Czy roboty i wyprawy na Marsa interesują artystów? Oczywiście! Futurystyczne wizje świata od dawna inspirują twórców. Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe i Spin Digital „połączyły” Ars Electronica Festival i European Rover Challenge, umożliwiając synergię badaczy kosmosu i ludzi kultury. Wszystko dzięki połączeniu i streamingowi 8K.
Co roku w Linz (Austria) odbywa się Ars Electronica Festival. To jeden z najważniejszych światowych festiwali sztuki medialnej. Z roku na rok jego program jest coraz bardziej rozbudowany i różnorodny. Podczas jego trwania prowadzone są sympozja, wystawy, spektakle, koncerty i inne formy artystyczne – od spekulatywnych scenariuszy futurystycznych po rozważania analityczne.
Projekt ten powstał w 1979 roku i miał na celu potraktowanie rewolucji cyfrowej jako okazji do przeanalizowania możliwych scenariuszy na przyszłość i skoncentrowania badań na powiązaniach sztuki, technologii i społeczeństwa. Z tą filozofią, która do dziś pozostaje hasłem przewodnim Ars Electronica, stoją twórcy Festiwalu – cybernetyk i fizyk Herbert W. Franke, muzyk elektroniczny Hubert Bognermayr, producenci muzyczni Ulli A. Rützel i Hannes Leopoldseder, ówczesny dyrektor ORF–Austrian Broadcasting Company.
Udział w międzynarodowym festiwalu wzięło także Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe, łącząc tym samym dwa ważne europejskie wydarzenia.
We wrześniu 2021 roku na Politechnice Świętokrzyskiej w Kielcach odbywało się największe wydarzenie kosmiczne w Europie – European Rover Challenge. Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe zajęło się realizacją telewizyjną wydarzenia na 13 kamer, w 4 lokalizacjach oraz 3 studiach. W wydarzeniu brał udział wóz realizatorski PIONIER.TV, a kamery śledziły w sumie 7 planów zdjęciowych pokazujących zawody robotów. Ponadto, PCSS wraz z partnerami: niemiecką firmą Spin Digital oraz austriacką Ars Electronica dosłownie cyfrowo – za pomocą telewizyjnej transmisji na żywo w rozdzielczości 8K – połączył obie konferencje, dając naukowcom i artystom możliwość wymiany doświadczeń związanych z robotyką.
Roboty wśród artystów
European Rover Challenge to prestiżowe wydarzenie kosmiczne łączące międzynarodowe zawody robotów mobilnych z pokazami naukowo-technologicznymi. Organizatorzy przybliżają szerokiej publiczności kosmos i uświadamiają rosnącą rolę nowoczesnych technologii w naszym życiu, kierując się hasłem „inspirujemy nowe pokolenie”. Jest to także miejsce spotkań przedstawicieli europejskiego świata nauki i biznesu, zainteresowanych wykorzystaniem technologii kosmicznych i robotycznych.
Kulminacyjnym punktem jest rywalizacja blisko 40 drużyn z całego świata, które wykorzystują zaprojektowane przez siebie łaziki, aby wykonywać zadania przed jakimi stoją roboty w prawdziwych misjach marsjańskich. Konkurs odbył się na specjalnym marsjańskim torze – Mars Yard. Dodatkowo na miejscu zbudowano 2-metrowy aktywny wulkan marsjański, który jest rekonstrukcją historii geologicznej gleby marsjańskiej na obszarze Elysium Planitia.
Dzięki łączeniu i streamingowi 8K, który zapewnił PCSS we współpracy ze Spin Digital, uczestnicy festiwalu Ars Electronica mogli oglądać zmagania marsjańskich łazików.
– W tym roku PCSS obsługiwał audiowizualnie i telewizyjnie konferencję ERC. Szybko zauważyliśmy, że tematyka autonomicznych robotów jest bardzo interesująca także dla artystów. Choć ERC jest wydarzeniem skupionym na technologii, to przecież Ars Electronica Festival jest festiwalem art&science, a wielu artystów już obecnie wykorzystuje nowoczesne technologie. Jako że obie imprezy odbywały się dokładnie w tym samym czasie postanowiliśmy wykorzystać możliwości, jakie daje nam streaming 8K, aby przybliżyć uczestnikom festiwalu tematykę łazików marsjańskich – mówi Maciej Głowiak, kierownik Działu Nowych Mediów w PCSS.
