendungen verbunden werden und interagieren.
- Kosteneffizient - Es wird angestrebt, die günstigeste brauchbare Alternative (Baumaterial, Software, Hardware) zu verwenden.
- Mobil - Das SYSTEM lässt sich mit vertretbarem Aufwand transportieren.
Aufbau
Das SYSTEM besteht aus fünf Hauptkomponenten: dem Gerüst, den Tangibles, der Kameraeinheit, der Projektionseinheit und dem Soundserver. Diese Komponenten werden in den folgenden Abschnitten näher erläutert:
Das Gehäuse (= "der Tisch")
Das Gehäuse besteht aus einem Holzrahmen, der alle weiteren Komponenten trägt. Als Tischplatte (die "Spielfläche") dient eine sandgestrahlte Plexiglasplatte, die als Projektionsfläche für die grafische Benutzeroberfläche dient, aber auch das Erkennen von Tangibles und Berührungen durch die unterhalb montierte Kamera ermöglicht. Eine Konstruktion von 120cm Höhe, 80cm Breite und 80 Tiefe ist geplant. Das Gerüst wird mit Kunststoff- oder Sperrholzplatten verschalt.
Die Tangibles
Tangibles bestehen Acrylblöcken, auf deren Unterseite Muster (die sog. 'Fiducials', siehe Abbildung) aufgedruckt sind. Diese Fiducials sind von Maschinen optisch gut zu erkennen und unterscheiden. Jedes Tangible wird eine Komponente des Instruments repräsentieren. Die Position, Ausrichtung und Anordnung der Tangibles auf der Spielfläche hat direkten Einfluss auf die erzeugte Musik.
Alle auf der Spielfläche liegenden Tangibles können mittels der Projektionseinheit mit zusätzlichen grafischen Steuerelementen und Statusinformationen angereichert werden, ähnlich den Tangibles des Audiopad oder des Reactable.
Die Kameraeinheit
- Input: Optisch Informationen über Position/Ausrichtung der Tangibles
- Output: OSC-Informationen (Positionsangaben der Fiducials) an Sound- und Projektionsserver
Die Kameraeinheit ist unterhalb der Spielfläche angebracht und erkennt mittels einer hochauflösenden Kamera die Anzahl, Position und Rotation auf der Spielfläche liegenden Tangibles in Echtzeit. Die Kameraeinheit wandelt diese Informationen in Statusinformationen (das sog. 'OSC'-Protokoll) um und sendet diese an die Sound- und die Projektionseinheit.
Die hierfür verwendete Software ist reacTIVision (siehe http://sourceforge.net/projects/reactivision/). reactTIVision ist unter einer Open Source Lizenz erhältlich und beinhält bereits alle Funktionen die in der Kameraeinheit des SYSTEMS benötigt werden.
Der Projektionseinheit
- Input: OSC-Informationen (von Camserver)
- Output: Statusinformationen für den Musiker und die Zuseher
Die Projektionseinheit besteht aus einem handelsüblichem Videoprojektor mit Weitwinkellinse und einer Software, welche die OSC-Informationen der Kameraeinheit um zusätzliche Statusinformationen und Steuerelemente erweitert und diese auf die Unterseite der Spielfläche projiziert. Die Projektionseinheit visualisiert die Abläufe innerhalb der Soundeinheit, der "Fluss" der Schallwellen wird visualisiert. Die Projektionseinheit ist zwar theoretisch nicht notwendig für den erzeugten Sound des SYSTEMS, aber unerlässlich für das Verständnis zwischen Anordnung der Tangibles und dem erzeugtem Sound.
Eine bereits vorgefertigte Softwarelösung ist derzeit nicht erhältlich - die Software des Audiopads, des reactable oder des Lemur sind properitär und nicht frei verfügbar. Die Software der Projektionseinheit muss daher neu geschrieben werden. Als Basis wird dazu (voraussichtlich) der Network-Editor des CLAM-Frameworks ( siehe http://clam.iua.upf.edu/ ) verwendet werden. Es wird ein zeitlicher Aufwand von 4 Personenmonaten für die Modifikation der Software berechnet.
