Im Folgenden möchte ich zusammenfassen, welche wahrnehmungspsychologischen Ansätze beim Video Mapping eine zentrale Rolle spielen. Dabei liegt der Fokus darauf, wie durch diese Kunstform bestehende Architektur, öffentliche Räume oder auch natürliche Umgebungen in ihrer Wahrnehmung verändert, ergänzt und erweitert werden können.

1. Gestaltpsychologie: Wahrnehmung von Formen und Mustern

• Die Gestaltgesetze (wie Gesetz der Nähe, Gesetz der Ähnlichkeit, Gesetz der Geschlossenheit) erklären, wie Menschen Muster und Strukturen in visuellen Reizen erkennen.
• Beim Video Mapping werden diese Prinzipien oft genutzt, um die Projektionen als harmonische Ergänzung zur Architektur wahrzunehmen. Beispiel: Wenn Projektionen die Linien und Formen eines Gebäudes betonen, nimmt der Betrachter sie als Teil des Ganzen wahr.

2. Figur-Grund-Trennung

• Dieses Konzept beschreibt die Fähigkeit, zwischen Vordergrund (Figur) und Hintergrund zu unterscheiden.
• Im Mapping kann die Architektur den „Hintergrund“ bilden, während die Projektionen zur „Figur“ werden. Durch geschicktes Zusammenspiel wird jedoch häufig diese Grenze aufgehoben, sodass der Betrachter beide Elemente als Einheit wahrnimmt.

3. Multisensorische Integration

• Video Mapping geht oft über rein visuelle Reize hinaus und kann mit akustischen oder sogar haptischen Elementen kombiniert werden.
• Die Wahrnehmung wird verstärkt, wenn mehrere Sinne angesprochen werden. Zum Beispiel kann eine Projektion in Verbindung mit Soundeffekten oder Musik den emotionalen Eindruck der Architektur intensivieren.

4. Kulturelle und emotionale Wahrnehmung

• Architektur hat oft eine starke kulturelle Bedeutung. Das Mapping kann diesen kulturellen Kontext durch die Projektionen entweder verstärken oder verfremden.
• Emotionen spielen eine zentrale Rolle in der Wahrnehmung. Projektionen, die mit Licht und Farben arbeiten, können spezifische emotionale Reaktionen hervorrufen (z. B. warme Farben für Geborgenheit oder kühle Farben für Distanz).

5. Embodiment: Verkörperte Wahrnehmung

• Wahrnehmung ist oft mit der Bewegung des Körpers im Raum verbunden. Beim Video Mapping beeinflusst die Perspektive des Betrachters die Art und Weise, wie die Projektionen wahrgenommen werden.
• Dynamische Projektionen, die sich mit der Position oder Bewegung des Betrachters verändern, können diese verkörperte Wahrnehmung verstärken und den Raum „aktiv“ erfahrbar machen.

6. Perceptual Set Theory (Erwartungshaltung)

• Menschen nehmen Dinge oft so wahr, wie sie sie erwarten. Beim Mapping kann durch überraschende Projektionen die Erwartungshaltung durchbrochen werden, was zu einem „Wow-Effekt“ führt.
• Beispiel: Wenn ein traditionelles Gebäude durch abstrakte oder futuristische Projektionen ergänzt wird, verändert dies den kulturellen Kontext und fordert die Betrachter heraus, ihre Sichtweise zu überdenken.

7. Synästhetische Wahrnehmung

• Manche Mapping-Projekte zielen darauf ab, eine Art Synästhesie zu erzeugen, bei der visuelle Reize als „musikalisch“ oder „haptisch“ empfunden werden. Dies kann durch die Abstimmung von Farben, Formen und Klängen erreicht werden.

Fazit

Durch die geziehlte Anwendung von wahrnehmungspsychologischen Ansätzen wird Video Mapping zu mehr als nur einer visuellen Erweiterung der Architektur. Es schafft eine transformative Erfahrung, bei der Raum, Licht und kultureller Kontext miteinander verschmelzen. Das Mapping wird dadurch nicht nur als dekorative Kunst, sondern als intensiver, emotionaler und kognitiver Prozess wahrgenommen.

In meinem Fall wäre es also spannend zu untersuchen, wie das Mapping von verschiedenen Inhalten auf eine Umgebung wirkt, die in einem starken kulturellen/religiösen Kontext stehen, wie z.B einer Kirche/Kapelle. Aber auch wie Objekte in der Natur ihre Umgebung beeinflussen, wenn sie mit virtuellen Inhalten bespielt werden. Ein gutes Beispiel ist hier Phillip Frank, den ich ja schon in früheren Artikeln erwähnte.

Die Kombination mit eigenem Sound Design wird hier ebenfalls eine wichtige Rolle spielen und interessante Ergebnisse liefern. Spannend wären unterschiedliche Tests mit verschiedenen Sound- und Projektionsarbeiten, um zu untersuchen wie sich die Wahrnehmung des Betrachters beeinflussen lässt.

Gedanklicher Exkurs:
        Verschiedene Experimente oder auch “Usability Test”:
        • Minimalen Veränderungen in der Musik und im Bild.
        • Wie wirken synthetische Sounds und 3D Animationen im Gegensatz zu natürlichen Instrumenten und echten Filmaufnahmen?
        • Wann wird das Mapping zuviel, dass wir dem Raum nicht mehr genügend wahrnehmen/Beachtung schenken?

In Hamburg  findet zur Zeit die Licht- und Klanginstallation “Enlightenment” in der Kulturkirche statt.

In dieser 30-minütigen Show werden Vivaldis “Vier Jahreszeiten” mit beeindruckenden 360°-Projektionen kombiniert, die perfekt auf die Architektur der Kirche abgestimmt sind.

