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World Primary Energy
World Primary Energy beschäftigt sich mit der Visualisierung und Physikalisierung von Klimadaten. In folgender Dokumentation wird das Kurzprojekt „Potsdam Data Rain“ und das Hauptprojekt „World Primary Energy“ vorgestellt.
Form Desktop to Data I Warum Datenvisualisierung so wichtig ist (Vortrag von Prof. Boris Müller)
5 Trends
Consolidation a. (Style Guides im generellen Sinne) b. Formalisierung von User Interfaces c. Schaffen Konsistenz und Qualität i. Aber hemmen auch Innovation!!
Documents are dead a. Apple I Phine (kein Datenmanagement mehr) b. Kein Multitasking c. Wir denken nicht mehr in Dokumenten d. Es geht nun um Tasks e. Aber das Visualiseren von Daten ist heute noch nicht gelöst. Alle Tools wie dropbox etc. sind eher komplizierte Hilfsmittel um wieder Dateien in die Geräte zu bekommen.
Assistants and AI a. Persönliche Assistenten b. Siri, Cortana i. AI ist heute noch nicht wirklich intelligent c. Echte Assistenten zu haben erscheint eher als naiv
Assistenten vs. Visualisierung a. Uhr im Vergleich analog oder digital i. Kontext des analogen ist formal schon angelegt (Uhr-Zeiger...) ii. Digital ist vorerst eindimensional und Kontextlos b. Bei Visualisierungen hat man den Kontext und kann so nachvollziehen und analysieren
Visualisierung=Interface a. Die Visualiserung muss das Interface werden Zu oft werden fromale Dinge nur in Form von Buttons etc definiert. >Die Visualisierung muss zum Interface werden. Das Objekt gilt so als echte Metapher
Dieses Kapitel dokumentiert die Ideenfindung und Umsetzung des 3-wöchigen Kurzprojekts „Wetterobjekt“.
Generell
Die erste Workshop-Einheit beschäftigt sich mit ersten kleinen Entwürfen zur vorgebenden Thematik „Wetterobjekte“. Auf der Grundlage verschiedener verfügbarer Materialien wurden Ideen und Konzepte greifbar visualisiert und präsentiert. Jeder Entwurf basiert auf einer Einheit von ca. einer Stunde mit Bezug auf eine definierte Kernaussage zum Thema Wetterobjekte.
Einheit 01 Die erste Aufgabe bestand darin Wettersymbole zu entwerfen. Wie können Wetterverhältnisse dreidimensional / physikalisch dargestellt werden.
Einheit 02 Die weiterführende Aufgabe soll Wetter in Kombination mit verschiedenen geografischen Orten visualisieren.
Abb. 7: Vier exemplarische Orte entlang des Äquators
Einheit 03 Die letzte Aufgabe bringt den Faktor Zeit mit in das Objekt, Wie kann der zeitlichen Aspekt von Wetter in einem Objekt dargestellt werden?
Abb. 8, 9, 10: Hier werden zunehmende Belastung der Atmosphäre durch CO2 und der Anstieg der Temperatur in den letzten 100 Jahren erfahrbar gemacht. Der Temperaturanstieg wird nur über die Wärme der beheizten Steine vermittelt. Die Zukunft ist noch offen ...
©Roman Grasy
Ziel dieses Workshops war es das Modellieren einfacher Körper und den Abwicklungsprozess kennen zu lernen. Die Abwicklungsform des letztendlichen Beispielmodells wurde mit einer Lasrermaschine aus Pappe hergestellt.
Um die Möglichkeiten weiter zu explorieren, haben wir einfache Schnitte im Material genutzt um Stützstäbe einzuweben. Das Objekt entfaltet hierduch eine weitere Komplexitätsebene. Das Objekt wird im Raum gehalten und die Stäbe formen über die Webetechnik komplexere Oberflächenstrukturen.
©Stephane Flesch
Diese Form ist die exportierte Abwicklung des zuvor modellierten 3D Körpers.
©Roman Grasy
In folgendem Bildmaterial sind unsere ersten Skizzen und Ideen dokumentiert. Vor allem sollte der Fokus auf den Faktor Zeit gelegt werden. So kann der Betrachter Entwicklungen des jeweiligen Datensatzes im Detail nachvollziehen. Die Skizzen dienten zur gemeinsam Diskussion und dem Schärfen der gemeinsamen Konzeptvision.
