TROIA

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Troia1.jpg
Jahr 2003-2009
Anzahl Pixel 20096
Graustufen / Farben 128 Graustufen
Leuchtmittel superhelle 5mm LEDs
Leistungsaufnahme ca. 2 kW (nur Licht)
Kontaktperson Stephan 'ST' Kambor,
Stefan Schürmans
Projekt-Website http://bbm.de/ -> TROIA

Übersicht | Presse | Prototyp

TROIA

temporary residence of intelligent agents

Gemeinsam mit der Künstlergruppe BBM (Beobachter der Bediener von Maschinen) realisierte die BlinkenArea eines ihrer größten und umfangreichsten Projekte, die Entwicklung und Produktion des TROIA-Pixelraumes. TROIA befasste sich mit dem Thema "Technologien der politischen Kontrolle". Ausgangspunkt bei der Entwicklung des Stoffes war ein Papier der STOA-Kommission (Scientific and Technological Option Assessment) der EU, das den Stand der Entwicklung von Überwachungs- und Repressionswerkzeugen in Europa untersucht. Die STOA-Kommission ist dem Directorate General for Research der EU in Luxembourg zugeordnet. Das Europäische Parlament hat zwischen 1998-2002 einen Gutachten beauftragt, das sich mit der Bewertung von "technischen und wissenschaftlichen Optionen in Europa" für die Bereiche "crowd control" (künftige Polizeitechnik zur Lenkung von Massen), "interception" (Überwachung des Datenverkehrs) und "prison technologies" (Gefängnistechnologie) befasst. Autor des Gutachtens ist die britische Nicht-Regierungs-Organisation Omega Foundation Manchester.

TROIA wurde von BBM umgesetzt. Einige Mitglieder der BlinkenArea haben unter dem Namen Betreiber Blinkender Objekte (BBO) für die technische Umsetzung des so genannten Pixelraumes gesorgt. Dieser Raum, der bis auf den Boden vollständig aus LED-Pixeln bestand, war auch gleichzeitig Bühne für Theaterstücke sowie Aufführungsort für das im Rahmen von Troia erstellten Hörstücks "Demonen - nicht-letale Strategien". Die Intention des Kunst-Projektes TROIA ist, das Publikum auf innovative Art mit diesem Thema "Technologien der politischen Kontrolle" zu konfrontieren und dabei eine aktive gesellschaftliche Auseinandersetzung mit den demokratischen Grundrechten voranzutreiben.

Die Technik des TROIA Pixelraumes wurde in abgewandelter Form von der internationalen Künstlergruppe etoy.CORPORATION für das Langzeitprojekt Mission Eternity verwendet, welches 2006 auf dem Festival Burning Man präsentiert wurde.

Das Gebäude

Erste Idee des TROIA Gebäudes
Entwürfe von Neil Denari, 2004 mit dem Internationalen Architekturpreis in New York ausgezeichnet

Für TROIA wurde ein komplett neues mobiles Gebäude entwickelt und gebaut. Von den ersten Ideen bis zum fertigen Bau vergingen drei Jahre in denen sich das Gebäude von einer utopischen Goldkartoffel von BBM, über einen preisgekrönten aber nicht finanzierbaren Entwurf des Architekten Neil Denari, hin zu einem umsetzbaren Gebäude von Martin Hoyer und Bernd Schwarz wandelte.

Die Vorgaben für das Gebäude waren, dass es schnell auf und abgebaut werden kann, 100 - 200 Leute fasst und mit vertretbarem Aufwand transportiert werden kann. Am Anfang wurde ein Aufbau über Nacht geplant um bei den Bürgeren einen Überraschungseffekt zu erzeugen, aber aufgrund der Größe und technischen Komplexität von TROIA war dies unmöglich. Mit einem eingespielten Team war der der Aufbau in ca. einer bis zwei Wochen möglich. Je nach Beschaffenheit des Aufbauortes, dem Wetter und eventuellen Transport- bzw. Technikschäden. Beim Aufbau in Stuttgart, sah man häufiger in erstaunte Gesichter an der TROIA-Baustelle, die sich über den kurzfristig aufgetauchten monumentalen Pizzaofen, wie das Gebäude liebevoll von der Theater der Welt Festspielleiterin genannt wurde, wunderten. Viele dachten, dass es sich um ein Gebäude handelt was jetzt an Ort und Stelle stehen bleibt. Für eine mobile Installation sah es zu groß aus und wenn sie hörten das alles in wenigen Tagen wieder weg ist, waren sie noch erstaunter. Das Gebäude wirkte in jeden Fall auf seine Umgebung.

