Como utilizar vários projectores no HeavyM

Projectores múltiplos - Tampa superior

Muitos são os criativos que visualizam os seus projectos apenas de uma forma fisicamente grandiosa. Vêem as suas criações estampadas na lateral de um edifício, ou tão altas como uma estátua. E quando se trata de arte digital, o mapeamento de projeção nunca está longe. No entanto, quanto maior for o projeto, mais provável é que a utilização de um único projetor não seja suficiente. Nesses casos, a utilização de vários projectores torna-se obrigatória. Este artigo, depois de descrever alguns aspectos técnicos, mostra como utilizar vários projectores no HeavyM.

Em primeiro lugar, vamos concentrar-nos em alguns aspectos técnicos. Utilizar vários projectores implica saber algumas coisas em termos de componentes e hardware. Compreender as engrenagens leva a uma fluidez no processo de criação e abre caminho a melhores projectos.

Vários projectores: o que significa isso em termos de hardware?

Projectores múltiplos - Computadores Hardare

Em primeiro lugar, quando falamos de múltiplos projectores, devemos começar por falar em termos de múltiplas saídas. Uma saída, neste caso, é o fluxo de informação computorizada apresentada através de um canal visual. A saída mais comum é, evidentemente, os ecrãs de computador. Mas as saídas podem ser muitas outras coisas, incluindo, o que é mais importante no nosso caso, projectores de vídeo. 

No entanto, embora ter uma única saída pareça normal, a utilização de várias requer um hardware relativamente potente, dependendo da sua ambição. Embora obter o melhor computador que se adapte às suas necessidades deve ser a sua prioridadeE pergunte a si próprio: Mas com que hardware exatamente? Todos nós já ouvimos ou lemos os termos GPU e CPU. Qual destas duas unidades de processamento deve ser preferida quando se pretende somar resultados?

GPU ou CPU?

Vamos lá a isso. CPU significa Unidade Central de Processamento, enquanto que GPU significa unidade de processamento gráfico. Embora, de uma perspetiva macro, ambas se destinem a realizar tarefas semelhantes, o que as diferencia são as aplicações com que interagem. As GPUs são concebidas especificamente para lidar com tarefas "gráficas", como jogos ou streaming de multimédia, enquanto as CPUs são concebidas para tarefas mais "gerais", como a automatização de escritórios ou a navegação na Internet.

Porquê dois tipos de processadores diferentes?

As CPUs são conhecidas como o "cérebro" do computador e são compostas por vários "núcleos" com vários milhões de pequenos transístores. É o que mantém o conceito de computador tal como o conhecemos. De facto, garante que todas as operações de processamento funcionam corretamente. Por exemplo, é o que permite executar o sistema operativo e as aplicações. A CPU é também responsável pela velocidade geral de um computador. 

CPU - imagem de perto

A essência das GPUs é o facto de serem mais especializadas. Como foram originalmente criadas para ajudar na renderização 3D, têm naturalmente a capacidade de efetuar mais processamento em paralelo. Isto é ideal para aplicações com uso intensivo de gráficos que precisam de apresentar conteúdo visual dinâmico, como em jogos ou meios de streaming para projeção cartográfica. As GPUs são também utilizadas em domínios como a inteligência artificial e a extração de bitcoin, para além da renderização e do processamento de imagens. 

A principal distinção entre uma CPU e uma GPU é a forma como processam as instruções. Em palavras humanas, uma CPU é mestre em realizar uma tarefa de cada vez, mas uma GPU pode realizar várias coisas ao mesmo tempo. Enquanto algumas pessoas são melhores a executar tarefas numa ordem específica, outras conseguem fazer várias tarefas ao mesmo tempo. 

Uma CPU recebe uma coleção de dados para processar e processa-os de forma sequencial. Tudo é concluído de forma atempada. As GPUs podem distribuir dados entre várias unidades de processamento, cada uma das quais dedicada a uma determinada tarefa. A principal razão para descarregar tarefas para a GPU sempre que possível é distribuir a carga de trabalho em processos paralelos. 

NVIDIA, um dos principais fabricantes de hardware gráfico, recorreu aos serviços do casal de cromos que co-protagonizou a famosa série "MythBusters" para ilustrar a diferença entre CPU e GPU. Adam Savage e Jamie Hyneman utilizaram uma combinação de robots e bolas de tinta para recriar uma obra de arte bem conhecida. 

A primeira ilustração da atividade da CPU, como seria de esperar, mostra um disparo em série lento mas preciso das balas de tinta, resultando na famosa figura sorridente. Aumentar a velocidade mostra que pode disparar rapidamente, mas a uma velocidade que não se aproxima da da apresentação seguinte. 

