Vuorovaikutteiset installaatiot

Transkriptio

1 TEKNILLINEN KORKEAKOULU Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio T Sisällöntuotannon seminaari Vuorovaikutteiset installaatiot Tero Kemppinen 49485L

2 Vuorovaikutteiset installaatiot Tero Kemppinen TKK, Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio TIIVISTELMÄ Tämä seminaaripaperi käsittelee vuorovaikutteisia installaatioita, niiden historiaa, merkitystä kulttuurissa ja taiteessa muutaman esimerkin voimin. Aluksi määritellään vuorovaikutteisten installaatioiden ideaa ja pohditaan mitä ne oikeastaan ovat. Lisäksi installaatioiden vuorovaikutteisuutta tutkitaan tarkemmin. Lopuksi tarkastellaan muutamia nykyaikaisia installaatioita ja vuorovaikutteisten installaatioiden tulevaisuuden näkymiä. 1 JOHDANTO Vuorovaikutteiset installaatiot voidaan määritellä usealla tavalla johtuen niiden tuoreesta asemasta nykykulttuurin piirissä. Eräs tapa [Bestor, 2003] on määritellä ne tiettyyn tilaan sijoitetuiksi rakennelmiksi, muodostaen oman todellisuutensa tai tilansa jossa pätevät rakennelman ja laitteiston määräämät 'lait' ulkopuolisen todellisuuden lisäksi. Ulkopuolinen käyttäjä tai kokija alistaa itsensä installaation vaikutteille saapuessaan sen piiriin. Taiteilija tai installaation rakentaja voi täten heijastaa oman visionsa käyttäjään rakennelman kautta. Vuorovaikutteisuuden ansiosta käyttäjän suorittamat liikkeet ja toimenpiteet heijastuvat installaation toiminnan kautta takaisin käyttäjän aisteille ja täten luovat halutun tai satunnaisen kokemuksen käyttäjässä. Kokemukseen vaikuttavat mm. installaation käyttöliittymä, installaation muodostaman immersion vahvuus sekä käyttäjän omat psykofyysiset ominaisuudet. Koska käyttäjä itse vaikuttaa teokseen, käyttäjäkokemukset saattavat olla jopa täysin uniikkeja ja omalla toiminnallaan vaikuttavat teoksen syntyyn. Staattisista teoksista tai installaatioista poiketen, rakentaja on tavallaan arkkitehti joka toimii ainoastaan lopullisen aistihavaintokokemuksen katalyyttina jonka tuottaman idean installaatio itse toteuttaa käyttäjän yhteistyön avulla [Edmonds et al., 2004]. Samalla käyttäjä tekee itsestään käyttöliittymäsuunnittelun testihenkilön. Tässä tutkielmassa keskitytään lähinnä vuorovaikutteisiin installaatioihin taiteen näkökulmasta. 2

3 Kuva 1. Charlotte Davies. Osmose. Kuvassa käyttäjän näkemää virtuaalitilaa metsän, juurien ja kivien muodossa. Lisäksi ohjelmiston riviä koodia on esitetty myös visuaalisesti. Vuorovaikutteisten installaatioiden historia juontaa juurensa 60-luvun keskivaiheille, jolloin Ivan Sutherland ja Bob Sproull kehittivät päähän asennettavan näytön (HMD) [Graig et al., 2003], joka mahdollisti pään liikkeiden havainnoinnin ja käyttäjän virtuaalisen vuorovaikutuksen järjestelmän ja ympäristön välillä [Grau, 2003]. Alkuvaiheessa virtuaaliset tilat pystyivät käsittelemään kuitenkin vain noin polygonia. 70-luvun alkupuolella Myron Krueger kehitti installaation Videoplace, joka tallensi käyttäjän hahmoa videolle ja heijasti erilaisten vuorovaikutusten kautta manipuloidun hahmon suurelle näytölle. Vuonna 1981 Thomas Zimmerman kehitti datakäsineen prototyypin, joka on konseptina edelleen käytössä erilaisissa virtuuaalitodellisuusjärjestelmissä. Myöhemmin 80-luvun loppupuolella Scott Fisher ja Elizabeth Wenzel toteuttivat ensimmäisen virtuaalisessa tilassa toimivan äänisimulaation Charlotte Davies toteutti teoksen Osmose [Kuva 1], jossa käyttäjä pystyi liikkumaan metsämäisessä virtuaalitilassa virtuaalikypärän sekä erilaisten sensorien vuorovaikutuksella. Visuaalinen loistokkuus sekä korkealle kehittynyt teknologia tekivät tästä teoksesta merkkitapauksen ympäri maailmaa. Vuorovaikutteisten installaatioiden usein käyttämän teknologian kehitys ja edullisuus on mahdollistanut niiden käyttöönoton myös muihin tarkoituksiin kuin perinteiseen mediataiteeseen. Opetuskäyttöön on muun muassa suunniteltu erilaisia simulaattoreita, joissa käyttäjä voi harjoitella turvallisesti esimerkiksi lentokoneen laskeutumista tai maansiirtokoneen käsittelyä. Tieteellisiin tarkoituksiin on rakennettu laitteita jotka mahdollistavat vuorovaikutteista tieteellistä visualisointia sekä lääketieteen kuin muiden luonnontieteiden parissa. Viime vuosikymmenen aikana uudenlainen vuorovaikutteisuus on yleistynyt myös viihteen parissa. Mahdollisia sovellusalueita on löydettävissä lähes rajattomasti. Installaatioilla on mahdollista rakentaa uudenlaista kulttuuria sekä uudenlaista näkökulmaa inhimilliseen oppimiseen. 3