Optional: Eventuell muss die Distanz zwischen Projektor und Projektionsfläche mittels eines Spiegels künstlich verlängert werden, um die Spielfläche komplett beleuchten zu können. Weitere Experimente sind nötig.
Die Soundeinheit
- Input: OSC-Informationen (von Camserver)
- Output: Musik!!
Die Soundeinheit nimmt OSC-Informationen von der Kameraeinheit entgegen und wandelt diese in Töne um, welche an ein Mischpult / Lautsprechern/Kopfhörer weitergegeben werden können. Die Soundeinheit wird voraussichtlich ebenfalls auf dem CLAM-framework (siehe http://clam.iua.upf.edu/ ) basieren, welches das OSC-Protokoll versteht und unter einer OpenSource-Lizenz verfügbar ist.
Es ist wichtig, dass die Soundeinheit und die Projektionseinheit über die gleichen informationen verfügungen und nach den gelichen Algorithmen arbeiten, sodass Visuelle und accoustischer Output einander entsprechen. Vorausichtlich wird die auf CLAM basierende Software die Funktionen der Soundeinheit und der Projektionseinheit vereinen. Weitere Experimente zur Bestimmung der Fähigkeiten des CLAM-Frameworks sind hier vonnöten.
Verwendung d. Fördergelder (veraltet, siehe EXCEL-Dokument!!!)
Damit das Gerät fix-und-fertig den zahlreichen Interessierten zur Verfügung gestellt werden kann, ist es unumgänglich, (mindestens) einen guten Videoprojektor und einen ausreichend leistungsfähigen Computer anzuschaffen und die Konstruktion ziemlich robust auszuführen.
TODO: Genauer Finanzplan ...
Software
Für das SYSTEM an sich soll nur Open-Source-Software verwendet werden. Um das SYSTEM aber für möglichst viele Musiker brauchbar zu machen, sind aber auch Schnittstellen zu in der elektronsichen Musik gebräuchlichen kommerziellen Applikationen vorgesehen. Um diese zu entwickeln, könnte es nötig werden, solche Software anzuschaffen.
| Priorität | Anzahl | Beschreibung | Preis pro Stück |
|---|---|---|---|
| 3 | 2 | Ableton Live 7 (Download) | 419 |
| 3 | 1 | Max/MSP (downloadable) | 495 $ |
| 4 | 1 | Jitter (downloadable) | 395 $ |
Weiterführende Links: http://shopping.netsuite.com/s.nl/c.365211/sc.2/category.2/.f
Hardware
| Priorität | Anzahl | Beschreibung | Preis pro Stück |
|---|---|---|---|
| 1 | 2 | Beamer: BenQ MP721c DLP (9J.06J77.B5E)) | 749,-- |
| 1 | 2 | Unibrain Fire-i XGA (Firewire BW/IR Webcam) | ~ 250,-- |
| 1 | 1-2 | Dual-Core PC | 600,-- |
| 5 | 1 | TERRATEC Aureon 7.1 FireWire / M-Audio Audiophile Firewire | ~ 200 |
Weiterführende Links: http://www.alliedvisiontec.de/avt-produkte/firewire-kameras/guppy/f-080-b-bs-c.html http://www.ptgrey.com/products/fireflymv/index.asp http://www.unibrain.com/Products/VisionImg/boardXGA.htm
Baumaterial
| Priorität | Anzahl | Beschreibung | Preis pro Stück |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | IR Illuminator | ~ 40 |
| 1 | 1 | IR Light filters | ~ 40 |
| 1 | 1 | Transparentpapier | ~ 25 |
| 1 | 2 | Acrylplatte, sandgestrahlt, 80x80cm | 225 |
| 1 | 8 | Plastikplatten zum Verschalen, 120x80cm | ~ 20 |
| 2 | 2 | Spiegel 50x50 | ~ 50 |
| 1 | 25 | Holzleisten für Holzrahmen | ~ 5 |
| 1 | 25 | Schrauben, Winkel, Leim | ~ 1
|
Sonstiges
| Priorität | Anzahl | Beschreibung | Preis pro Stück |
|---|---|---|---|
| 2 | 1 | Webserver, Domain für Projektwebseite, Blog, Forum (pro Jahr) | ~ 120 |
| 2 | 1 | Bedruck | ~ 100 |
Querverbindungen zu anderen Projekten aus der Szene
Künstler
- Björk, http://www.bjork.com/
- The very futuristic ReacTable is to be used by Bjork on her “Volta” tour.