Relevanz für meine Masterarbeit:

Die Show nutzt die Prinzipien der Gestaltpsychologie, indem sie Muster und Strukturen schafft, die mit der bestehenden Architektur harmonieren. Die Projektionen betonen die Linien und Formen des Kircheninneren, wodurch ein kohärentes visuelles Erlebnis entsteht.

Durch die Projektionen wird die traditionelle Trennung zwischen Figur (Projektion) und Grund (Architektur) aufgehoben. Die visuellen Effekte verschmelzen mit der Struktur der Kirche, sodass Betrachter beide Elemente als Einheit wahrnehmen.

Die Kombination aus Musik und visuellen Effekten spricht mehrere Sinne gleichzeitig an. Dies verstärkt die immersive Erfahrung und bietet ein Beispiel dafür, wie multisensorische Integration in der Praxis umgesetzt wird.

Die Wahl der Kulturkirche Altona als Veranstaltungsort fügt eine kulturelle Dimension hinzu. Die Projektionen respektieren und verstärken den sakralen Raum, was zu einer tiefgehenden emotionalen Resonanz beim Publikum führt.

Die immersive Natur der Show fordert die Besucher auf, sich im Raum zu bewegen und verschiedene Perspektiven einzunehmen. Dies ermöglicht es, die verkörperte Wahrnehmung des Raumes zu erforschen und zu verstehen, wie Bewegung die Wahrnehmung beeinflusst.

Der Besuch von “Enlightenment” könnte wertvolle praktische Einblicke in die Anwendung von Video Mapping in historischen und kulturellen Kontexten bieten und die theoretischen Aspekte meiner Masterarbeit mit realen Erfahrungen verknüpfen.

LINKS:

https://eonariumexperiences.com/hamburg/enlightenment

///Topics:

• Design Experimente: iPhone 13 Lidar, GaussianSplatting
• Inspiration: Philipp Frank
• Literatur: Digital Wood Design

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Design Experimente – iPhone 13 Max LiDAR Tests

Mit einem iPhone 13 Pro Max aus dem MediaCenter habe ich einen Spaziergang durch den Stadtpark in Graz gemacht, um mit der App Polycam (https://poly.cam) erste eigene LiDAR-Scans zu erstellen. Dabei habe ich mich auf Skulpturen konzentriert, die leicht zugänglich waren, drei Scans aufgenommen und die Ergebnisse später zu Hause ausgewertet.

Dabei ist mir aufgefallen, dass die Mesh-Dichte bei meinen Scans deutlich niedriger ausfällt als bei anderen Beispielen auf der Polycam-Webseite. Auf den ersten Blick wirken die Objekte zwar detailreich, was jedoch vor allem an der hochaufgelösten Textur liegt. Entfernt man diese, bleibt eine recht einfache Low-Poly-Auflösung übrig.

Ich frage mich, ob dies an dem etwas älteren LiDAR-Scanner des iPhone 13 Pro Max liegt oder an den Algorithmen von Polycam. Das werde ich in weiteren Tests noch genauer untersuchen müssen.

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Inspiration/Fanboy – Philipp Frank

Artwork

Ein Künstler, der mich in letzter Zeit beeindruckt hat, ist der Medienkünstler Philipp Frank. Seine Video-Mappings könnten für meine Arbeit hilfreich sein, vor allem, weil der Ort, an dem er sie zeigt, eine besondere Rolle spielt.

Frank projiziert seine Lichtinstallationen oft in der Natur – auf Bäume, Felsen oder sogar Pilze. Dabei entstehen nicht nur atemberaubende visuelle Effekte, sondern auch eine Verbindung zwischen Technologie und Natur. Auf seiner Website zeigt er eine ganze Reihe seiner Projekte, und jedes davon macht deutlich, wie viel Gespür er für Technik und Umgebung hat. Zum Beispiel Projektionen auf Felsen an der Küste, auf Bäume im Abendlicht oder mitten im Wald auf Pilze. Seine Kunst hebt die Schönheit der Natur hervor und gibt ihr durch Licht und Technologie einen neuen Twist.

Was ich an seinen Arbeiten besonders spannend finde, ist, wie er es schafft, die Grenze zwischen der reinen Natur und technischer Innovation verschwimmen zu lassen. Er bringt uns dazu, unsere Umgebung mit ganz anderen Augen zu sehen.

https://www.instagram.com/philipp.frank_

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Literaturrecherche

Digital Wood Design

Innovative Techniques of Representation in Architectural Design

Bei meiner Literaturrecherche in der FH Online-Bibliothek bin ich zufällig auf ein spannendes Buch gestoßen: Digital Wood Design von Fabio Bianconi und Marco Filippucci. Nach einem ersten Querlesen habe ich einige Themen identifiziert, die sich gut in meine Arbeit integrieren lassen könnten.

1. Digitales Mapping und Oberflächeninteraktion

Das Buch behandelt innovative digitale Techniken zur Darstellung und Gestaltung von Holzstrukturen im architektonischen Design. Auch wenn der Fokus auf Holz liegt, beleuchtet es die digitale Erfassung und Projektion von komplexen Oberflächenstrukturen, was für Video Mapping extrem relevant ist:

• Material- und Oberflächenwirkung: Holz hat durch seine Maserung und Textur eine besondere visuelle Eigenschaft. Das Verständnis, wie digitale Techniken mit solchen Oberflächen interagieren, könnte auf die Projektion in Kirchen oder natürlichen Räumen übertragen werden.
• Geometrie und Form: Viele Video-Mapping-Projekte basieren auf der Anpassung visueller Inhalte an die Geometrie eines Raumes. Die technischen Verfahren zur Erfassung und Visualisierung in „Digital Wood Design“ könnten helfen, präzise Mappings für komplexe architektonische Strukturen zu entwickeln.