Za pomocą streamingu na żywo, a także zastosowaniu immersyjnych technologii, uczestnicy Ars Electronica Fesival mogli poczuć się tak, jakby obserwowali łaziki będąc tuż obok. Połączenie umożliwiało też debatę na żywo i przeprowadzenie serii pytań i odpowiedzi pomiędzy uczestnikami wydarzeń w Linz i Kielcach.
– Publiczność była szalenie zainteresowana wydarzeniem, a uczestnicy zadawali wiele pytań w trakcie transmisji na żywo. Interesowała ich głównie kwestia naukowa i techniczna. Ogromna immersyjna projekcja w instalacji Deep Space 8K była imponująca, a wysoka jakość obrazu i dźwięku dawały wrażenie przebywania wśród łazików na Marsie. Uczestników interesowało m.in. to, jak wyświetlić streaming 8K, aby nie stracił na jakości. Takie rozwiązania techniczne mogą być przyszłością dla artystów, szczególnie tych, którzy chcą pracować przy produkcji filmowej – mówi Roland Haring z Ars Electronica Festival.
Najnowsze technologie umożliwiające połączenie
Aby zrealizować transmisję z Kielc do Linz w Austrii wykorzystano kamerę Sony F65 dostosowaną przez producenta do nagrywania i transmisji 8K. Kamera została podłączona do procesora Sony BPU-8000, który przekazywał dalej sygnał live w postaci 16 połączeń 3G-SDI. Sygnał był następnie przetwarzany przez serwer konwertujący wyposażony w 2 karty BlackMagic DeckLink 8K do 4 połączeń 12G-SDI. Serwer ten został opracowany przez PCSS i miał dodatkowo zadanie zamiany sygnałów SQD na 2SI oraz dołączenie sześciokanałowego dźwięku w formacie 5.1. Dźwięk był nagrywany z użyciem 6 mikrofonów i miksowany za pomocą miksera Yamaha QL1, a następnie konwertowany do DANTE i osadzany w strumieniu SDI.
Odpowiednio przygotowane przez konwerter sygnały były następnie kodowane do HEVC na serwerze dostarczonym przez SpinDigital, na którym działało oprogramowanie SpinEncLive. Tym razem wykorzystano słabszą konfigurację komputera opartą o cztery procesory Intel Xeon Platinum 8176 CPU (sumarycznie 112 rdzeni), której dodatkowym celem było również zmienienie klatkażu wideo i przesłanie sygnału 29,97 ramek/s. Enkoder produkował w związku z tym strumień HEVC o bitrate 100 Mbit/sek., który był następnie opakowany w protokół RTP i przesyłany za pomocą proxy Zixi Broadcaster przez tradycyjny internet do Linz. Tam, w siedzibie Ars Electronica strumień był odbierany przez komputer wyposażony w SpinDigital SpinPlayer i wyświetlany w instalacji Deep Space 8K na 16-metrowym ekranie 8K umożliwiającym immersję.
– To była nasza pierwsza produkcja 8K na żywo poza studiem telewizyjnym, która wymagała od nas przeniesienia całego sprzętu produkcyjnego, od kamer po kodery, do przestrzeni zawodów łazików. Po drugie, przeprowadziliśmy transmisję na żywo przez publiczny internet, co sprawia, że rozwiązanie jest bardziej przystępne cenowo i łatwe w konfiguracji, ale wiąże się z wyzwaniami dotyczącymi niezawodności i opóźnień. Na koniec zaprezentowaliśmy treść w środowisku wielkoekranowym Deep Space 8K, gdzie publiczność siedzi bardzo blisko ekranu. Oznacza to, że musimy zagwarantować bardzo wysoką jakość zakodowanego sygnału 8K, aby uniknąć widocznej degradacji jakości obrazu – mówi dr Mauricio Alvarez-Mesa, CEO w Spin Digital Video Technologies GmbH, odpowiedzialny w czasie pokazu za część związaną z kodowaniem obrazu.
Ponadto, widzowie mieli możliwość interakcji i zadawania pytań w trakcie prezentacji, co odbywało się przez dodatkowo zestawiony kanał zwrotny za pośrednictwem systemueduMeet, rozwijanego w PCSS.
