Instalace Nexus vznikla v rámci otevřené výzvy Signal Calling pro Signal Festival 2023. Komplexní světelný objekt vizuálně připomíná organický růst digitálního mechu nebo neuronové sítě a pracuje s opakováním samostatných modulů, které dohromady vytvářejí prostorovou světelnou strukturu volumetrického displeje.
Za uměleckým návrhem stojí Lukáš Dřevjaný, David Minařík, Michal Mitro, Luboš Zbranek a Maurício Lobo. Zásadní část technologického a inženýrského vývoje probíhala v prototypové dílně PrusaLabu, kde vzniklo řešení modulů, jejich spojování, servisovatelnosti, optických vlastností i napájecí infrastruktury.
Koncept
Nexus pracuje s představou struktury, která algoritmicky roste v čase a prostoru. Jednotlivé buňky instalace se chovají jako propojený systém, v němž se světlo, zvuk a prostor vzájemně ovlivňují. Výsledkem je organický světelný objekt složený z 300 osminohých akrylových buněk, které vytvářejí dojem živé sítě rozprostřené do všech os prostoru. Koncept vychází z motivů rizomatických struktur, mycelia i lidských a nelidských neuronových sítí.
Konstrukční princip
Tým testoval různé geometrie, od hexagonů přes trojúhelníky až po finální krychlovou podobu s vyčnívajícími nožičkami.
Jedním z nejdůležitějších technických milníků projektu bylo vytvoření systému, který při sestavování nepotřebuje šrouby ani nářadí. Střed modulu vznikl jako přesně navržená 3D tištěná skládačka. Dvě poloviny do sebe zapadají pomocí spojek se zámečky, které drží celý modul pohromadě a zároveň umožňují jeho rychlé otevření.
Tento princip se ukázal jako zásadní i z hlediska údržby. V případě poškození není nutné měnit celý modul. Stačí vyloupnout čtyři zámečky, modul otevřít a vyměnit konkrétní část, například elektroniku nebo jednu z nožiček. Díky tomu je instalace servisovatelná přímo na místě a zároveň se výrazně snižuje materiálová náročnost případných oprav.
Práce se světlem a materiálem
Jedním z hlavních vizuálních cílů bylo, aby každá z osmi nožiček modulu svítila rovnoměrně a aby divák nevnímal bodový zdroj světla. K tomu nestačilo jen vložit LED diodu do akrylového prvku. Bylo nutné najít správnou kombinaci materiálu, tvaru a 3D tisku.
Klasické lité plexisklo se ukázalo jako nedostatečné, protože světlo vedlo především do hran. Autoři proto přišli se speciálním plexisklem s mikročástečkami, které dokáže světlo lámat a rozptylovat směrem ven. Díky tomu nesvítí jen hrana materiálu, ale vizuálně celá jeho hmota.
Středy modulů byly kompletně vytištěny z čirého PETG. I zde bylo nutné hledat přesné nastavení, které bude technicky funkční a zároveň vizuálně odpovídající. Vývojový tým otestoval zhruba osm různých struktur výplně, než zvolil honeycomb s přesně danou hustotou. Důležitou roli hrála také rychlost tisku. Při příliš rychlém tisku totiž PETG získává mléčné zabarvení a ztrácí optické vlastnosti, které byly pro výsledný světelný efekt klíčové.
Výroba 300 setů proto vyžadovala zapojení velké tiskové farmy. Tisk jednoho modulu trval několik hodin a kvůli zachování správné průsvitnosti nebylo možné výrobu jednoduše urychlit zvýšením rychlosti tisku.
Elektronika a řízení instalace
Nexus je přesně mapovaná světelná instalace. Každá nožička každého modulu má vlastní adresovatelnou LED diodu. Jeden modul tedy obsahuje osm samostatně řízených světelných bodů a jednotlivé moduly jsou propojené do větví.
Aby bylo možné světelnou strukturu správně řídit, musela být při sestavování dodržena přesná orientace všech modulů. Kabely musely směřovat stejným směrem, jinak by došlo k narušení prostorového LED mapování v řídicím softwaru. Ten pracuje s konkrétním směrem zapojení a pamatuje si přesné pořadí jednotlivých prvků.
Součástí vývoje byly také vlastní průchodky pro ploché kabely. Pro zvolené rozměry a typ kabeláže neexistovalo dostupné průmyslové řešení, proto tým PrusaLabu navrhl vlastní variantu. Průchodky byly vytištěny z flexibilního TPU na tiskárnách MK3 a chrání kabelové průchody proti stříkající vodě.
Software a řídicí desku vybrali autoři instalace. PrusaLab se zaměřil na návrh hlavního hardwarového napájecího řešení. Vznikl Powerbox se vstupy na 230 V, jističi a postupným rozběhem celé světelné soustavy. Ten zajišťuje, aby při spuštění instalace nedošlo k přetížení a vyhození pojistek.
Kompletace a testování
Přípravy vyvrcholily v říjnu, kdy se velká část dílů kompletovala v PrusaLabu během přesčasů. Před samotným přesunem na místo bylo nutné instalaci v labu sestavit a ověřit její funkčnost. Následně byla částečně rozebrána na větší bloky, převezena v dodávkách a na místě znovu složena podle vizualizace a schématu zapojení od autorů.
Samotná stavba připomínala 3D Tetris. Každý blok musel zapadnout do přesně definované prostorové kompozice a zároveň dodržet správné zapojení. Konstrukce se při testování i instalaci ukázala jako velmi stabilní, a to i při výrazných převisech do stran.
Modely Nexus se později představily také v menším měřítku jedné věže na akci Maker Faire.
Výsledek
Nexus je příkladem toho, jak se může generativní umění propojit s přesným technologickým a konstrukčním vývojem. Díky spolupráci autorů s PrusaLabem vznikl plně modulární světelný systém, který drží pohromadě bez šroubů a nářadí, je snadno servisovatelný a zároveň umožňuje přesné prostorové mapování světla.
Projekt ukázal, jak zásadní roli může v umělecké instalaci hrát detailní práce s 3D tiskem, tolerancemi, optickými vlastnostmi materiálů, kabeláží i napájením. Výsledkem je struktura, která působí organicky a živě, ale stojí na velmi přesně navrženém technickém systému.
Instalace byla uzpůsobena především pro dlouhodobé vnitřní fungování. Konstrukce zároveň prokázala vysokou odolnost a případné několikaměsíční venkovní nasazení by vyžadovalo pouze minimální úpravy pro dosažení plné vodotěsnosti.
O autorech
Za instalací Nexus stojí autorský tým propojující světelný design, vizuální umění, výzkum, interaktivní média a zvuk. Lukáš Dřevjaný je vizuální umělec, světelný designér a mentor kreativních technologií, který propojuje světlo, prostor a interaktivitu v instalacích, projekcích, živých vystoupeních i divadelních projektech. David Minařík má zázemí ve výtvarném umění i právu a založil biotechnologický startup Myco zaměřený na vývoj přírodních materiálů z mycelia. Michal Mitro je umělec a badatel, který ve své tvorbě pracuje se skulpturálními prostředími, zvukem, světlem a technologiemi. Luboš Zbranek působí jako 3D grafik, VJ, video a light designér se zaměřením na interaktivní prostředí a vztah člověka, stroje a kódu. Zvukovou složku doplnil Maurício Lobo, zvukový umělec působící v Portu, jehož tvorba zahrnuje hudbu a sound design pro výstavy, filmy, motion design i reklamu.