Im Laufe der Konzeptentwicklung hat uns im speziellen die Projektion auf transparente Materialien interessiert. Die grundsätzliche Idee besteht darin Objekträger zuz entwickeln die in Ihrer Formsprache einen Datensatz für einen Zeitpunkt tragen. Die Projektion soll das Material beleben und den Betrachter anziehen.
Anhand der ersten Experiemente un weiterer Recherchearbeit sind wir auf Acrylglas als Material gestossen. Acrylglas ist in sich stabil und kann so einfach in eine Gesamtkonstruktion eingepasst werden. Das Material ist zudem einfach zu lasern, wobei wir die Möglichkeit erlagen, Datensätze in Zeichen und Mustern auf dem Material zu platzieren.
Folgende Laserdaten (*dxf) verwenden wir um das Schneiden von Plexiglas zu testen. Die unterschiedlichen Schnitte sollen daraufhinb im Zusammenhang mit einer Projektionsebene geteset werden.
©Stephane Flesch
Folgendes Bild zeigt unsere gelaserte Testplatte mit einem ersten Beleuchtungstest. Man erkennt schnell das Potential in Ästhtetik und durch die klaren Schnitte auch in der Lesbarkeit Möglicher Zeichen.
In diesem ersten Beispiel wird die Acrylglasplatte mit einem leuchtstarken LED streifen kombiniert.
©Roman Grasy
Um Mögliche Projektionen zu simulieren, haben wir in VVVV ein Projektionmodell entwickelt. Dieses zeigt anhand einfacher Grundkörper generative Projektionsmuster auf der angestebten 3D Geometrie. Das Modell entspricht in der Simulation dem Material der Acylglasplatte (transparent). Die Lichtpunkte haben wir in verschiedenen Frequenzmodellen generativ animiert um einen Eindruck zu bekommen, welche ästhetischen Möglichkeiten uns weiter zur Verfügung stehen.
Linear & Circular Frequence
Random Frequence
©Roman Grasy
Aufgrund des kurzen Zeitraums haben wir uns an dieser Stelle für das Konzept der gelasterten Acrylglasoplatten entschieden. In den folgenden Schritten haben wir verschiedene Datenbanken gesucht, die uns als Grunddatensatz Niederschlagswerte über einen größeren Zeitraum liefern können. Folgende Datenbaneken haben wir gefunden uns analysiert:
Wetterdatenbank
http://www.wetteronline.de/wetterdaten/berlin?pcid=pc_rueckblick_data&gid=10382&pid=p_rueckblick_diagram&sid=StationHistory&iid=10382¶id=RR24&period=4&month=04&year=2016
- Nur die Möglichkeit Grafiken auszulesen
- Keine Daten als Zahlen vorhanden
- Wetterrückblich der Station „Berlin Tegel“
http://www.wetterwarte-sued.com/ds/weatherstations/overview_day.php?timestamp=1460412000 - Wetterdaten sind hier wirklich sehr gut abzufragen - Tage definieren: Höhe, Temperatur, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit…. - Prozentuale Werte - Nur für Süddeutschland (Basiert ) - Basiert auf Städten
http://www.wetterkontor.de/ - Suche nach Städten möglich - Potsdam vorhanden - Werte können ausgelesen werden - Hoher Zeitraum verfügbar
Unwetterdatenbank
http://www.unwetterdatenbank.de/ - Suche nach Städten oder Datum möglich - Eigene Auswertung in einer Exel Tabelle erstellen - IWe geht man mit den Orten um?
Anhand der Recherche haben wir uns aufgrund Qualität und Quantität für die Datenbank bei Wetterkontor entschieden. Hier ist es Möglich für einen großen Zeitraum die Niederschlagswerte von Potsdam abzufragen und somit einen direkten Bezug zum Entstehungsort herzustellen.
Folgende Experiemente zeigen Projektionsstudien mit einem Beamer. Die leuchtkraft ist nicht mehr so stark wie bei einem LED Streifen aber die inhaltliche Ebene deutlich flexibler.
Software: Resolume
Unsere Grundidee der Laserschitte und der Gravour basiert darauf, anhand von Stricken, Strickgräßen und Strichmengen die Nierschlagswertde der Datenbank zu visualisieren. Jede Platte trägt den Datensatz eines Jahres. In folgenden Bilder sind unsere ersten generierten Strukturen zu sehen.
Folgende Bilder zeigen unser generiertes Zeichensystem für die zu fertigende Laserplatte. Jeder Monat entspricht einer gewissen Anzahl an Strichen. Ein Strich entspricht ca. 6l Niederschlag pro qm in Potsdam für den jeweiligen Monat. Für die vorbereitung der Laserdaten haben wir das Bildmaterial als *svg Dateien generiert und exportiert.