- Daft Punk, http://www.myspace.com/daftpunk
- Long time Lemur users, the world famous human robots played with Kanye West during the 50th Grammy Awards to perform the hit "Stronger". They appeared on stage with nothing more than four Lemurs.
Technologien
- audiopad, http://www.jamespatten.com/audiopad
- Audiopad is a composition and performance instrument for electronic music which tracks the positions of objects on a tabletop surface and converts their motion into music.
- mtc MultiTouchConsole, http://www.multi-touch.de/
- The c-base MultiTouchConsole mtc is a completely self-contained, touch-sensitive table built in spare time by a group of c-base members. A projector in the table displays an image on the table surface and an infrared-sensitive camera is used to track positions of fingers touching it.
- Lemur, http://www.jazzmutant.com/lemur_overview.php
- The Lemur is a top of the range control surface for audio and media applications, that breaks from the prior art on several grounds. Its major innovation consists in its brilliant modular graphic interface concept and its exclusive multitouch sensor technology.
- reactable, http://mtg.upf.es/reactable
- The reactable is a tangible electronic musical instrument that allows expressive collaborative live performances for professional musicians without the limits of many screen-based interfaces for electronic music.
- cool - circular optical object locator, http://ccrma.stanford.edu/~dmerrill/250a
- The Circular Optical Object Locator is a collaborative and cooperative music-making device. It uses an inexpensive digital video camera to observe a rotating platter.
- interactive surround sound (ISS) cube, http://www.somethingonline.org/index.php?main=done⊂=iss_cube
- The ISS cube is a surround sound mixer that tracks the position of several physical objects on a tabletop surface to provide the user with an intuitive way of creating a non-linear soundscape.
- instant city, http://www.instantcity.ch
- Instant city, ein elektronischer musik bau spiel automat, is a music building game table.
- ConDio, http://media.aau.dk/~gtal05/condioProject.html
- An Interactive Sound Effect Mixer that tracks Color & Movevent through Computer Vision and allows the Manipulation of various Audio Samples.
- Hap Hep Hip Hop, http://www.guillermolorenzo.es/gles/otros/hap.html
- Interactive audio-visual intallation. where the players can modify sound by placing pucks on virtual tracks on two tables.
- chessynthesis, http://chessynthesis.maniaxmemori.net/
- Chessynthesis is a performance project. It consists in a classical chess game, with a chessboard and 32 pieces, but a captation system analyzes the position and the evolution of the gameplay, and transcode it to sound.
Ein paar Leute anschreiben und hier eine Liste von interessierten Musikern zusammenstellen, die das Gerät gerne verwenden würden? Zusammenarbeit mit Ausstellungen, in denen die neueste Iteration des 'Spielzeug'-Modus der Öffentlichkeit zum Selber-Ausprobieren zugänglich gemacht wird?
...
Publikationen
- Faust Music On Line (FMOL): An approach to Real- time Collective Composition on the Internet (1999)
- CLAM: An OO Framework for Developing Audio and Music Applications (2002)
- reacTIVision: A Computer-Vision Framework for Table-Based Tangible Interaction (2007)
- The reacTable: Exploring the Synergy between Live Music Performance and Tabletop Tangible Interfaces (2007)
- FMOL zum Nachlesen (2005)
- The Design and Evolution of Fiducials for the reacTIVision System (2005)
- TUIO - A Protocol for Table Based Tangible User Interfaces (2005)
- Sonigraphical Instruments: From FMOL to the reacTable (2003)
- Link: James Patten / Audiopad: http://www.jamespatten.com/audiopad/ - Max/MSP: http://www.cycling74.com/products/maxmsp
Zeitplan
April Aufbau Homepage Evaluierung der Softwaretools Mai Prototypischer Aufbau von Performancer
