Wie man mehrere Projektoren in HeavyM verwendet

Mehrere Projektoren - Abdeckung oben

Es gibt viele Kreative, die sich ihre Projekte nur in einer physisch grandiosen Weise vorstellen. Sie sehen ihre Kreationen an der Seite eines Gebäudes oder so groß wie eine Statue. Und wenn es um digitale Kunst geht, dann ist Projection Mapping nie weit. Je größer das Projekt ist, desto wahrscheinlicher ist es jedoch, dass ein einzelner Projektor nicht ausreicht. In solchen Fällen ist der Einsatz mehrerer Projektoren unumgänglich. In diesem Artikel wird nach der Beschreibung einiger technischer Aspekte gezeigt, wie man mehrere Projektoren in HeavyM verwendet.

Lassen Sie uns zunächst auf einige technische Aspekte eingehen. Die Verwendung mehrerer Projektoren erfordert einige Kenntnisse in Bezug auf Komponenten und Hardware. Das Verständnis der Rädchen führt zu einem flüssigen Erstellungsprozess und ebnet den Weg für bessere Projekte.

Mehrere Projektoren: Was bedeutet das für die Hardware?

Mehrere Projektoren - Hardare-Computer

Wenn wir über mehrere Projektoren sprechen, sollten wir zunächst von mehreren Ausgängen sprechen. Ein Ausgang ist in diesem Fall der Fluss der berechneten Informationen, die über einen visuellen Kanal angezeigt werden. Die häufigste Ausgabe ist natürlich der Computerbildschirm. Aber Ausgänge können auch viele andere Dinge sein, einschließlich, was in unserem Fall am wichtigsten ist, Videoprojektoren. 

Während ein einziger Ausgang normal erscheint, erfordert die Verwendung mehrerer Ausgänge je nach Zielsetzung relativ leistungsfähige Hardware. Während die Anschaffung des besten Computers, der Ihren Bedürfnissen entspricht, sollte Ihre Priorität seinwerden Sie sich ebenfalls informieren wollen und sich fragen: Aber mit welcher Hardware genau? Wir alle haben schon die Begriffe GPU und CPU gehört oder gelesen. Welcher dieser beiden Recheneinheiten sollten Sie den Vorzug geben, wenn es um die Addition von Leistungen geht?

GPU oder CPU?

Fangen wir gleich damit an. CPU bedeutet Zentraleinheit (Central Processing Unit), während GPU steht für "Graphics Processing Unit". Aus der Makroperspektive sollen beide ähnliche Aufgaben erfüllen, aber die Anwendungen, mit denen sie interagieren, unterscheiden sie voneinander. GPUs sind speziell für "Grafik"-Aufgaben wie Spiele oder Medien-Streaming konzipiert, während CPUs für "allgemeinere" Aufgaben wie Büroautomatisierung oder das Surfen im Internet konzipiert sind.

Warum zwei verschiedene Prozessortypen?

CPUs werden als das "Gehirn" des Computers bezeichnet und bestehen aus mehreren "Kernen" mit mehreren Millionen winziger Transistoren. Sie ist das, was das Konzept des Computers, wie wir ihn kennen, zusammenhält. Er sorgt nämlich dafür, dass alle Verarbeitungsvorgänge ordnungsgemäß funktionieren. So ermöglicht sie beispielsweise die Ausführung des Betriebssystems und der Anwendungen. Die CPU ist auch für die Gesamtgeschwindigkeit eines Computers verantwortlich. 

CPU - Nahaufnahme

Das Wesentliche an GPUs ist, dass sie spezialisierter sind. Da sie ursprünglich zur Unterstützung des 3D-Renderings entwickelt wurden, können sie natürlich mehr Daten parallel verarbeiten. Dies ist ideal für grafikintensive Anwendungen, die dynamische visuelle Inhalte anzeigen müssen, z. B. für Spiele oder Streaming-Medien für die Projektionsabbildung. GPUs werden neben Rendering und Bildverarbeitung auch in Bereichen wie künstliche Intelligenz und Bitcoin-Mining eingesetzt. 

Der Hauptunterschied zwischen einer CPU und einem Grafikprozessor ist die Art und Weise, wie sie Anweisungen verarbeiten. Mit menschlichen Worten ausgedrückt, ist eine CPU der Meister darin, eine Aufgabe auf einmal zu erledigen, während ein Grafikprozessor mehrere Dinge auf einmal erledigen kann. Während manche Menschen besser darin sind, Aufgaben in einer bestimmten Reihenfolge auszuführen, können andere Multitasking betreiben. 