– Łącząc ultra wysoką rozdzielczość w 8K z transmisją o niskim opóźnieniu, byliśmy w stanie stworzyć wciągający spektakl na żywo, w którym publiczność mogła wchodzić w interakcję z zespołem prezentującym roboty w Kielcach – zaznaczył dr Alvarez-Mesa.
Należy podkreślić, że tak zestawiona konfiguracja sprzętowa umożliwiła osiągnięcie opóźnienia strumieniowania rzędu 1 sekundy i przesłanie sygnału wysokiej jakości na odległość ok. 2000 km bez pogorszenia jakości i utraty pakietów (fizyczna odległość pomiędzy Kielcami a Linz to ok. 730 km, jednak odległość połączeń światłowodowych była znacznie większa).
– Będziemy kontynuować prace badawcze, rozwojowe i prototypowe streamingów 8K na żywo, aby poszerzyć jego możliwości – podkreśla CEO Spin Digital.
Sztuka i nauka w jednym miejscu.
Połączenie ERC i Ars Electronica Festival dało możliwość synergii świata nauki, sztuki i nowych technologii.
– Należy podkreślić, że takie działania wpisują także się doskonale w propagowaną przez Komisję Europejską inicjatywę STARTS, w której artyści aktywnie współdziałają z zespołami inżynierskimi w opracowaniu innowacji i nowych zastosowań. Mamy nadzieję, że w przyszłości nasze działania przyniosą efekt w postaci nowych projektów łączących technologię i sztukę – dodaje Głowiak.
Kosmos i życie na Marsie od dawna są inspiracją dla twórców filmowych, pisarzy, czy producentów gier komputerowych. Również tym razem niemal namacalna możliwość poznania działalności człowieka w galaktyce, stała się inspiracją dla międzynarodowego grona artystów. Nie byłoby to możliwe, gdyby nie zaawansowane technologie łączenia na żywo i transmisja obrazu oraz dźwięku wysokiej rozdzielczości. Możliwość przeprowadzenia streamingu jest pokłosiem projektu Immersify w programie Horyzont 2020, który partnerzy streamingu realizowali w latach 2017-2020.
– Dzięki synergii tych dwóch wydarzeń chcieliśmy pokazać artystom, że transformacja kosmiczna jest coraz bliżej, ale też, że ludzie kultury są potrzebni w tych zmianach. Sztuka uwrażliwia na pewne rzeczy. Zauważmy, że komercyjne loty kosmiczne stały się już codziennością, chociaż dawniej nikt w to nie wierzył. Dzisiaj nawet statki kosmiczne, które dawniej przypominały pudełka, projektuje się w ten sposób, aby były wizualnie przyjazne dla przeciętnego człowieka chcącego skorzystać z turystyki kosmicznej. To z ludźmi wrażliwymi na estetykę planuje się budowę kosmicznych ogrodów na Księżycu. Mówi się nawet o przyszłości misji orbitalnych dla artystów, którzy będą mogli namalować świat patrząc na niego z góry – wyjaśnia Łukasz Wilczyński, pomysłodawca i współorganizator European Rover Challenge.
Podkreśla też, że dalszy rozwój sektora kosmicznego jest niemożliwy bez humanistów, a motorem do rozwoju i zmian, podobnie jak w wielu innych dziedzinach, może być wrażliwość artystyczna. Dlatego tak ważna jest współpraca świata nauki i sztuki.
– Sztuka jest wyrazem rozwoju cywilizacyjnego. Artyści są niezbędni, aby upowszechniać wiedzę o kosmosie, który przecież jest bardzo inspirujący. Nie ma więc rozwoju człowieka bez sztuki. Mamy tego świadomość i zdaje się, że młodzi ludzie także, bo podczas naszej prezentacji uczestnicy zadawali bardzo wnikliwe pytania. Widać, że wiedza o kosmosie i o technologiach kosmicznych, których używamy na co dzień, kształtuje nowe pokolenie. Teraz zadaniem nie tylko naukowców, ale i artystów jest to, aby najnowsze odkrycia w tej dziedzinie popularyzować – dodaje.
Gabriela Jelonek