4 2 VUOROVAIKUTTEISUUS 60-luvulta lähtien tavoitteena on ollut tuoda käyttäjä mukaan taideinstallaatioihin. Kuitenkaan alkuvaiheissaan vuorovaikutteisuuden tuominen teoksiin ei ollut kovinkaan edistynyttä. Vaikka nykypäivänä käytössämme on jo varsin kehittynyttä teknologiaa, erilaisten laitteistojen yhteensaattaminen sekä keskinäinen vuorovaikutus saattaa olla hyvinkin haastavaa. Installaatioiden rakentamisen parissa toimii usein joukko erilaisten tieteiden osaajia. Teknologistien ja taiteilijoiden yhteistyö tuo usein esille uusia tapoja suunnitella ja kehittää käyttöliittymiä [Edmonds et al., 2004]. Erilaiset vuorovaikutteiset järjestelmät voidaan luokitella ryhmiin: staattisiin, dynaamispassiivisiin, dynaamisinteraktiivisiin sekä varioituihin dynaamisinteraktiivisiin. Staattisessa järjestelmässä katsoja ei voi vaikuttaa teoksen tilaan. Teoksella ja katsojalla ei ole siis minkäänlaista keskinäistä vuorovaikutusta. Tosin katsoja voi saada teoksesta luonnollisia tuntemuksia ja vaikutteita. Suurin osa perinteisestä taiteesta voidaan luokitella tällaiseksi. Samoin elokuva- ja videotaide suurimmilta osiltaan. Dynaamispassiivisessa järjestelmässä katsoja on edelleen passiivinen elementti. Teos itsessään on kuitenkin avoin ulkoiselle vuorovaikutteille. Tällainen voi olla esimerkiksi lämpötilan vaihtelu, tietynlaiset äänisignaalit tai muut fyysiset luonnolliset signaalit joihin katsoja ei pysty itse vaikuttamaan. Dynaamisinteraktiivinen järjestelmä on ylemmästä kategoriasta asteen avoimempi versio. Käyttäjän tai käyttäjien sallitaan tuovan oman syötteensä teoksen tilaan yleisesti joillain sensorisilla laitteilla. Tällaisia ovat mm. videokamera, mikrofonit ja paineentunnistimet esimerkiksi maton alla. Varioidut dynaamisinteraktiiviset järjestelmät poikkeavat siinä suhteessa että teos objektina itsessään on avoin vuorovaikutukselle tai muutokselle joko käyttäjän tai taiteilijan vaikutuksesta. Tällä tavoin teos varioi itseään. Sen muoto tai toiminta saattaa muuttua aikaisemmasta tilasta seuraavaan, jolloin sen käyttäytymistä on vaikeampaa arvioida tai ennustaa. Se toimii eräänlaisena tilakoneena ja perättäisinä teoksen manifestaatioina ja sen toiminta saattaa riippua osin tai täysin aikaisemmista tiloista. 3 NYKYAIKAISET INSTALLAATIOT VIRTUAALINEN KEINOELÄMÄ Uuden haaran vuorovaikutteisten installaatioden piirissä ovat muodostaneet virtuaalisen keinoelämän pioneerit Christa Sommerer ja Laurent Mignonneau [Grau, 2003]. Vuodesta 1992 lähtien he ovat kiertäneet installaatioillaan näyttelyitä ympäri maailman. Heidän teoksissaan yhdistyvät biotieteet sekä visuaalinen media, jotka muodostuvat virtuaalisena keinoelämänä. Heidän tavoitteenaan on luoda luonnollisia käyttöliittymiä installaatioihin, jotka yleensä liittyvät keinotekoisiin luonnollisiin ympäristöihin, joissa elää kasvavia ja muuntuvia organismeja. Ensimmäinen yhteinen installaatio Interactive Plant Growing [Kuva 2] vuodelta Installaatio visualisoi kasvun, evoluution sekä 4