Eine CPU erhält eine Sammlung von Daten, die sie sequentiell verarbeitet. Alles wird zeitnah abgeschlossen. GPUs können die Daten auf mehrere Verarbeitungseinheiten verteilen, von denen jede für eine bestimmte Aufgabe zuständig ist. Der Hauptgrund für die Verlagerung von Aufgaben auf den Grafikprozessor besteht darin, die Arbeitslast auf parallele Prozesse zu verteilen, wann immer dies möglich ist. 

NVIDIA, einem führenden Hersteller von Grafikhardware, nahm die Dienste des Geek-Paares in Anspruch, das in der berühmten Serie "MythBusters" mitspielte, um den Unterschied zwischen CPU und GPU zu veranschaulichen. Adam Savage und Jamie Hyneman verwendeten eine Kombination aus Robotern und Paintballs, um ein bekanntes Kunstwerk nachzustellen. 

Die erste Illustration der CPU-Aktivität zeigt, wie zu erwarten, ein langsames, aber präzises serielles Abfeuern der Farbkugeln, was zu der berühmten lächelnden Figur führt. Erhöht man die Geschwindigkeit, so zeigt sich, dass sie zwar schnell feuern kann, aber bei weitem nicht so schnell wie in der folgenden Darstellung. 

Als Nächstes folgt Leonardo 2.0, das das Verhalten der GPU bei der Parallelverarbeitung demonstriert. Diesmal stellt die Maschine ein wirklich komplexes Kunstwerk, die Mona Lisa, fast augenblicklich nach. Die Zeitlupenwiedergabe zeigt, dass der gesamte Prozess tatsächlich in einer logischen Reihenfolge abläuft.

Fortgeschrittene Anwendungen mit GPUs

Die Art und Weise, wie GPUs in den heutigen Anwendungen eingesetzt werden, ändert sich ständig. Es ist nicht nur für intensive Arbeitslasten wie Grafik-Rendering in Videospielen. Sie wird eingesetzt, um die Spitzentechnologie voranzubringen: Künstliche Intelligenz wird genutzt, um KI-Systeme zu schaffen, die Dinge tun wie Stimmungsanalyse, Finanzprognoseund Bildverarbeitung.

Im Bereich der Künstlichen Intelligenz bieten GPUs einen skalierbaren Ansatz für Deep LearningDies erfordert die Verarbeitung riesiger Datenmengen, die nur von Grafikprozessoren problemlos verarbeitet werden können.

Entscheiden Sie sich für GPUs, aber mit welcher Grafikkarte?

GPU - Nahaufnahme

Um auf unsere Frage zurückzukommen: Wir wollen mehrere Ausgänge, also müssen wir viele Dinge auf einmal tun. In diesem Fall, die klare Antwort auf die Frage, welche Einheit wir übermitteln werden, ist die GPU.

Je mehr Ausgaben es gibt, desto größer ist die Leinwand, desto mehr Pixel müssen berechnet werden und desto mehr wird die GPU beansprucht. Es ist daher wichtig, Grafikkarten mit leistungsstarken GPUs zu wählen. 

Es ist sehr wichtig, einen leistungsstarken Grafikprozessor zu verwenden. Die Wahl der Grafikkarte ist daher von entscheidender Bedeutung. Eine Grafikkarte = ein Grafikprozessor und ein Videospeicher auf einer elektronischen Karte. 

NVIDIA stellt zwei der führenden GPU-Produktreihen her:

  • RTX: neue Generation der Nvidia-Grafikkarte, neue GPU-Architektur, passt ohne Probleme.
  • GTX: eine Referenz, deren früheste Serien auf die Mitte der 2000er Jahre zurückgehen

AMD Radeon entwickelt ebenfalls eine der meistgefragten Produktpaletten.

Zumindest brauchen Sie eine GeForce GTX/RTX oder ein AMD Radeon, mit 2 GB GDDR5-VRAM. Alle anständigen Gaming-Karten, die nach 2016 gekauft wurden, verfügen über diese Funktionen.

Unsere Empfehlung: Sie sollten mindestens eine GTX 1xxx oder AMD Radeon Pro/RX 5xx + 4 GB GDDR5 wählen.

Beispiele für GPUs, die mit HeavyM kompatibel sind:

  • GeForce GTX: 1050, 1050 Ti, 1060, 1070, 1080, 1080 Ti, 1650, 1660 Ti...
  • GeForce RTX: 2060, 2070, 3060, 3070, 3080…
  • Quadro: P600, P620, P1000, P2000, P4000, M1200, T2000, RTX3000, RTX4000...
  • Radeon: R5, R7, R9, RX480, RX580, Vega 8, Vega 10, RX5600, RX5700...
  • Radeon Pro: 555, 555X, 560, 560X, Vega 20, 5300M, 5500M...