Weitere Idee des Gebäudes Rendering der fast Endversion des Gebäudes TROIA 2005 in Stuttgart auf dem Marienplatz
Weitere Idee des Gebäudes Rendering der fast Endversion des Gebäudes TROIA 2005 in Stuttgart auf dem Marienplatz

Die Technik

Die Technik von TROIA gliederte sich im Wesentlichen in zwei Teile. Der Pixelraum und die Remote Arm Devices, die später den Namen ArmPods bekamen. Pixelraum und ArmPods sind aber nicht völlig voneinander getrennte Systeme, sondern konnten sich wechselseitig im Verhalten beeinflussen.

ArmPods

Der ArmPod war ein tragbares Multimediagerät, das mit einer Roboterklammer am Arm von zufällig gewählten Besuchern befestigt wurde, wenn diese einverstanden waren. Es enthielt ein Mini-PC Board, Batterien, ein Display sowie ein spezielles leistungsstarkes mobiles Soundsystem, dass den gesamten Körper, an dem es befestigt war, zum Schwingen bringen konnte. Hinzu kommt ein "Linsenauge" am oberen Teil des Armpod, das die IR-Strahlen der Positionssender in der Decke des Pixelraumes einsammelte. Somit wurde die Position des Gerätes und seines Trägers im Raum bestimmt und z.B. auf einer Übersichtskarte auf anderen ArmPods angezeigt. Der Träger konnte das Display seines ArmPods nicht oder nur in der Spiegelung der Pixelkästen sehen. Abhängig von seinem Standort und/oder der Standorte anderer Besucher wurden bestimmte Filme und Sounds abgespielt. Die ArmPods arbeiteten mit dem Betriebssystem Linux.

Pixelraum

Der TROIA-Pixelraum war 14,56 m lang, 11,20 m breit und 4,48 m hoch, die Grundfläche betrugt somit 163 qm. Die 4 Wände sowie die Decke waren komplett mit 314 Pixelkästen der Größe 1,12 x 1,12 m bestückt. Die Pixelkästen hatten je 8 x 8 = 64 Pixel der Größe 14 x 14 cm. In Summe waren es ca. 400 qm Pixelfläche. Der Eingang ergab sich dadurch, dass sich einige Pixel wie eine Tür aufklappen ließen. Insgesamt befanden sich in dem Raum 20096 Pixel die sich einzeln mit 128 Graustufen ansteuern ließen.

Die Illumination wurde vom Pixelraum-PC gesteuert. Auf einem Linux-Betriebssystem lief der Troia-Mixer und der Troia-Verteiler. Alle Playlisten und Videos werden hier gespeichert. Der Rechner versorgte via Gigabit-Ethernet ein Switch an dem die so genannten Verteilermodule angeschlossen waren. Ein Verteilermodul versorgte bis zu 16 PixelModul Platinen in den Pixelkästen und somit bis zu 16 Pixelkästen mit je 64 Pixeln.

Pixelkasten

Ein Pixelkasten enthält 8 x 8 = 64 komplette Pixel a 14 cm x 14 cm und hat eine Größe von 1,12 m x 1,12 m. Zusätzlich zu den LEDs enthält ein Pixelkasten die Ansteuerungselektronik für 64 Pixel. Diese Elektronik besteht aus der Pixelmodulplatine und der internen Verkabelung. In den Pluspol der LEDs werden zwei Siliziumdioden (1x1N4001 pro 32 LEDs) pro Pixelkasten in Durchlassrichtung gelötet. Dies dient dem Verpolungsschutz und die Wärmeentwicklung auf der Platine verringert sich. In jeden Pixelkasten wird am XLR Stecker ein Kondensator (16V/4700 μF) zur Stabilisierung der Versorgungsspannung eingebaut. Zum anschließen eines Pixelkastens genügen 2 Stecker. Ein Stecker ist ein XLR-Einbaustecker für die 5V Betriebsspannung. Der zweite Stecker ist eine RJ45-Buchse für die Daten.