Schwarze Striche: Laserwert Grüne Striche: Ubersichtssequenz (wird nicht gelasert)
©Roman Grasy
Hier ist unsere Skizze für die Fassung der Laserplatten zu sehen. Die Kernidee bestand darin eine einfach Aufhängung zu konstruieren, welche die Platten festigt und gleichzeitig eine Rückprojektion ermöglicht.
©Stephane Flesch
Optimierung Während des Bauprozesses haben wir noch eine einfachere Lösung für die Halterung entdecken können. Eine einfach MDF Platte mit präzisen Kreissägeschnitten ermöglicht die Platten ohne zusätzliche bverschraubung zu festigen.
©Roman Grasy
Um die Herleitung angemessen zu präsentieren haben wir die Prototypen und Computational Design Studien in einem Präsentationstool zusammengefasst. Sowohl die Lasermasken, als auch die Ästhetikstudien konnten intersaktiv angewählt werden.
©Roman Grasy
Potsdam Datarain ist ein volumetrisches Display, das die Niederschlagswerte für Potsdam im Zeitraum von 30 Jahren visualisiert. Die Intervalle zwischen den einzelnen Acrylglasplatten sind im Rhythmus von 3 Jahren angelegt, wodurch ein größerer Zeitraum abgebildet werden kann. Jede Platte steht für ein Jahr und beinhaltet eine Matrix an Niederschlagswerten der einzelnen Monate. Jeder Schnitt steht für 6 Liter Niederschlag pro Quadratmeter. Je nach Perspektive des Betrachters wirkt die Zusammensetzung der Daten anders. Sehen Sie frontal durch die Platten hindurch und betrachten die Durchschnittswerte über den Gesamtzeitraum.
Dieses Wetterobjekt ist im Rahmen eines dreiwöchigen Workshop am Anfang des Sommersemesters entstanden.
©Roman Grasy
©Roman Grasy
©Roman Grasy
©Roman Grasy
©Roman Grasy
Dieses Kapitel dokumentiert die Ideenfindung und Umsetzung des Hauptprojekts „World Primary Energy“ mit den Daten des Datenpartners „Potsdam Institute for Climate Impact Research“.
©Roman Grasy
Der Besuch bei unserem Datenpartner „Potsdam Intitute for Climate Impact Reserach“ ermöglichte es uns Einblick in die Arbeit des Instituts zu bekommen und eine erste Übersicht der Datenbank zu erhalten. Neben anderen Datenpartner dieses Projekt hat uns vor allem die Projektionsebene möglicher Zukünfte begeistert. Das PIK verwendet Szenarienprojektionen um verschiedene klimatische Entwicklungen zu berechnen. Dabei finden sich im Datenmodell unterschiedlichste ökologische und ökonomische Wertekategorien, sowohl global als auch lokal, die eine vielzahl an unterschiedlichen Visualisierungen ermöglichen.
Das PIK gliedert seine Szenarienprojektionen in SSP's: Shared Social Economic Pathway.
Nach den Meetings mit den Datenpartnern haben wir uns zur Arbeit mit dem PIK Datensatz entschlossen. Die Projektionsebene und die möglichen Zukünfte bieten sehr viel Raum für Studien und die Herausarbeitung tieferer Details.
Unsere konzeptionaller Ansatz soll sich stark in Richtung Objektästhetik entwickeln. Sowohl kinetische Skulpturen, als auch räumliche Insszinierungen können eine mögliche Richtung bilden.
Um eine Übersicht der Daten zu bekommen haben wir in einem ersten Treffen über die Datentiefe diskutiert und erste konzeptionelle Ansätze entwickeln können. Unser genereller Ansatz definiert die Teilung des Objekts in eine Datenebene, sowie eine narrative Ebene.
Vor allem die Daten über mögliche Ressourcenentwicklungen können eine interessante und spannende Metapher ermöglichen. Unser Kerngedanke basiert darauf, kleine Microwelten zu gestalten, welche die Anmutung einer Erdschicht und einer darauf sitzenden Welt definieren. Die einzelnen Welten, können über Datenmengen generiert werden und eine zeitliche Entwicklung dieser Kosmen verdeutlichen.
©Katja Budinger
In folgendem Bildmaterial sind unsere ersten konzeptionellen Objekte zu sehen.