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2. Wahrnehmungspsychologische Aspekte von Materialien und Räumen

• Emotionale Wirkung von Materialität: Das Buch erforscht, wie digitale Techniken Materialien wie Holz visuell aufwerten. Diese Überlegungen lassen sich auf die Frage übertragen: Wie beeinflussen visuelle Reize, die sich an die Struktur eines Raumes anpassen, die emotionale Wahrnehmung?
• Dynamische Licht- und Schatteneffekte: Projektionen auf strukturierten Oberflächen (wie Holz, Steine oder Kirchenwände) erzeugen dynamische visuelle Effekte. Diese beeinflussen, wie Betrachter den Raum und die Tiefe wahrnehmen.

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3. Raumwahrnehmung und Embodied Cognition

Das Buch könnte Erkenntnisse darüber liefern, wie digitale Darstellungen und Gestaltungen die physische Interaktion mit Räumen verändern:

• Veränderte Raumwahrnehmung: Durch digitale Techniken wird die Wahrnehmung von Raumstrukturen beeinflusst. Mapping-Projektionen erzeugen eine Erweiterung oder Neuinterpretation der Architektur. Dies ist insbesondere bei großen, offenen Räumen wie Kirchen relevant.
• Körperliche Bewegung im Raum: Architektur beeinflusst, wie Menschen sich bewegen. Projektionen, die auf diese Bewegungen abgestimmt sind, können eine immersive Wirkung erzielen, was auch im Kontext von „Embodied Cognition“ eine wichtige Rolle spielt.

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4. Technische und ästhetische Ansätze für Video Mapping

Das Buch zeigt innovative technische Verfahren zur digitalen Gestaltung und Visualisierung, die:

• Inspiration für Video Mapping liefern könnten, um architektonische Oberflächen visuell zu transformieren.
• Eine Schnittstelle zwischen Technologie und Wahrnehmung schaffen, die im Bereich des Lichtdesigns und der Projektionen relevant ist.

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Fazit:

Obwohl das Buch einen spezifischen Fokus auf Holzstrukturen legt, bietet es spannende Erkenntnisse zu:

• der digitalen Erfassung und Projektion von Oberflächen,
• der Wirkung von Materialien und Strukturen auf die Wahrnehmung,
• und der Integration von Architektur und digitalen Visualisierungen.

Diese Erkenntnisse lassen sich direkt auf die Fragen zu Raumwahrnehmung, Embodied Cognition und emotionalen Aspekten im Kontext von Video Mapping übertragen.

Teil 1: Pyro-Advektion – Dynamische Partikeleffekte leicht gemacht

In diesem Abschnitt möchte ich eine Technik vorstellen, die ich kürzlich entdeckt und mit Begeisterung getestet habe: Pyro-Advektion. Diese Methode ermöglicht es, beeindruckende visuelle Effekte in kurzer Zeit zu erzeugen.

Die Grundidee hinter Pyro-Advektion ist wie folgt: Auf einem Trägermaterial (z. B. einem Mesh) wird ein sogenannter Pyro-Emitter platziert, der Rauch- oder Feuereffekte generiert. Über diesem Trägermesh wird eine weitere Ebene mit Partikeln eingefügt. Jeder Partikel wird dann mit einem sogenannten Pyro-Advektionstag versehen. Das bedeutet, dass die Partikel von den erzeugten Rauch- oder Feuereffekten beeinflusst und mitgetragen werden.

Schaltet man den eigentlichen Pyro-Effekt aus und zeigt nur die Partikel, entstehen organisch wirkende, dynamische Simulationen. Diese Technik könnte nicht nur in kreativen Animationen, sondern auch bei spezifischen Projekten wie Video-Mapping oder Objektanimationen in der Kirche wertvolle Dienste leisten. Hier ein Beispiel aus meinen Tests, das den beeindruckenden visuellen Charakter dieser Methode zeigt.

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Teil 2: Subsurface Scattering – Licht und Material realistisch simulieren

Ein weiterer faszinierender Effekt in der 3D-Animation ist das Subsurface Scattering. Diese Technik simuliert, wie Licht durch ein Objekt dringt und dabei teilweise von seinem Inneren reflektiert wird. Ein gutes Beispiel ist Wachs: Wird eine Lichtquelle an die Seite eines Wachsklumpens gehalten, scheint das Licht durch das Material hindurch, wodurch ein weicher, diffuser Effekt entsteht.

Während Subsurface Scattering schon lange in der 3D-Welt bekannt ist, war es traditionell rechnerintensiv und oft schwer zu kontrollieren. Mit modernen Tools wie Cinema 4D (insbesondere in Verbindung mit Redshift) ist dieser Effekt jedoch einfacher und effizienter zu erzielen. Ich habe verschiedene Modi und Einstellungen getestet und konnte beeindruckende Ergebnisse bei deutlich kürzeren Renderzeiten erzielen.

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Gaussian Splatting und Polycam: Neue Möglichkeiten für 3D-Scans

Im zweiten Teil des Blogeintrags möchte ich mich intensiver mit Gaussian Splatting und der Plattform Polycam befassen. Polycam bietet eine beeindruckende Möglichkeit, 3D-Modelle von Objekten zu finden oder selbst zu erstellen. Die Plattform enthält zahlreiche bereits gescannte Objekte, einschließlich solcher aus dem kirchlichen und christlichen Kontext, was für meine Projekte besonders spannend ist.