5 mutaation periaatteita. Tässä työssään heillä oli tavoitteena tuoda käyttöliittymässä virtuaalinen ja reaalinen tila mahdollisimman lähelle toisiaan. 12 x 6 metrin tilassa oli noin 4 x 3 metrin kuva heijastettuna virtuaalisista kasveista, joita edusti tilassa viisi ruukkua erilaisia todellisia kasveja. Ruukkuihin oli liitetty sensoreita, jotka pystyivät mittaamaan sähkövarauksia pieniltä etäisyyksiltä. Näin ruukun edustalla oleva käyttäjä pystyi kosketuksella vaikuttamaan kasvin elämään virtuaalisessa tilassa. Lopulta tietyssä vaiheessa 'tappajakaktus' pyyhkii kasvipopulaation ja systeemi alkaa jälleen alusta. Kuva 2. Sommerer, Mignonneau. Interactive Plant Growing. Huoneessa sijaitsevat kasvit toimivat käyttöliittymänä teokselle. Vuorovaikutuksen tulos näkyy kankaalle projisoituna virtuaalitilassa.. Vuonna 1994 he esittelivät installaation A-Volve [Kuva 3]. Tässä teoksessa oli mahdollista luoda keinotekoisia elämänmuotoja, olla niiden kanssa vuorovaikutuksessa ja seurata miten ne elävät, lisääntyvät ja kuolevat darwinistiseen tapaan. Tällä kertaa ympäristössä elivät kasvien sijasta erilaiset otukset, joiden elämään oli mahdollista vaikuttaa. Luominen tapahtui kosketusnäytön avulla ja kuva heijastettiin peilille (100 x 150 cm), joka sijaitsi 15 cm syvän vesialtaan pohjalla. Piirretyn kuvan ominaisuudet siirtyivät ohjelmiston kautta olion ominaisuuksiksi, jotka suurin osin määräsivät sen elämästä ja kehittymisestä. Pöytämäinen rakennelma sijaitsi huoneessa jonka seinät olivat mustia sekä lähes kauttaaltaan pimeä. Tämä loi osaltaan vaikutelmaa että hohtavassa altaassa olisi elämää. 5

6 Kuva 3. Sommerer, Mignonneau. A-Volve. Näkymiä vuorovaikutustilanteesta, käyttöliittymästä sekä olion luomistesta kosketusnäytön avulla. Vuonna 2001 Sommerer ja Mignonneau kehittivät teoksen Nano-Scape [ Mignonneau et al., 2005] joka perustui tuntoaistilla havaittavaan magneettikenttään. Teoksen tarkoituksena oli tuoda nanoteknologiaa tutuksi suurelle yleisölle Hannoverissa pidetyssä Science + Fiction- messuilla. Käyttäjän oli mahdollista olla vuorovaikutuksessa joukon atomien kanssa, jotka oli simuloitu järjestäytymään itsenäisesti. Tällä tavoin voitiin havainnollistaa miten hienovaraisesti voitiin vaikuttaa hyvin pieniin rakenteisiin ja järjestelmiin [Kuva 4]. Kuva 4. Sommerer, Mignonneau. Nano-Scape. Kuva monen käyttäjän vuorovaikutustilanteesta. Kuvassa vasemmalla Christa Sommerer ja oikealla Laurent Mignonneau. Nanoteknologialla viitataan materiaaleihin ja järjestelmiin joiden rakenteet sekä komponentit omaavat huomattavan edistyneitä fyysisiä, kemiallisia, biologisia sekä toiminnallisia ominaisuuksia niiden koon johdosta. Nanoteknologia tähtää näiden ominaisuuksien hyödyntämiseen eri sovelluksissa lääketieteen, insinööritieteiden ja muun muassa myös mediataiteen saralla. 6