Var 01 Kleine Microwelten definieren eine Daten- und eine narravive Ebene. Die Datenebene wird über einen Stacked Bar Graph visualisiert, welche sich als abstrakte Erdschicht zeigt. Unterschiedliche Materialien stehen für verschiedene Ressourcen des Datenzeitpunkts. Je nach Höhe definieren diese die Menge an Ressourcenverbrauch. Auf dem Schichtmodell befindet sich die resultierende Welt als inszenierte Narration. Konflike, soziale Entwicklungen, Verbrauch, Urbanisierung können so als resultierendes Vergleichselement gegenübergestellt werden.
Var 02 Als andere Richtung haben wir ein Modell ausgearbeitet, das sich eher auf die Narration konzentriert. Die Microwelten stehen eher als geografische Karte zueinander. Die Ressourcen können wie ein Lochkartenmodell eingeschoben werden, wobei eine Projektion das Resultat abbildet.
Im weiteren Verlauf der konzeptionellen Arbeit haben wir uns auf die Datensätzen und deren Aussage konzentriert. Das Schichtmodell der Ressourcen stand dabei im Fokus. Passend zu dieser Idee haben wir in den Datenbank des PIk passende Wertekategorien gesucht.
Vor allem auffällig waren dabei die Entwicklungen der Energieressourcen. In einem ersten Computational Model haben wir die Daten eingelesen und einen einfachen Stacked Bar Graph visualisiert. Jeder der hier dokumentierten Bilder entspricht einem SSP mit zeilicher Entwicklung. Die einzelnen SSP's wurden ineinander gemorphed um die Entwicklung vergleichen zu können.
Über dieses Modell werden die starken Abweichungen schnell sichtbar. Die Ressourcen entwickeln sich in verschiedenen Szenarien absolut Unterschiedlich, dennoch können Zusammenhänge festgestellt werden.
©Roman Grasy
In einem weiteren Schritt haben wir die Daten als Matrix generiert. Im Gesamtbild sind die Unterschiede nochmals besser zu vergleichen. Besonders interessant ist die stark verzerrte Weltenprojektion bei SSP5. Aber auch die stark positive Entwicklung erneuerbarer Ressourcen bei SSP1.
Basierend auf dieser Datengrundlage haben wir den konzeptionellen Objektansatz im Detail weiterentwickeln können. Die kleinen Microwelten basieren auf der Entwicklung der Energieressourcen. Un die Welt darauf soll die narrative Ebene abbilden können. Wie auch im Computational Design Konzept solle Wege in Zeit als Matrix abgebildet werden können, wobei die Entwicklung der Welt beobachtet werden kann.
Um den konzeptionellen Ansatz zu überprüfen haben wir Vergleichwerte gesucht, welche die narrative Ebene abbilden können. Als Datensatz für folgende Gegenüberstellung haben wir die Kategorie „Landuse“ verwendet. Wie man den Bildern entnehmen kann sind die Entwicklungen unerwartet gering. Um die Welten zu gestalten, weden weitere Daten notwendig sein um klare Unterschiede feststellen zu können.
©Roman Grasy
Um die Objekte im weiteren Projektverlauf bauen zu können, haben wir in VVVV eine Textebene zu den Datenzeitpunkten berechnet und visualisiert, die entsprechende Werte ablesen lassen. Die Höhen der Objekte und der einzelnen Ressourcen werden als Rohwert, sowie in mm angegeben.
©Roman Grasy
©Roman Grasy
Im folgender Entwurfsreihe sind die Formstudien der einzelnen Energiedatenpunkte dokumentiert. Ziel war es eine Grundform zu entwickeln, welche die Anmutung einer Erdschicht abstrakt wiedergeben kann. Die Entwurfreihe zeigt verschiedene Grundformen und deren Wiederholeng in Z zur Überüprüfung der dreidimensionalen Forgebung.
©Roman Grasy
Während der Arbeit mit der Grundform kam die Idee auf die Verzerrung der Energiewelten gleich mit in dem Objekt zu integrieren. Der Vergleich verschiedener Energieentwickklungen könnte direkt auf eine Rotation der Grundform übertragen werden. Die Stärke der Entwicklung ermöglicht, den Winkel der Rotation anzupassen. Je VErzerrter eine Projektion, desto stärker der Rotationswinkel.
Für den ersten Zwischenschritt haben wir ein Modell im Maßstab 1/1 gebaut. Die einzelnen Objektschichten wurden mit einem Laser gefertigt und auf einer Gewindestange befestigt.
Das Schichtmodell benötigt sehr viel Material. Die geplante Größenordnung erschwert zudem diesen Fakt. In folgendem Test haben wir versucht die einzelnen Schichten auf einer kleineren Fläche, materialsparend unterzubringen. Nachteil hierbei ist es, dass das Objekt einen Trichter bildet, der den Datenpunkt in der Aussagekraft verfälschen könnte.
