Od Reflexe k Fluidu

Fluidum navazuje na úspěšnou instalaci Reflexe, kterou Petr Vacek vytvořil společně s Adamem Ciglerem pro Signal Festival 2019 v rámci programu Signal Calling.

Zatímco Reflexe pracovala s pohybem zrcadel ve dvou osách, Fluidum přidává třetí rozměr. Jednotlivá zrcadla se nejen naklánějí, ale také vysouvají směrem k divákovi. Díky tomu vzniká skutečná prostorová vlna, která výrazně posouvá intenzitu celého zážitku.

Projekt tak představuje přirozenou evoluci původní myšlenky a zároveň technologický krok vpřed.

Umělecký koncept

Hlavním tématem instalace je samotný divák.

Petr Vacek se při návrhu inspiroval představou prvního člověka hledícího do vodní hladiny a objevujícího vlastní odraz. Fluidum tuto archetypální zkušenost přenáší do současného technologického světa.

Odraz návštěvníka se rozpadá na desítky fragmentů, které se znovu skládají do nových obrazů. Realita se mění, deformuje a získává nové významy. Divák se stává součástí díla a zároveň jeho hlavním motivem.

Instalace tak vybízí k zastavení a zamyšlení v prostředí, které je jinak plné neustálého pohybu a informačního přetížení.

Jak funguje jedno zrcadlo

Celou instalaci tvoří 85 samostatných kinetických modulů.

Každý modul obsahuje zrcadlo připevněné na speciální platformě se třemi stupni volnosti. Dokáže se naklánět do stran, dopředu, dozadu a současně se vysouvat směrem k pozorovateli.

Klíčem k celému řešení se stala modifikovaná Stewartova platforma. Tento princip umožňuje řídit prostorový pohyb pomocí koordinovaného pohybu tří motorizovaných ramen.

Stejná technologie se využívá například u některých přesných vědeckých zařízení nebo v systémech pro nastavování optických prvků.

Výsledkem je mimořádně kompaktní konstrukce. Celé dílo má hloubku přibližně patnáct centimetrů, přesto dokáže vysunout zrcadla o dalších více než dvacet centimetrů vpřed.

Vývoj pod extrémním časovým tlakem

Na kompletní realizaci projektu byly pouhé čtyři měsíce.

Během této doby bylo potřeba navrhnout mechanickou konstrukci, vyvinout elektroniku, vytvořit firmware, otestovat všechny funkce a připravit instalaci na transport do Spojených arabských emirátů.

Vývoj proto probíhal formou intenzivního rapid prototypingu. Díky 3D tiskové farmě vznikaly nové verze dílů prakticky každý den a jednotlivé iterace se okamžitě ověřovaly v provozu.

Vedle 3D tištěných součástí bylo nutné zajistit také výrobu CNC obráběných hliníkových dílů, speciálních kulových čepů a dalších přesných komponent.

85 modulů, tisíce součástek

Každý modul se skládá z desítek dílů.

Obsahuje 3D tištěné šasi, platformu se zrcadlem, tři motorizovaná ramena z laserem řezaného hliníku, vlastní elektroniku a řadu mechanických spojů.

Sestavení jediného modulu znamenalo složit více než šedesát součástek, utáhnout více než sto šroubů a osadit elektroniku řadou dalších komponent.

A to vše osmdesát pětkrát.

Přestože výroba probíhala pod značným časovým tlakem, podařilo se dokončit všechny moduly včas a ještě před odjezdem sestavit kompletní instalaci k prvnímu plnému testu.

Elektronika pod každým zrcadlem

Každý modul obsahuje vlastní řídicí desku navrženou speciálně pro tento projekt.

Jejím srdcem je mikropočítač ESP, který v reálném čase počítá kinematické rovnice převádějící požadovanou polohu zrcadla na pohyb jednotlivých motorů.

Použité servomotory poskytují zpětnou vazbu o své poloze, zatížení i teplotě. Díky tomu může systém průběžně kontrolovat svůj stav a reagovat na případné problémy.

Všechny moduly jsou propojeny pomocí průmyslové sběrnice CAN a komunikují s centrálním řídicím počítačem, který koordinuje pohyb celé instalace.

Součástí řešení je také vlastní firmware umožňující hromadné aktualizace všech modulů i vzdálenou správu prostřednictvím webového rozhraní.

Cesta do Dubaje

Přestože instalace váží přibližně 300 kilogramů, bylo nutné ji připravit pro leteckou přepravu do Dubaje.

Celý systém se podařilo rozložit a zabalit do jediné standardní europalety. Po příjezdu do českého pavilonu následovala montáž přímo na místě, která probíhala souběžně s dokončováním samotné budovy.

Poslední dny před otevřením výstavy patřily dolaďování softwaru, programování bezpečnostních funkcí a tvorbě finální choreografie pohybu zrcadel.

Když se divák stane součástí díla

Na rozdíl od mnoha současných interaktivních instalací Fluidum neobsahuje senzory sledující návštěvníky.

Přesto lidé před sochou spontánně mávají, pohybují se, fotografují a snaží se navázat s objektem kontakt. Instinktivně totiž předpokládají, že reaguje na jejich přítomnost.

Ve skutečnosti je pohyb zrcadel předem naprogramovaný.

Právě tento paradox činí z návštěvníka nečekaného aktéra celé situace. Ne interaktivní technologie reagující na člověka, ale člověk reagující na technologii.

Výsledek

Fluidum fungovalo v českém pavilonu sedm dní v týdnu, dvanáct hodin denně po celou dobu konání světové výstavy Expo 2020 Dubai.

Instalace zaujala tisíce návštěvníků z celého světa a stala se jedním z nejvýraznějších exponátů české expozice. Spojení robotiky, digitální výroby, architektury a umění zde vytvořilo dílo, které funguje stejně dobře jako technologická demonstrace i jako silný emocionální zážitek.

Pro PrusaLab představuje Fluidum jeden z nejkomplexnějších projektů, na kterých jsme se podíleli. Je důkazem toho, že moderní výrobní technologie mohou sloužit nejen průmyslu, ale i vzniku nových forem současného umění.