Quadro und Radeon Pro: Dies sind die professionellen GPUs. Sie sind speziell für Computer Aided Design-Software für 3D-Computing oder für das Training neuronaler Netze für Algorithmen der künstlichen Intelligenz geeignet und vollständig kompatibel mit HeavyM und sogar mehr als ausreichend.

Mehrere Projektoren: die verschiedenen möglichen Fälle

Auch wenn HeavyM eine sichere und einfache Möglichkeit bietet, mehrere Projektoren zu verwenden, müssen Sie dennoch sicherstellen, dass Sie über die notwendige Ausrüstung verfügen, um eine einwandfreie Show mit mehreren Ausgängen zu produzieren.

Schauen wir uns die verschiedenen möglichen Fälle an.

Die wichtigste Frage, die man sich stellen muss, ist: Wie viele perfekt synchronisierte Ausgänge braucht man wirklich?

Perfekt synchronisierte Ausgänge

Mit "perfekt synchronisiert" meinen Sie, dass Sie erwarten, dass es keine Verzögerung zwischen den Bildern der verschiedenen Ausgänge gibt. Dies ist absolut notwendig, wenn Sie z. B. mehrere Projektoren mit Überblendung verwenden.

Wenn Sie maximal 6 Ausgänge benötigen, ist es am besten, eine Grafikkarte mit der gewünschten Anzahl von Videoausgängen zu verwenden.

Grafikkarten mit mehr als 4 Ausgängen sind jedoch schwer zu finden, und wenn Sie über diese Grenze hinausgehen wollen, müssen Sie eine der folgenden Lösungen verwenden, von der billigsten bis zur teuersten:

  • MST-Hub: Diese sind preiswert, haben aber große Nachteile bei der Kompatibilität. Einige sind nicht mit dem Mac kompatibel, andere benötigen spezielle Adapter, um zu funktionieren (Displayport 1.1 oder 1.2), usw. Seien Sie also vorsichtig mit den Systemanforderungen.
  • Matrox DualHeadTripleHead, QuadHead: Ermöglicht die Simulation eines einzigen großen Bildschirms im Betriebssystem, und das Modul teilt dann das eingehende Signal in mehrere ausgehende Signale auf.
  • Datenpfad x4Fx4, Hx4: dasselbe System wie die Matrox-Module, aber von viel höherer Qualität. Das Signal wird schnell erkannt, und sie sind auf Dauer sehr zuverlässig.
Hardware für mehrere Projektoren - Datapath FX4

Seien Sie jedoch vorsichtig mit der gewünschten Gesamtauflösung, denn selbst wenn es Ihnen gelingt, alle Bildschirme physisch anzuschließen, ist es möglich, dass die Gesamtauflösung die von Ihrem Grafikprozessor unterstützte Auflösung übersteigt. 

Mit aktuellen Grafikkarten und den drei oben vorgestellten Lösungen können Sie bis zu 6 perfekt synchronisierte Ausgänge in Full HD anzeigen oder sogar noch mehr, wenn Sie die Auflösung der Ausgänge reduzieren können.

Nicht-synchronisierte Ausgänge

Sie brauchen keine perfekt synchronisierten Ausgänge?

Es gibt mehrere Möglichkeiten:

  • Fügen Sie eine zusätzliche Grafikkarte hinzu, wenn Ihr Computer dies zulässt. Achten Sie darauf, dass Sie die SLI/Crossfire Technologie, da sie die Ausgänge der Slave-Karte deaktiviert.
  • Hinzufügen einer Blackmagic Duo 2 oder Quad 2-Karte: Sie ermöglichen es Ihnen, physische Ausgänge zu denen Ihrer Grafikkarte hinzuzufügen, aber es wird eine leichte Latenz zwischen den Ausgängen der beiden Karten geben.
  • Synchronisierung mehrerer Computer: Eine Instanz der HeavyM-Software funktioniert pro Computer, der mit einer externen OSC-Steuerung über das Netzwerk gesteuert werden muss. Achten Sie in diesem Fall auf eine Überlastung des Netzwerks, die den Empfang von Nachrichten verzögern und somit zu Latenzzeiten führen könnte.

Brauchen Sie mehr?

Benötigen Sie mehr synchronisierte Ausgänge?