Ich habe einige dieser Scans heruntergeladen, um sie in Testszenen zu verwenden. Eine dieser Statuen wird sogar in einem anderen Projekt zum Einsatz kommen. Soweit ich das beurteilen kann, stammen die meisten Scans auf Polycam von Amateur*innen, die z. B. Smartphones wie iPhones für das Einscannen nutzen. Dennoch sind die Ergebnisse bemerkenswert. Die Dateien, die in der kostenlosen Version im GLTF-Format bereitgestellt werden, lassen sich unkompliziert in Cinema 4D importieren. Sie enthalten sogar Texturen und können direkt bearbeitet werden. Anbei drei Renderbeispiele mit Skulpuren aus Polycam, Licht, Textur, Compositing in C4D

Für mein Vorhaben in der Kirche stellt dies eine hervorragende Technik dar: Kunstwerke und Strukturen können schnell und effizient in 3D-Modelle umgewandelt werden. Leider besitze ich derzeit kein iPhone, plane aber, mir eines auszuleihen, um selbst Scans durchzuführen. Im Stadtpark von Graz habe ich bereits einige Skulpturen entdeckt, die sich für 360-Grad-Scans eignen. Dort möchte ich verschiedene Testreihen durchführen, um die Qualität und Anwendbarkeit der Technik zu prüfen.

Positive Aspekte und Herausforderungen von Polycam

Ein großer Vorteil von Polycam ist die einfache Bedienbarkeit und die Möglichkeit, auf eine riesige Sammlung von gescannten Objekten zuzugreifen. Für kreative Projekte ist dies ein wahrer Schatz: eine Art Baukasten, der eine Fülle von Inspiration und sofort nutzbaren Ressourcen bietet. 

Allerdings sind alle Inhalte, die Nutzer*innen hochladen, öffentlich einsehbar. Das führt dazu, dass es auf der Plattform auch weniger hochwertige oder fragwürdige Inhalte gibt. Bei einigen Scans ist unklar, woher die Objekte stammen oder unter welchen Bedingungen sie gescannt wurden. Für ernsthafte Projekte muss also eine sorgfältige Auswahl getroffen werden.

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Teil 4: Rendersetup und praktische Umsetzung

Für die kommenden Projekte plane ich, mein Rendersetup zu optimieren. Dazu werde ich wieder auf Shadowcloud zurückgreifen, um komplexe Simulationen wie Partikelsysteme oder großflächige Animationen effizient zu rendern. Ein Monatsabo bietet die nötige Flexibilität für Tests und finale Renderings.

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Teil 5: Inspiration durch Aron Demetz

Eine spannende Entdeckung zum Abschluss: In meiner Heimatstadt Münster findet derzeit eine Ausstellung des Südtiroler Künstlers Aron Demetz statt. Er arbeitet mit Holz und erschafft beeindruckende Skulpturen, die durch ihre Detailliertheit und emotionale Tiefe bestechen. Besonders interessant ist, dass diese Ausstellung in der Überwasserkirche stattfindet – ein Kontext, der stark mit meinen eigenen Masterarbeitsideen korrespondiert.

Ich plane, mich mehr mit Demetz’ Arbeiten auseinanderzusetzen, da sie eine spannende Schnittstelle zwischen traditioneller Kunst und moderner Ästhetik bieten. Seine Werke könnten wichtige Inspirationen für mein eigenes Projekt liefern.

https://www.arondemetz.it

Gaussian Splatting

Letzte Woche hatten wir in der DESPRESS-Lehrveranstaltung die Gelegenheit, unsere Themen in der Gruppe vorzustellen. Dabei präsentierten wir jeweils drei Folien, auf denen wir unser Forschungsgebiet, die letzten drei Blogartikel und ein kleines Vision Board darstellten. Während meiner Präsentation erklärte ich u.a., dass ich mich intensiver mit Photogrammetry auseinandersetzen möchte. Daraufhin erhielt ich von Roman P. den Tipp, mich auch mit Gaussian Splatting auseinanderzusetzen – einer neuen Technik, die möglicherweise der Photogrammetrie überlegen sein könnte. 

Dieser Hinweis weckte mein Interesse, und ich begann, mich in das Thema einzuarbeiten. Ich sammelte Links, las Artikel und verschaffte mir einen Überblick. Aber was ich heute teilen möchte, sind meine ersten praktischen Erfahrungen mit dieser Methode.

Erste Erfahrungen mit Gaussian Splatting: Ein Testlauf mit Polycam

Nach einigen Recherchen stieß ich auf die Plattform Polycam. Dort können Nutzer Fotos oder Videos hochladen, um daraus im Browser 3D-Modelle zu generieren. Für meinen ersten Testlauf nutzte ich mein in die Jahre gekommenes Sony-Smartphone mit einer eher langsamen und wenig leistungsstarken Kamera. Mein Ziel war es, einen einfachen Kaffeebecher in 3D darzustellen.

Zunächst erstellte ich 20 Fotos des Kaffeebechers – das ist die Mindestanzahl, die die Software für die Verarbeitung benötigt. Zusätzlich nahm ich ein kurzes Video des Bechers auf. Anschließend lud ich beides hoch. Die Software wandelte sowohl die Fotos als auch das Video jeweils in ein 3D-Modell um. Das Ergebnis war direkt im Browser sichtbar, konnte ausprobiert und sogar als Datei heruntergeladen werden.

Die Ergebnisse waren jedoch noch nicht optimal: Das Modell war lückenhaft und löchrig, was auf Verbesserungspotenzial hinweist. Dennoch war ich beeindruckt, wie schnell und unkompliziert die Erstellung ablief, selbst mit einer unzureichenden Kamera und minimaler Vorbereitung.

Dieser erste Test motiviert mich, tiefer in die Materie einzutauchen. Insbesondere möchte ich die Technik mit besserer Hardware testen und herausfinden, wie sich Gaussian Splatting auf die Reproduktion von Objekten anwenden lässt – beispielsweise von Statuen oder anderen Elementen, die man in einer Kirche finden könnte. Ich sehe großes Potenzial darin, diese 3D-Modelle später mit Partikelsystemen zu kombinieren, um interessante visuelle Effekte zu erzeugen.