7 Vuorovaikutuksen välineenä oli ainoastaan voimapalautteellinen kosketus (haptinen käyttöliittymä). On osoitettu [ Mignonneau et al., 2004] että samanaikainen visuaalinen sekä auraalinen informaatio voi häiritä kosketukseen perustuvaa käyttökokemusta. Installaatio oli rakennettu pöydäksi, jonka alle oli sijoitettu neljä elektromagneettia. Yläpuolelle oli asennettu videokamera joka seurasi käyttäjien käsien [Kuva 5] sijainteja. Kuva 5. Sommerer, Mignonneau. Nano-Scape. Käyttäjän käteen on asetettu kaksi magneettista sormusta joihin pyödän alla oleva elektromagneetti vaikuttaa. Sormukset ohjaavat myös käyttäjän käden sijainnin ja asennon seurantaa. Käyttäjän liikuttaessa kättään pöydän lasipinnan yläpuolella kamera lähettää järjestelmään kuvainformaatiota joka ensin käsitellään ja siirretään edelleen simulaatiojärjestelmään. Käden liikkeen aiheuttama epätasapainotila aiheuttaa vuorovaikutusta atomien kesken ja simulaatio laskee käyttäjän käteen kohdistuvan voiman. Tämä voima ohjataan magneettien ja käyttäjän kädessä olevien magneettisormusten välityksellä käyttäjälle. Installaatio toimii myös monen käyttäjän ympäristönä ja simulaatio ottaa huomioon kaikkien käyttäjien aiheuttaman vuorovaikutuksen. Kuitenkin kaikille käyttäjille suunnataan kaikkien magneettien välityksellä samansuuruinen voimapalaute. Simulaatioon aiheutetut pienet liikkeet johtavat myös pienempiin voimapalautteeseen kun taas agressiivisemmat liikkeet johtavat suurempaan voimapalautteeseen. 4 LOPPUSANAT Nopeiden tietoverkkojen kehitys tuo selkeästi oman mielenkiintoisen kehityshaaransa vuorovaikutteisiin installaatioihin. Jo nyt on mahdollista rakentaa installaatioita, jotka eivät ole rajoittuneita yhteen paikkaan. Tulevaisuudessa olisi siis mahdollista nähdä todellisia dynaamisia virtuaalisia installaatioita, jotka toimivat tietoverkon välityksellä. Samoin kehittyvä tietotekniikka mahdollistaa hienostuneempien ja monimutkaisempien rakenteiden esittämisen ihmisen eri aisteille. 7

8 Tällaiset tietoverkot ja erilaiset kommunikointitavat toisi myös uudenlaisia mahdollisuuksia elinympäristön laajentamiseen virtuaalisiin tiloihin alati kansoittuvassa maailmassa, jossa fyysinen tila pienenee yksilöä kohti varsinkin kaupunkiympäristöissä. VIITTEET Bestor, A Installation art: image and reality. ACM SIGGRAPH Computer Graphics, Volume 37 Issue 1. ACM Press. Edmonds, E., Turner, G., Candy, L., Computer human interface: Approaches to interactive art systems. Proceedings of the 2nd international conference on Computer graphics and interactive techniques in Australasia and South East Asia GRAPHITE '04. ACM Press. Mignonneau, L., Sommerer, C., Nano-Scape: Experiencing Aspects of Nanotechnology through a Magnetic Force-Feedback Interface. ACE 2005, ACM SIGCHI International Conference on Advances in Computer Entertainment Technology 15 th - 17 th June 2005 Polytechnic University of Valencia (UPV), Spain, pp Mignonneau, L., Sommerer, C., Mobile Feelings wireless communication of heartbeat and breath for mobile art In 14 th International Conference on Artificial Reality and Telexistance (ICAT2004) Conference Proceedings, Seoul, Korea, 2004, pp Grau, O.,2003. Virtual Art: From Illusion to Immersion. ISBN The MIT Press. Craig, A., Sherman, W., Understanding Virtual Reality. ISBN Morgan Kaufmann Publishers. 8