O próximo passo é o Leonardo 2.0, que demonstra o comportamento da GPU no processamento paralelo. Desta vez, a máquina recria uma obra de arte verdadeiramente mais complexa, a Mona Lisa, quase instantaneamente. A reprodução em câmara lenta mostra que todo o processo ocorre, de facto, numa ordem lógica.

Aplicações avançadas utilizando GPUs

A forma como as GPUs são utilizadas nas aplicações actuais está a mudar constantemente. Não se trata apenas de cargas de trabalho intensivas como renderização de gráficos em jogos de vídeo. Está a ser utilizada para fazer avançar a tecnologia de ponta: A Inteligência Artificial é utilizada para criar sistemas de IA que fazem coisas como análise de sentimentos, previsões financeirase processamento de imagens.

No domínio da IA, as GPUs proporcionam uma abordagem mais escalável para aprendizagem profundao que exige o processamento de quantidades maciças de dados que só as GPU podem tratar facilmente.

Escolher GPUs, mas com que placa gráfica?

GPU - Imagem de grande plano

Voltando à nossa pergunta, queremos várias saídas, pelo que precisamos que faça muitas coisas ao mesmo tempo. Nesse caso, a resposta clara quanto à entidade que vamos transmitir é a GPU.

Quanto mais saídas houver, maior será o tamanho da tela, mais pixéis haverá para computar e, por conseguinte, mais a GPU será solicitada. Por conseguinte, é importante escolher placas gráficas com GPUs de elevado desempenho. 

É muito importante utilizar uma GPU de elevado desempenho. Por conseguinte, a escolha da placa gráfica é essencial. Uma placa gráfica = uma GPU e uma memória de vídeo numa placa eletrónica. 

A NVIDIA fabrica duas das principais gamas de produtos GPU:

  • RTX: nova geração de placas gráficas Nvidia, nova arquitetura GPU, adapta-se sem problemas.
  • GTX: uma referência, as suas primeiras séries datam de meados dos anos 2000

A AMD Radeon desenvolve também uma das gamas de produtos mais procuradas.

No mínimo, é necessário um GeForce GTX/RTX ou uma AMD Radeoncom 2 GB de VRAM GDDR5. Todas as placas de jogos decentes adquiridas após 2016 incluem estas características.

A nossa recomendação: deve optar, pelo menos, pela GTX 1xxx ou AMD Radeon Pro/RX 5xx + 4 GB GDDR5.

Exemplos de GPUs compatíveis com o HeavyM:

  • 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 e Radeon Pro: estas são as gamas profissionais de GPUs. São especificamente adaptadas aos softwares de desenho assistido por computador para computação 3D ou para o treino de redes neurais para algoritmos de inteligência artificial, sendo totalmente compatíveis com o HeavyM e até mais do que adequadas.

Projectores múltiplos: os diferentes casos possíveis

Embora o HeavyM garanta uma forma segura e simples de utilizar vários projectores, é necessário certificar-se de que possui o equipamento necessário para produzir um espetáculo impecável utilizando várias saídas.

Vejamos os diferentes casos possíveis.

A principal questão a colocar é: de quantas saídas perfeitamente sincronizadas precisa realmente?

Saídas perfeitamente sincronizadas

Com "perfeitamente sincronizado", quer dizer que não espera que haja qualquer atraso entre as imagens das diferentes saídas. Isto é absolutamente necessário se estiver a utilizar vários projectores combinados com mistura, por exemplo.

Se precisar de um máximo de 6 saídas, a melhor solução é utilizar uma placa gráfica com o número desejado de saídas de vídeo.

No entanto, as placas gráficas com mais de 4 saídas são difíceis de encontrar e, se quiser ir além deste limite, terá de utilizar uma das seguintes soluções, da mais barata à mais cara:

  • Plataforma MST: são boas opções em termos de preço, mas têm grandes inconvenientes em termos de compatibilidade. Alguns não são compatíveis com Mac, outros requerem adaptadores específicos para funcionar (Displayport 1.1 ou 1.2), etc. Por isso, tenha cuidado com os requisitos do sistema.
  • Matrox DualHeadTripleHead, QuadHead: permite simular um único ecrã grande no sistema operativo e, em seguida, o módulo dividirá o sinal de entrada em vários sinais de saída.
  • Caminho de dados x4Fx4, Hx4: o mesmo sistema que os módulos Matrox, mas de qualidade muito superior. O sinal é detectado rapidamente e são muito fiáveis ao longo do tempo.
Hardware de múltiplos projectores - Datapath FX4

No entanto, tenha cuidado com a resolução total pretendida, pois mesmo que consiga ligar fisicamente todos os ecrãs, é possível que a resolução total exceda a suportada pela GPU. 