Mein Fazit: Es gibt noch viel zu lernen und zu optimieren, aber die ersten Ergebnisse sind vielversprechend. Ich freue mich darauf, diesen Weg weiterzugehen und tiefer in die Welt des Gaussian Splatting einzutauchen.

https://poly.cam/tools/gaussian-splatting

Gaussian Splatting: Ein Überblick

Gaussian Splatting ist eine innovative Technik in der Computergrafik und -vision, die eine schnelle und effiziente Darstellung von 3D-Szenen mit hoher Genauigkeit ermöglicht. Im Gegensatz zu traditionellen Neural Radiance Fields (NeRFs), die auf volumetrischen Darstellungen und umfangreichen neuronalen Netzwerkberechnungen basieren, verwendet Gaussian Splatting eine spärliche Wolke von 3D-Gauß-Funktionen zur Modellierung der Szene. Hier ein Überblick über die wichtigsten Aspekte:

Kernprinzip:

• Die Methode beginnt mit der Erzeugung einer 3D-Punktwolke (z.B. durch Structure-from-Motion-Techniken).
• Jeder Punkt wird in eine Gauß-Funktion mit Eigenschaften wie Kovarianz, Farbe und Opazität umgewandelt.
• Das Rendern erfolgt durch “Splatting” dieser Gauß-Funktionen auf einen Bildschirm, wobei sie sich überlappen, um das gewünschte Bild zu erzeugen, ohne für jeden Punkt Abfragen an ein neuronales Netzwerk zu richten.

Vorteile:

• Geschwindigkeit: Reduziert die Rechenkosten durch Fokussierung auf die relevanten Teile einer Szene und Vermeidung leerer Räume.
• Qualität: Erhält oder übertrifft die visuelle Genauigkeit von NeRFs durch direkte Optimierung der Gauß-Eigenschaften mittels stochastischer Gradientenabstieg.
• Flexibilität: Erweitert auf dynamische Szenen (bekannt als 4D Gaussian Splatting) durch Einbeziehung zeitlicher Komponenten zur effizienten Darstellung von Bewegung.

Anwendungen:

• Gaussian Splatting hat großes Potenzial in Bereichen wie Echtzeit-Rendering, Filmproduktion und interaktiven 3D-Medien.
• Seine Fähigkeit, dynamische Szenen effizient zu rendern, macht es ideal für sich entwickelnde Anwendungen wie VR, AR und Echtzeitanimationen.

Diese Methode adressiert viele der rechnerischen Ineffizienzen früherer 3D-Modellierungstechniken und wird voraussichtlich zukünftige Fortschritte im Echtzeit-Grafik-Rendering prägen. 

Quelle: (https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_splatting) 

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Particle Object change

Experimentieren mit Partikelsystemen in Cinema 4D: Ideen und Herausforderungen

Ein weiterer Bereich, mit dem ich mich in letzter Zeit intensiv beschäftigt habe, ist die Arbeit mit Partikelsystemen in Cinema 4D. Mein Fokus lag dabei darauf, Objekte zu transformieren – genauer gesagt, das Morphen von einem Objekt in ein anderes mithilfe einer Partikelwolke. Die Idee ist, ein Objekt zunächst in Partikel aufzulösen, diese Partikel durch den Raum fliegen zu lassen und sie an einer anderen Stelle zu einem neuen Objekt zusammenzufügen. 

So könnten eingescannte oder zuvor erstellte 3D-Objekte dem Mapping eine neue Dynamik verleihen, indem sie mithilfe von Partikelsimulationen und audio-reaktiven Mechanismen ineinander übergehen. Zum Beispiel könnte eine Statue in Partikel zerfallen, sich über eine Fläche bewegen und sich an einer anderen Stelle zu einer völlig neuen Statue zusammensetzen.

Um diese Konzepte zu verfeinern, habe ich weitere Tutorials studiert und erste Experimente durchgeführt. Dabei sind mir einige Herausforderungen begegnet, insbesondere in Bezug auf die Texturierung der Objekte. Damit die ursprünglichen Formen und Details erkennbar bleiben, werden die Texturen mittels Shadern auf die Partikel projiziert. Das funktioniert grundsätzlich gut, jedoch zeigen sich Einschränkungen bei Objekten mit sehr unterschiedlichen Texturen. Ein Beispiel: Das Morphen von einem roten Apfel in eine weiße Statue wirkt visuell weniger harmonisch, da die Unterschiede in Farbe und Struktur zu groß sind. Es scheint sinnvoll, zunächst ähnliche Objekte mit vergleichbaren Texturen zu verwenden, um eine überzeugendere Transformation zu erreichen.

Neben der klassischen Partikelauflösung finde ich die Idee spannend, Objekte in größere Splitter oder sogenannte „Chunks“ aufzulösen. Kombiniert mit Simulationstechniken wie Rigid Body Dynamics oder Voronoi-Zerlegungen könnte man beeindruckende Effekte erzielen. Dadurch würde sich eine weitere Ebene der Animation eröffnen, die nicht nur visuell ansprechend, sondern auch für narrative Zwecke interessant sein könnte.

Ein persönliches Ziel ist es, meine Fähigkeiten in diesem Bereich so weit auszubauen, dass ich ein neues Showreel erstellen kann. Mit diesem könnte ich an Firmen herantreten, deren Arbeit im öffentlichen Raum – beispielsweise in Kirchen und Museen – stattfindet und Einsatzmöglichkeiten für solche Techniken bietet. Es wäre fantastisch, wenn meine Experimente Anklang finden und ich vielleicht sogar langfristig in diesem Bereich Fuß fassen könnte.

Für mich ist klar: Dieses Feld bietet viel Raum für kreative Spielereien und technisches Lernen. Ich bin hochmotiviert, weiter an diesen Ansätzen zu arbeiten und freue mich darauf, die Möglichkeiten von Partikelsystemen in Cinema 4D noch intensiver zu erkunden.