In diesem Fall müssen professionelle Lösungen wie die Nvidia Quadro P-, Quadro RTX- oder RTX A-Karten verwendet werden, die die Übertragung auf eine größere Anzahl von Ausgängen oder sogar die Synchronisierung mehrerer Quadro-Karten untereinander dank der Quadro Sync-Technologie ermöglichen.

Mehrere Projektoren in HeavyM

Digital Essence, Entwickler der weltweit am einfachsten zu bedienenden Projection Mapping Software, bietet perfekte Lösungen, wenn Sie mehrere Projektoren und damit Ausgänge benötigen. Es gibt in der Tat Projekte, bei denen ein einzelner Projektor nicht ausreicht, bei denen eine kreative Vision die Möglichkeiten eines einzelnen Objektivs übersteigt.

In diesen Fällen sind die Begriffe der gleichzeitigen Mehrfachprojektion und des Edge-Blending von grundlegender Bedeutung für das Verständnis.

Was ist Multiprojektion?

Wie wir oben gesehen haben, ist die simultane Multiprojektion das direkte Ergebnis der Notwendigkeit mehrerer Ausgänge, wenn es um Projection Mapping geht. Sie besteht einfach darin, dass ein Projekt physisch so groß ist, dass ein einzelner Projektor nicht ausreicht. Die Größe und Auflösung des kreativen Projekts wird durch mindestens 2 Projektoren angepasst. Mit anderen Worten: Die Projektionsfläche ist so groß, dass nur 2 oder mehr Projektoren den richtigen und korrekten visuellen Inhalt mit einer optimalen Auflösung wiedergeben können.

In HeavyM können Sie solche Projekte leicht erstellen. In der Tat können Sie in den Einstellungen für die Ausgabe bis zu 3 Bildschirme hinzufügen. Jeder dieser Bildschirme steht für einen Ausgang, an den Sie einen Projektor anschließen können. Schließen Sie also einfach die Bildschirme Nummer 2 und Nummer 3 an, und schon haben Sie ein Multiprojektionsprojekt. Um die kreative Freiheit zu gewährleisten, beträgt die maximale Auflösung auf diesen Bildschirmen 5760x2160px.

HeavyM-Software - Einrichtung der Mehrfachprojektion

Nachdem wir nun geklärt haben, was Multiprojektion ist und wie man sie in HeavyM durchführt, wollen wir uns nun dem Edge-Blending widmen.

Was ist Edge-Blending?

HeavyM - Kantenanpassung

Das Wichtigste zuerst: Die Mehrfachprojektion ist eine zwingende Voraussetzung für das Edge-Blending. Edge-Blending liegt vor, wenn 2 oder mehr Projektoren zur Darstellung desselben visuellen Inhalts verwendet werden. Wie bereits erwähnt, ist in diesen Fällen der projizierte Bereich in der Regel recht groß. Das Video oder Bild muss so angezeigt werden, dass es für das Publikum nahtlos erscheint. Das bedeutet, dass die Betrachter nicht sehen dürfen, wo die von den einzelnen Projektoren abgedeckte Fläche beginnt oder endet. Im Gegenteil, das Publikum muss den Eindruck haben, dass die mit mehreren Lichtstrahlen projizierten Inhalte von einem einzigen Projektor stammen. Und genau hier bekommt das Edge-Blending seine volle Bedeutung. 

Beim Edge-Blending werden die Ränder der Lichtstrahlen benachbarter Projektoren überlagert und durch verschiedene Farbstufen überblendet, so dass der angezeigte Inhalt nahtlos und vollständig erscheint.

HeavyM-Schnittstelle - Edge Blending

Eine solche Aufgabe mag auf den ersten Blick entmutigend klingen. Aber Mit den HeavyM-Tools ist es einfach zu erreichen. Sobald der erste Schritt des Addierens der oben genannten Bildschirme abgeschlossen ist, kreuzen Sie einfach den Fall Blending an und passen die Linien an, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Testen Sie es in Echtzeit und sehen Sie sofort, wie es funktioniert!

Fortsetzung folgt

Erfahren Sie mehr über Projektoren

Wir haben einen detaillierten Leitfaden zur Auswahl des richtigen Projektors für Ihre Bedürfnisse erstellt. Entdecken Sie unsere Tipps und zu vermeidenden Fehler in diesem Leitfaden, der die verschiedenen Funktionen Schritt für Schritt erklärt.

Projektbeispiel mit Multiprojektion

Erleben Sie die Galeries Lafayette wie nie zuvor! Mehrere Projektoren schaffen eine interaktive Kunstreise, die jeden Einkaufsbummel zu einem faszinierenden visuellen Abenteuer macht. Genießen Sie es!