As placas gráficas actuais e as três soluções apresentadas acima permitem-lhe apresentar até 6 saídas perfeitamente sincronizadas em Full HD ou ainda mais, se conseguir reduzir a resolução das saídas.

Saídas não sincronizadas

Não precisa de saídas perfeitamente sincronizadas?

Existem várias possibilidades:

  • Adicione uma placa gráfica adicional se o seu computador o permitir. Tenha o cuidado de desativar a função SLI/Crossfire porque desactiva as saídas da placa escrava.
  • Adicionar um Blackmagic Duo 2 ou placa Quad 2: permitem-lhe adicionar saídas físicas às da sua placa gráfica, mas haverá uma ligeira latência entre as saídas das duas placas.
  • Sincronização de vários computadores: cada computador funciona com uma instância do software HeavyM, que deve ser controlado por um OSC externo através da rede. Neste caso, é preciso ter cuidado com a sobrecarga da rede, que pode atrasar a receção das mensagens e, assim, induzir latência.

Precisa de mais?

Necessita de mais saídas sincronizadas?

Neste caso, é necessário utilizar soluções profissionais como as placas Nvidia Quadro P, Quadro RTX ou RTX A que permitem transmitir num maior número de saídas, ou mesmo sincronizar várias placas Quadro entre si graças à tecnologia Quadro Sync.

Projectores múltiplos em HeavyM

A Digital Essence, criadora do software de mapeamento de projeção mais fácil de utilizar do mundo, oferece soluções perfeitas se necessitar de vários projectores e, por conseguinte, de saídas. De facto, há projectos em que um único projetor não é suficiente, em que uma visão criativa ultrapassa as possibilidades oferecidas por uma única lente.

Nesses casos, é essencial compreender as noções de multiprojecção simultânea e de combinação de margens.

O que é a multiprojecção?

Como vimos acima, a multiprojecção simultânea é o resultado final direto da necessidade de várias saídas quando se fala de mapeamento de projeção. Consiste simplesmente no facto de um projeto ser fisicamente suficientemente grande para que um único projetor não seja suficiente. A escala e a resolução do projeto criativo são adaptadas através de, pelo menos, 2 projectores. Por outras palavras, a superfície de projeção está a uma escala tal que apenas 2 ou mais projectores podem reproduzir o conteúdo visual adequado e correto com uma resolução óptima.

No HeavyM, é possível criar facilmente projectos deste tipo. De facto, nas definições de configuração da saída, é possível adicionar até 3 ecrãs. Cada um destes ecrãs representa uma saída à qual se pode ligar, ou seja, um projetor. Assim, basta ligar os ecrãs número 2 e número 3 e terá um projeto de multiprojecção. Além disso, para garantir a liberdade criativa, a resolução máxima destes ecrãs é de 5760x2160px.

Software HeavyM - Configuração de multiprojecção

Agora que já esclarecemos o que é a multiprojecção e como fazê-la no HeavyM, vamos concentrar-nos no Edge-Blending.

O que é o Edge-Blending?

HeavyM - Mistura de arestas

Em primeiro lugar, para que exista uma combinação de margens, a multiprojecção é uma condição obrigatória. De facto, o efeito de contorno existe quando são utilizados 2 ou mais projectores para apresentar o mesmo conteúdo visual. Como já foi referido, nestes casos, a área projectada é geralmente bastante grande. O vídeo ou a imagem devem ser apresentados de forma a parecerem sem descontinuidades para o público. Isto significa que os espectadores não devem ver onde começa ou acaba a superfície coberta de cada projetor. Pelo contrário, o público deve sentir que o conteúdo projetado por múltiplos feixes de luz provém de um único projetor. E é aí que a combinação de margens assume todo o seu significado. 

A combinação de margens consiste na sobreposição de margens de feixes de luz de projectores vizinhos e na sua mistura através de diferentes níveis de cor para que o conteúdo apresentado pareça perfeito e completo.

Interface HeavyM - Mistura de bordos

Uma tarefa destas pode parecer assustadora à primeira vista. Mas As ferramentas HeavyM facilitam a realização de. Uma vez concluída a primeira etapa de adição dos ecrãs acima referidos, basta selecionar a caixa Mistura e ajustar as linhas para obter o efeito pretendido. Teste-o em tempo real e veja o resultado imediatamente!

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