In diesem Artikel möchte ich einige technische und konzeptionelle Überlegungen anstellen, die für eine erfolgreiche Umsetzung des Mappings von zentraler Bedeutung sind. Dabei werde ich nicht spezifisch auf eine Kirche als Projektionsort eingehen, sondern vielmehr allgemeinere Aspekte beleuchten, die unabhängig vom konkreten Raum anwendbar sind.

Während einer Fahrradtour an der Mur entlang, kam mir außerdem der Gedanke, die Show so zu gestalten, dass sie skalierbar und reproduzierbar ist. Das würde nicht nur die Umsetzung erleichtern, sondern auch neue Möglichkeiten für zukünftige Anwendungen eröffnen – sei es in anderen Räumen oder für verschiedene Zielgruppen. Doch dazu später mehr.

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Hologauze

Ein spannender Ansatz, um die Flexibilität zu erhöhen und die Abhängigkeit von spezifischen Projektionsflächen zu reduzieren, ist die Verwendung von Hologauze. Diese Technik wurde mir von meinem Motion-Design-Tutor Markus Z. während eines Vortrags vorgestellt und hat sofort mein Interesse geweckt. Hologauze bietet die Möglichkeit, Projektionen frei im Raum schwebend erscheinen zu lassen und eröffnet so völlig neue ästhetische Möglichkeiten. Es scheint sinnvoll, diesen Ansatz genauer zu untersuchen und zusätzliche Alternative Projektionsflächen in meine Recherche einzubeziehen.

Indem ich die verschiedenen technischen Optionen analysiere und ein robustes Konzept entwickle, möchte ich sicherstellen, dass meine Arbeit nicht nur als einmaliges Experiment, sondern als wiederholbares und skalierbares Format funktionieren kann.

What is Hologauze?

Hologauze® is the original and best solution for creating large-scale holographic illusions with digital projection. Hologauze® is the only patented and fully silvered projection gauze available with unparalleled levels of transparency, brightness, contrast, and viewing angle range. Being fully silvered means Hologauze® also supports 3D Stereoscopic polarised video, making it unique on the market.

(Quelle: https://www.holotronica.com/hologauze/)

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Photogrammetrie

Eine weitere spannende Technik, die in meinem Projekt Anwendung finden könnte, ist die Photogrammetrie. Mit dieser Methode lassen sich sakrale Statuen und architektonische Elemente einscannen und in detailreiche 3D-Modelle umwandeln. Dies eröffnet nicht nur kreative Möglichkeiten für die visuelle Gestaltung des Mappings, sondern erlaubt es auch, den Charakter und die Struktur der Originalobjekte digital zu bewahren.

Ein wertvoller Tipp meines Workshop-Leiters Markus Z. war die Nutzung der Software “3D Flow”, die besonders benutzerfreundlich sein soll. Die Free-Version dieser Software ermöglicht es, mithilfe von bis zu 50 Fotos ein brauchbares 3D-Objekt zu erstellen – ein äußerst nützlicher Ansatz, der meine Arbeit kosteneffizient und technisch zugänglich macht.

 

Reconstruct everything in 3D

3DF Zephyr lets photogrammetry catch on in multiple scenarios fostering different targets and needs by taking advantage of an all-in-one software suite.
 
Our in-house technology is as versatile and user-friendly as possible and it can easily be adapted to the users’ skills.

Choose your camera setup

3DF Zephyr allows performing 3D reconstructions automatically by using pictures and video data taken with any sensor and captured using any acquisition techniques.
 
You can use different cameras, lenses and focal lengths during the same surveying and scanning session.

Deal with any scanning challenge

Get the most out of aerial and ground photogrammetry by processing videos, spherical pictures, multispectral and thermal + RGB imagery on a single software platform.
 
3DF Zephyr is not just photogrammetry: import, register and analyze your laser scan data (native file formats supported).

(Quelle: https://www.3dflow.net/)

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Workflow

Ein weiterer zentraler Aspekt sind Workflow-Verbesserungen im Bereich der Simulationen und Partikelsysteme in Cinema 4D. Gerade bei komplexen Projekten passiert es schnell, dass der Rechner durch zu anspruchsvolle Simulationen an seine Grenzen gerät – eine Erfahrung, die ich kürzlich wieder schmerzlich machen musste. Um solche Probleme zu vermeiden, ist es entscheidend, die richtige Herangehensweise zu wählen.

 Wie ein Mantra müsste man sich folgende Tipps immer und immer wieder aufsagen:

Simulations in Cinema 4D

🪄 Scene Scale Mastery in Cinema 4D

First off, let’s talk about scene scale. It’s the foundation of a great simulation. Setting it to match the average scale of your objects is crucial. Too big or too small, and you might find your objects either floating like balloons or sinking like stones. Get this right, and you’re setting the stage for some top-notch dynamics.

‍Actionable Tip: To ensure your scene scale is on point, use the Measure and Construction tool to compare the dimensions of your objects with the default scale in Cinema 4D. This will help you adjust the scale accurately for more realistic simulations.

💥 Collision Shapes: The Unsung Heroes

Collision Shapes—these bad boys are all about optimization. Think of them as the stunt doubles for your high-poly meshes, taking the hits and keeping your simulations smooth. By tweaking the Collision Shape settings, you’re essentially telling Cinema 4D, “Hey, let’s keep things simple and speedy.”

‍Actionable Tip: When working with complex objects, try using the “Moving Mesh” collision shape option. This provides a more accurate representation of your object for collision calculations, ensuring smoother interactions without sacrificing too much performance.

📺 Jitter No More

Ah, the dreaded jitter. I With some clever adjustments to friction, velocity thresholds, and damping, you can show jitter the door. You can use the timer feature to gracefully retire dynamically moving objects, ensuring they come to rest without any unwanted shivers.

‍Actionable Tip: Increase the friction value in the Rigid Body tag settings to around 80-90% for objects that tend to jitter. This helps them come to a rest more quickly and reduces unwanted movement.