Pixelmodul

Ein Pixelmodul hat die Aufgabe, einen seriellen Datenstrom entgegen zu nehmen und daraus das PWM-Signal für 32 Pixel zu generieren. Auf einer Platine befinden sich 2 Pixelmodule sowie eine RJ45-Buchse, aus diesem Grund ist der korrekte Name PixelModul2 (PixelModule2). Somit können über ein Patchkabel 64 LEDs in einem Pixelkasten angesteuert werden. Für den seriellen Eingang wird ein schneller Optokoppler verwendet, der in 10mA-current-loop geschaltet ist. Über diesen Eingang wird in NRZ-Kodierung im 8N1-Protokoll mit 38400 bps empfangen.

Die Ausgänge für die LEDs schalten die Masse und sind stromgeregelt auf 20mA. Dies wird mit Hilfe zweier AllegroMicro A6276 erreicht. Die Helligkeitsregelung der LEDs geschieht durch PWM mit 128 Stufen und mindestens 100 Hz. Als Versorgungsspannung für das Pixelmodul dienen 5V, die auch zur Ansteuerung der LEDs verwendet werden.

Sobald ein gültiges Frame empfangen wird, wird dieses Frame angezeigt. Trifft innerhalb von 5 Sekunden kein neues Frame ein, so wird automatisch eine Notbeleuchtung eingeschaltet. Dies ermöglicht es, sehr fehlertolerant (alle Pixelmodule machen dies unabhängig voneinander) in den Notbeleuchtungmodus zu schalten, indem einfach keine Frames mehr gesendet werden. Notbeleuchtung bedeutet, dass in der Firmware vordefinierte LEDs leuchten.

Auf der Rückseite eines PixelModul2 befinden sich für den Anschluss der LEDs 64 Lötpads.

Verteilermodul

Ein TROIA Verteilermodul liefert serielle Daten an bis zu 32 Pixelmodule (=16 Pixelkästen). Es erhält die Daten via ethernet (10base-T). Der korrekte Name ist VerteilerModul2 (DistributionModule2), da es eine Vorversion gab, die aber nicht in Serie ging.

Die Stromversorgung der Verteilermodule erfolgt über separate (Stecker-)Netzteile (5V). Diese sind unabhängig von der Stromversorgung der Pixelmodule. Prinzipiell spricht nichts dagegen, mehrere Verteilermodule an einem Netzteil zu betreiben. Oft ist dies jedoch aufgrund der Entfernungen voneinander nicht sinnvoll.

An einem Verteilermodul befinden sich 16 RJ45-Buchsen. Über eine Buchse laufen 2 Ausgabekanäle diese sind als 10mA-current-loop (genau genommen HCMOS Gegentakt-Treiber) ausgeführt. Es wird das NRZ-kodierte 8N1-Protokoll mit 38400 bps verwendet.

Um die Verteilermodule adressieren zu können, ist die Einstellung von MAC- und IP-Adresse nötig. Dies geschieht über Schalter auf der Platine.

Software

Die Software bestand aus mehreren einzelnen Applikationen die via TCP/IP mit einander kommunizierten. Das hatte den Vorteil, alles auf einem Rechner zu betreiben oder die Applikationen auf mehrere Rechner zu verteilen.

Der Troia Verteiler (troia_dist) empfängt den kompletten Pixelraum-Stream via MCUF Protokoll und verteilt die Daten an die Verteilermodule. Über eine Konfigurationsdatei wird definiert, welche Daten des MCUF-Streams an welche Verteilermodul-Adressen gesendet werden.

Troia Stream Preview (TroiaStreamView) zeigt den MCUF-Stream in 2D als Vorschau oder zur Fehlersuche auf dem Bildschirm an.

Der Troia Pixel Mixer (TroiaPixMix) spielt Pixelfilme aus einer Playlist ab, generiert verschiedene Effekte, zeichnet verschiedene Quellen auf die Pixelwände, zeigt Texte an und sendet den kompletten Pixelstream via MCUF an den Troia Verteiler.

Troia Pixel Gui (TroiaPixGui) ist das Mischpult für den Pixelraum. Es ist die grafische Benutzeroberfläche für den Troia Pixel Mixer. Playlisten können erstellt, bearbeitet und Abgespielt werden. Es ist möglich während der Laufzeit, Effekte einzufügen, Filme auf den Wänden zu verschieben oder zu überblenden. Texte können live eingegeben und dargestellt werden. TroiaPixGui ermöglicht die interaktive Steuerung der Pixelwände und beinhaltet auch einen Simulator.

Der Troia Pixel Simulator zeigt den Pixelraum in 3D auf dem Bildschirm und verhält sich wie der Troia Verteiler.

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