Organická síť ve veřejném prostoru

Instalace Nexus vznikla pro Signal Festival 2023 jako komplexní světelný objekt pracující s představou struktur, které rostou a vyvíjejí se podle vlastních pravidel. Inspirací se staly neuronové sítě, podhoubí mycelia nebo rizomatické systémy známé z přírody.

Jednotlivé buňky instalace vytvářejí propojený celek, ve kterém spolu komunikují světlo, zvuk a prostor. Výsledkem je volumetrická světelná struktura rozprostřená do všech os prostoru a působící dojmem živého organismu.

Za uměleckým návrhem stojí autorský tým Lukáš Dřevjaný, David Minařík, Michal Mitro, Luboš Zbranek a Maurício Lobo. Významná část technologického a konstrukčního vývoje následně probíhala v PrusaLabu.

Hledání správné buňky

Dnešní podoba modulu rozhodně nebyla první variantou. Během vývoje autoři i technický tým testovali různé geometrie od trojúhelníkových přes hexagonální až po finální krychlovou konstrukci doplněnou osmi světelnými rameny.

Výsledný modul musel splňovat několik protichůdných požadavků. Měl být dostatečně pevný, snadno sestavitelný, lehký, servisovatelný a zároveň opticky zajímavý.

Právě proto vznikl unikátní systém spojování bez použití šroubů nebo nářadí. Střed modulu tvoří přesně navržená 3D tištěná konstrukce složená ze dvou polovin, které do sebe zapadají pomocí speciálních zámečků.

Montáž je díky tomu rychlá a intuitivní. Stejný princip se navíc ukázal jako zásadní i z hlediska údržby.

Konstrukce, kterou lze opravit během minut

Jednou z hlavních priorit projektu byla servisovatelnost.

V případě poškození není nutné měnit celý modul. Stačí vyjmout několik spojovacích prvků, otevřít středovou část a vyměnit konkrétní součást. Ať už jde o elektroniku, kabeláž nebo některou z akrylátových nožiček.

Takový přístup výrazně snižuje náklady na údržbu, zjednodušuje opravy a současně minimalizuje množství odpadu při provozu instalace.

Jak rozsvítit celý objekt

Vizuální kvalita světla byla jedním z nejdůležitějších aspektů projektu.

Nestačilo pouze umístit LED diodu do akrylátového prvku. Cílem bylo vytvořit dojem, že svítí celý objem jednotlivých ramen, nikoliv pouze jejich hrany nebo konce.

Po sérii experimentů bylo zvoleno speciální akrylátové plexisklo s mikročásticemi, které světlo rozptylují do celého objemu materiálu. Díky tomu vzniká měkký a homogenní světelný efekt.

Stejně náročný byl i vývoj samotných středových částí modulů. Ty byly vytištěny z čirého PETG a vývojový tým během testování ověřil přibližně osm různých struktur výplně. Nakonec zvítězila přesně definovaná honeycomb struktura, která nabídla nejlepší kombinaci pevnosti a optických vlastností.

Důležitou roli hrála dokonce i rychlost tisku. Příliš rychlý tisk způsoboval mléčné zakalení materiálu a zhoršoval jeho průsvitnost. Každý parametr proto musel být pečlivě optimalizován.

Výroba stovek unikátních dílů

Výroba 300 modulů představovala sama o sobě samostatnou výzvu.

Každý modul obsahoval několik 3D tištěných součástí a výroba probíhala na tiskové farmě PrusaLabu po mnoho týdnů. Jednotlivé díly nebylo možné jednoduše urychlit zvýšením rychlosti tisku, protože by došlo ke zhoršení optických vlastností materiálu.

Právě zde se ukázala výhoda rozsáhlé tiskové infrastruktury a zkušeností s velkosériovou výrobou pomocí 3D tisku.

Elektronika a prostorové mapování

Nexus není pouze světelný objekt. Je to přesně adresovatelný systém, ve kterém má každá LED dioda své konkrétní místo v prostoru.

Každý modul obsahuje osm samostatně řízených světelných bodů a všechny moduly jsou propojené do větví, které dohromady vytvářejí jednu světelnou síť.

Aby bylo možné správně řídit výsledné animace, musela být při montáži dodržena přesná orientace každého modulu. Řídicí software pracuje s konkrétní pozicí jednotlivých prvků a jakákoliv odchylka by narušila výsledný světelný obraz.

V PrusaLabu vzniklo také hlavní napájecí řešení celé instalace. Součástí systému se stal speciální Powerbox obsahující jištění, rozvody napájení i systém postupného rozběhu, který chrání instalaci před proudovými špičkami při spuštění.

Stavba připomínající prostorový Tetris

Před samotnou instalací na místě bylo nutné celý objekt sestavit a otestovat přímo v PrusaLabu.

Po ověření funkčnosti byla konstrukce rozdělena na větší bloky, převezena na místo instalace a následně znovu sestavena podle prostorových schémat připravených autory.

Samotná montáž připomínala trojrozměrný Tetris. Každý segment musel zapadnout na přesně určené místo a zároveň zachovat správné elektrické propojení.

Testování i následný provoz potvrdily vysokou stabilitu konstrukce, a to i v místech s výraznými prostorovými přesahy.

O autorech

Nexus vznikl díky spolupráci tvůrců z různých oblastí současného umění a technologií.

Lukáš Dřevjaný se dlouhodobě věnuje světelnému designu, interaktivním instalacím a kreativním technologiím. David Minařík propojuje výtvarné umění s výzkumem nových materiálů a je zakladatelem startupu Myco. Michal Mitro pracuje s prostorem, světlem a zvukem v rámci experimentálních uměleckých projektů. Luboš Zbranek se specializuje na 3D grafiku, video mapping a interaktivní prostředí. Zvukovou složku vytvořil Maurício Lobo, portugalský zvukový umělec a skladatel působící na pomezí hudby, sound designu a nových médií.

Výsledek

Nexus ukazuje, jak mohou generativní umění, digitální výroba a precizní technické řešení fungovat jako jeden celek. Instalace působí organicky a intuitivně, ve skutečnosti se však opírá o stovky hodin vývoje, testování a optimalizace.

Projekt se stal ukázkou toho, jak důležitou roli mohou při vzniku současného umění hrát technologie, které běžně spojujeme spíše s průmyslem nebo vývojem produktů. V případě Nexusu se právě 3D tisk, elektronika a inženýrský přístup staly základem díla, které dokázalo proměnit prostor Signal Festivalu v živoucí světelný organismus.