✨ Emitters & Particle Dynamics in Cinema 4D

Emitters let you unleash a stream of objects, creating dynamic simulations that are nothing short of mesmerizing. And when it comes to particles, it’s all about mastering the forces at play. Gravity, damping, turbulence – these are the tools that let you sculpt motion in exciting ways.

‍Actionable Tip: For more controlled particle emissions, adjust the “Birthrate Editor” and “Birthrate Renderer” values in the Emitter settings. Lower values result in fewer particles, allowing for more precise control over the simulation.

🎨 Color Customization & Caching

Last but not least, let’s add some color to our simulations. With Cinema 4D’s color User Data and Ramp node, you can paint your objects in any hue you fancy. And don’t forget about caching. It’s like hitting the save button on your simulations, ensuring consistency and saving you precious time during rendering.

‍Actionable Tip: Before rendering your final animation, always calculate and save the cache for your simulation. This ensures that your simulation plays back exactly the same every time, preventing any discrepancies in your final render.

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TUTORIAL: Unleashing the Power of Cinema 4D’s New Simulations: A Quick Dive

(Quelle: https://www.schoolofmotion.com/blog/cinema-4d-simulations)

Wie meine Masterarbeit meinen Werdegang beeinflussen kann

Das Ergebnis meiner Masterarbeit soll nicht nur eine wissenschaftliche Leistung darstellen, sondern auch meinen beruflichen und künstlerischen Werdegang positiv beeinflussen und neue Türen öffnen. Deshalb möchte ich Überlegungen anstellen, wie sich die Arbeit am besten „vermarkten“ lässt, um ein breites Publikum zu erreichen und potenzielle Kunden auf mich aufmerksam zu machen.

Die Idee, Kirchen als Austragungsort zu wählen, gefällt mir besonders gut, da sich in diesen Räumen zahlreiche gestalterische Möglichkeiten bieten: Die einzigartige Architektur, die reiche Symbolik und die besondere Akustik schaffen ein ideales Umfeld für experimentelles Video-Mapping.

Persönlich haben mich Kirchen als architektonische Bauwerke schon immer fasziniert. Gleichzeitig stehe ich ihrer Geschichte und den damit verbundenen Machtmissbräuchen kritisch gegenüber. Diese Ambivalenz hat mich zu einer – zugegeben leicht humorvollen – Überlegung geführt: Als Selbstständiger führe ich, gemessen an meinen Verhältnissen, recht hohe Summen an Kirchensteuer ab. Vielleicht ist es Zeit, mir etwas zurückzuholen – durch ein Konzept oder eine audiovisuelle Show, die die Architektur von Kirchen würdigt, ohne dabei zu stark auf religiöse Inhalte einzugehen.

Eine neue Perspektive auf Kirchen durch Video-Mapping

Mein Ziel ist es, ein Werk zu schaffen, das Kirchen als Ort der Ruhe und Reflexion neu interpretiert. Kirchen sollten Räume sein, in denen Menschen innehalten können, um über sich selbst oder andere nachzudenken – sei es in Trauer, Freude oder Sehnsucht. Ein Ort, der Geborgenheit vermittelt und zum Nachdenken einlädt.

Allerdings kann der religiöse Hintergrund vieler Kirchen manche Menschen, insbesondere solche mit Zweifeln oder kritischer Einstellung zur Religion, davon abhalten, diesen Raum so zu erleben. Hier sehe ich die Chance, Video-Mapping als Medium einzusetzen, um solche Barrieren zu überwinden. Eine meditative, beruhigende audiovisuelle Show könnte Menschen ansprechen, die nicht unbedingt einen spirituellen Zugang zu Kirchen haben, und ihnen eine neue Perspektive bieten.

Kirche als Bühne für Kunst und Reflexion

Durch Video-Mapping lässt sich die symbolische und architektonische Schönheit der Kirche betonen, ohne sie auf religiöse Inhalte zu reduzieren. Die visuelle und akustische Gestaltung könnte dabei helfen, einen universellen Zugang zu schaffen – einen Raum, der alle Menschen willkommen heißt, unabhängig von ihrem Glauben oder ihrer Haltung zur Religion.

Gestaltung und Ästhetik im Fokus

Ein zentrales Ziel in der Weiterentwicklung meines Projekts ist es, neben dem Ausbau technischer Fähigkeiten, die Gestaltung und Ästhetik des Video-Mappings gezielt zu vertiefen. Dabei könnten Künstler und Stilrichtungen aus der Renaissance eine inspirierende Grundlage bieten. Besonders faszinierend ist die Verbindung von Raum, Licht und Symbolik in den Kunstwerken dieser Epoche, die viele Parallelen zur modernen Mapping-Ästhetik aufweist.

Um dieses Verständnis zu erweitern, plane ich, Geschichten und Kunstwerke aus dem Mittelalter und der Renaissance eingehender zu studieren. Ein guter Einstieg hierfür ist das wohl bekannteste Standardwerk der Kunstgeschichte:
Ernst H. Gombrich: Die Geschichte der Kunst (Phaidon Verlag). Dieses Buch hat bereits in meinem Kunststudium eine zentrale Rolle gespielt und wird mir erneut als Grundlage dienen, um die Kunst und ihre geschichtlichen Zusammenhänge zu analysieren.

