Projet 7 : Dérive Magnétique

La demande du client, le contexte et concept retenu : Cette installation a été réalisée pour le "Festival des Lumières" de Québec, qui s’est déroulé durant une semaine à partir du 21 décembre 2013. Ghislain Turcotte, le directeur artistique du festival, a mandaté GeM de proposer une installation interactive pour le "Tracé Boréal". Le site internet du festival décrit ce tracé comme suit : "Le Tracé boréal s’inspire de la nordicité telle que nous la vivons à Québec. Entre la place

D’Youville et la Grande Allée, les promeneurs vivront une expérience lumière ludique et immersive qui imprègnera le cœur des petits comme des grands". Le concept retenu s’appelait "Dérive magnétique", que le site internet du festival décrit comme suit : "Une suite d’ondes

électromagnétiques se propage librement à travers les 40 cristaux qui semblent dériver doucement le long des fortifications. En circulant dans l’environnement immersif de Dérive magnétique, vous agirez comme un vecteur et provoquerez une réaction électrique plus ou moins intense qui se transmettra directement aux cristaux". Des images de l’installation sont disponibles à la figure 3-23.

Figure 3-23 : Illustration de Dérive magnétique (courtoisie de GeM) Une vidéo de présentation de l'installation réalisée par GeM est disponible à l'URL :

https://www.youtube.com/watch?v=drxsqlyMMDM&list=UUcKqRIJWTjgGDg1ZE_ZhN3g Activités du chercheur, défis principaux et aspects remarquables : Nous étions DT sur ce projet. Il s’agissait pour nous de concevoir et réaliser la dimension lumineuse et interactive de l'installation. L’atelier de décors Louis Fortin s'est chargé de la fabrication des 40 cristaux semi- transparents. Nous avons travaillé là-bas, où nous avons programmé l’interactivité d'un prototype, puis implémenté l’installation complète sur le site réel. Parmi les défis spécifiques de la conception de ce SRAS : être adapté aux conditions extrêmes de l'environnement extérieur (-25 degrés Celsius et neige); la distance entre les périphériques d'entrées et sortie (environ 100m); le

système de suivi devait fonctionner dans un environnement avec une grande variation de luminosité ambiante (fin de journée et nuit); fonctionner de façon autonome (sans opérateur) et continuer à opérer en cas de défaillance du suivi (redondance et mode dégradé), etc;

La conception de la cohérence spatiale : Une fois le nombre de cristaux et leurs emplacements

sur le chemin définis lors de la conception préliminaire de l’installation, nous avons édité une image de référence intégrant les propriétés spatiales de l’environnement et la position des projecteurs de lumière. Le nombre des cristaux et leurs positions et les modalités d'interaction sont issus d'un compromis afin d'offrir la meilleure immersion et le meilleur engagement possible pour le budget et le temps d'installation donné par le client. Le parcours à l’intérieur du SRAS a été segmenté en 10 zones pour l'enregistrement spatial de la position des utilisateurs. Des vidéos d’effets lumineux spécifiques à chaque zone ont été éditées en amont au sein d’un logiciel d’édition vidéo et des ajustements ont été effectués lors des tests sur place (teintes, vitesse de lecture, etc.). Certains effets lumineux étaient contenus dans une zone, d’autres se propageaient sur le chemin entier en partant de la zone de détection.

L'illustration de ce fonctionnement est donnée à la figure 3-24. On peut y observer en bas l’image de référence utilisée pour la création des effets lumineux interactifs, à droite l’intégration de cette image au sein de l’environnement et en haut un exemple d’effet lumineux pour une zone de détection spécifique (la zone 6). La cohérence spatiale était alors assurée par du "pixel mapping DMX", associant la couleur d'un pixel donné de la vidéo à son projecteur de lumière respectif dans l’espace physique, basé sur l'image de référence (les points blancs).

La résolution totale des éléments vidéo avait peu d'importance, car il s'agissait de projecteur de lumière DMX, et leurs sources colorimétriques n'étaient que d'un pixel. La réduire au maximum a permis d'alléger les besoins de performance de l'ordinateur utilisé et optimiser les temps de réaction du système. Seul le ratio de l'image devait être cohérent afin de permettre l'enregistrement spatial des capteurs de suivi et l'interaction locale. Il s'agissait donc ici de créer une sorte de moniteur vidéo à l'échelle du chemin.

La conception de la cohérence temporelle : L’aspect ludique de l'interaction naturelle avec

l'environnement augmenté était assuré par l’utilisation des capteurs de mouvement infrarouges disposés dans certains cristaux à intervalle régulier (voir figure 3-25). Lorsqu’un utilisateur était détecté au sein d’une zone, un signal électrique était envoyé à un module d’acquisition Arduino. Grâce à un programme compilé sur le processeur de l'Arduino, ces données analogiques étaient alors converties en signal numérique et échangées en temps réel avec l'ordinateur utilisé comme unité de calcul principale via un branchement de l'Arduino en USB. Un élément logiciel développé au sein de Pure Data convertissait ce signal électrique en une émulation MIDI. Cette émulation contrôlait le lancement de la vidéo associé à la zone de détection au sein de Resolume. Cette vidéo était alors transférée dans MadMapper grâce à Syphon puis convertie en commande DMX qui contrôlait spatialement les projecteurs de lumières.

Nous avons mis en place six thèmes d’effets lumineux différents afin d’offrir une plus grande richesse d’interaction possible avec l’installation. Un élément du programme implémenté sous

Pure Data permettait de changer de thème à intervalle régulier en émulant des commandes MIDI au sein de Resolume, changeant la colonne de lecture. Même sans interaction, un effet lumineux global de base, placé comme "calque de fond" (lignes) dans Resolume permettait le mode dégradé, tandis que les effets lumineux d'interactions venaient se superposer dessus avec un mode de fusion prenant en compte le masque "d'alpha" des fichiers vidéo. Il s'agissait ainsi ici d'une matrice d'éléments vidéo de type boucle, classé par thèmes avec 6 colonnes et par zone interactive avec les 11 lignes.

Enfin, la position et zone des détections des capteurs concernent la redondance de suivi et le fonctionnement symétrique de l'installation, le sens des utilisateurs sur le chemin n'étant pas contrôlé.