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Relevante Literatur für die Masterarbeit

Nach ersten Recherchen habe ich eine Auswahl an Literatur zusammengestellt, die mir wertvolle theoretische und praktische Impulse für die Masterarbeit liefern könnte:

1. Wahrnehmungspsychologie: Der Grundkurs
   • Autor(en): E. Bruce Goldstein (Autor), Hans Irtel (Herausgeber)
   • ISBN: 978-3827417668
   • Amazon-Link: Wahrnehmungspsychologie: Der Grundkurs
   • Inhalt: Dieses Buch bietet eine fundierte Einführung in die Wahrnehmungspsychologie, die einen wichtigen Bestandteil meines Forschungsansatzes darstellt. Es behandelt Themen wie neuronale Mechanismen, Farbwahrnehmung, Objekterkennung, räumliche Wahrnehmung und akustische Wahrnehmung. Besonders die Kapitel über räumliche Wahrnehmung und die Verarbeitung akustischer Reize könnten für meine Arbeit in sakralen Räumen äußerst relevant sein.
2. The Media Equation: How People Treat Computers, Television, and New Media like Real People and Places
   • Autor(en): Byron Reeves, Clifford Nass
   • ISBN: 978-1575860527
   • Amazon-Link: The Media Equation
   • Inhalt: Dieses Buch untersucht, wie Menschen Medien und Technologien sozial ähnlich behandeln wie reale Personen und Orte. Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen, zu verstehen, wie Zuschauer audiovisuelle Projektionen in einem sakralen Kontext erleben und auf sie reagieren.
3. Das Heilige und das Profane: Vom Wesen des Religiösen
   • Autor(en): Mircea Eliade
   • ISBN: 978-3458339426
   • Amazon-Link: Das Heilige und das Profane
   • Inhalt: Eliades Werk untersucht die symbolische Bedeutung des Heiligen im Kontrast zum Profanen. Dieses Buch liefert tiefere Einblicke in die kulturellen und religiösen Bedeutungen, die mit sakralen Räumen verbunden sind, und wie diese sich auf die Wahrnehmung auswirken.
4. Fractal Geometry in Architecture & Design
   • Autor: Carl Bovill
   • ISBN: 978-0817637958
   • Amazon-Link: Fractal Geometry in Architecture & Design
   • Inhalt: Dieses Buch analysiert die Anwendung von Fraktalen in der Architektur als visuelle Sprache. Es könnte wertvolle Impulse für die Gestaltung komplexer visueller Strukturen in meinem Projekt liefern, insbesondere im Zusammenspiel von Architektur und Mapping.
5. Dichte Beschreibung: Beiträge zum Verstehen kultureller Systeme
   • Autor: Clifford Geertz
   • ISBN: 978-3518282964
   • Amazon-Link: Dichte Beschreibung
   • Inhalt: Geertz’ Konzept der „dichten Beschreibung“ bietet eine tiefgründige Methodik, um kulturelle und symbolische Systeme zu verstehen. Dieses Werk könnte mir helfen, die kulturellen Kontexte von Kirchen und ihrer Rezeption durch ein breites Publikum besser zu analysieren.

Einer der Hauptgründe, warum ich mich für einen Master in Media Design entschieden habe, war mein Wunsch, meine Kenntnisse im Bereich des Video-Mappings zu vertiefen und meinen Horizont in diesem Bereich zu erweitern. Nach den ersten Gesprächen mit Roman P. über ein mögliches Thema für meine Masterarbeit, konkretisieren sich meine Ideen und nehmen wissenschaftlich fundiertere Formen an.

Die Idee, das Video-Mapping unter dem Titel „Wahrnehmungspsychologische Ansätze im Kontext des praktischen Mappings“ zu erforschen, könnte spannende Erkenntnisse liefern. Konkret möchte ich untersuchen, wie der Raum und die Umgebung – etwa in einer Kirche – die audiovisuelle Wahrnehmung beeinflussen.

Folgende Themen könnten hierzu näher untersucht werden:

1. Theoretische Grundlagen der Wahrnehmungspsychologie

Raumwahrnehmung: Wie beeinflusst die Architektur eines Raumes (insbesondere Kirchen) die Wahrnehmung von Klängen und visuellen Reizen? Wie wirken sich große, offene Räume mit besonderen akustischen Eigenschaften auf das audiovisuelle Erlebnis aus?

2. Spezifische Forschungsfragen
Wie beeinflussen die akustischen Eigenschaften des Raums (z.B. Echo, Hall) die Wahrnehmung von visuellen Projektionen?
Welche Emotionen werden durch den spezifischen Raum der Kirche bei den Zuschauern hervorgerufen? Verändert sich die Wahrnehmung der Projektion durch diese emotionale Prägung des Raums?

3. Technische und gestalterische Aspekte
Projektionstechnologie und Raumbedingungen: Die technische Gestaltung der Projektion ist wichtig, um die Wirkung zu maximieren. Hier könnte untersucht werden, wie sich Helligkeit, Auflösung oder Farbgebung der Projektion auf die Wahrnehmung in einem sakralen Raum auswirken.

4. Religiöser und kultureller Kontext

Kirchen haben eine starke symbolische Bedeutung, die unweigerlich die Wahrnehmung beeinflusst. Welche Rolle spielt diese Symbolik in der Wahrnehmung der audiovisuellen Darbietung? Verändert sich die Rezeption, wenn die Zuschauer religiöse oder nicht-religiöse Hintergründe haben?

Während einer Exkursion zur Animationsmesse „Pixel“ in Wien und den inspirierenden Vorträgen von VFX-Künstlern sind weitere Überlegungen zur praktischen Umsetzung hinzugekommen. Geplant ist, das Partikelsystem von Cinema 4D eingehend zu erforschen, um dynamische Simulationen zu entwickeln. Ziel ist es, mithilfe audio-reaktiver Techniken die Projektionen lebendiger und interaktiver zu gestalten.

Um die technischen Voraussetzungen zu schaffen und fundierte Kenntnisse in diesem Bereich zu erlangen, soll der nächste Schritt sein, regelmäßig kleinere Projekte und Tutorials umzusetzen. Diese sollen helfen, die Technik weiter kennenzulernen und zu vertiefen – hoffentlich verhält es sich hier nicht ähnlich wie beim Vorhaben, wieder regelmäßig Sport zu treiben. *Boomersmiley