©Roman Grasy
Diese interaktive Skizze stellt die angestrebte Ästhtetik für das geplante Energie Visualisierungsmodell dar. Aufgrund von Render Problemen kann bis zu diesem Zeitpunkt das Modell nur aus der Rückansicht sauber betrachtet werden.
©Roman Grasy
©Roman Grasy
Um noch andere Varienten der Darstellung zu explorieren haben wir die Visualisierung weiter untersucht. Im folgenden Modell werden die einzelnen Szenarien in Z auf ein Grid projiziert. Die Entwicklung ist von jeder Perspektive aus anders wahrzunehmen. Dennoch erschert die Fertigung die lesbarkeit des Objekts. Vergleiche werden eher an den Seiten und nicht im Modell wahrgenommen werden können.
Der Datansatz und unsere geplante Inszenierung können in unterschiedichen Kontexten und Größen Anwenung finden. In folgenden Renderings ist unsere Eploration nachzuvollziehen. Sowohl eine Installation in Raumgröße, wie eine Installation in Tischgröße kamen in Frage. Die Renderings dienten uns zur Kommunikation und Diskussion.
©Stephane Flesch
©Katja Budinger
Zur Zwischenpräsentation konnten wir Feedback zu unserem aktuellen Entwicklungsstand einholen. Unser ComputationModel und die erste Säule in Raumgröße wurden präsentiert. Vor allem wichtig war die Anmerkung und das Feedback von Johanna Drucker und Boris Müller, dass wir nun vermehrt Aufmerksamkeit auf die narrative Ebene legen müssen. Zu diesem Zeitpunkt waren nur relativ weit gefächerte Ideen vorhanden, aber noch keine konkrete Ausarbeitung. Zudem wurde die Entscheidung gefällt auf eine kleinere Dimension zu gehen. Sowohl der Materialaufwand und die Produzierbarkeit, wie die Überschaubarkeit waren dabei zentale Entscheidungshilfen.
Nch dme Feedback der Zwischenpräsentation, haben wir die angestrebte Dimension reduziert. In den vorhergehenden Entwürfen war eine große Installation angedacht, welche vom Betrachter betreten werden kann. Aufgrund der Fertigungsmöglichkeiten haben wir uns für das Tischmodell entschieden.
Fertigung - Lasermodell oder 3D Druck Das Schichtmodell über Lasercutting zu realisieren kann viel Material in anspruch nehmen.Die Nuklear Schichten sind sehr klein. Theroretisch muss unsere kleinste Einheit bei einem Lasercut-Modell der kleinsten Nuklearschicht entsprechen, damit die Nuklarschichten überhaupt sichtbar in unserem Modell sind. Bewegen wir uns nun auf deutlich geringerem Durchmesser werden unsere Objekte sehr hoch. Lasermaterial unter 0,3mm mit den von uns angestrebten Materialien gibt es nicht wirklich - und um so dünner die Schichten, desto mehr Material wird benötigt.
Die narrative Ebene soll die Welt in den jeweiligen SSPs erfahrbar machen. Anhand von Annahmen innerhalb der Szenarien, lassen sich diese „Ökosysteme“ ableiten und darstellen. Die Werte dazu haben wir den Tabellen aus O Neill's Paper zu den Narratives entnommen. (Abb. O’Neill, B.C., et al., The roads ahead: Narratives for shared socioeconomic pathways describing world futures in the 21st century. Global Environ. Change (2015), http://dx.doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2015.01.004)
Zur inszenierung der narrativen Ebene soll die Projektion auf den Objekten zum EInsatz kommen. Anhand kleiner animierter Welten auf den geplanten Energiesäulen könnte das Szenario an Lebendigkeit gewinnen. Im Bildmaterial sind erste Entwürfe hierfür zu sehen.
Zum besseren Verständnis der Daten und möglicher Narrationen haben wir in folgendem Schritt ein fiktives Interview verfasst, welches aus einer der Szenarioprojektionen aus dem aktuellen Leben berichtet.
©Roman Grasy
In folgendem Simulationsmodell haben wir alle Parameter in dem Stil visualisiert wie wir uns die geplante Ästhetik vorstellen. Zudem findet sich in diesem Modell der Ansatz alle Werte zu visualisieren und zu berechnen, die für die Fertigung notwendig sind.
©Roman Grasy
Um die Modelle für den 3D Druck vorzubreiten haben wir ein Grasshopper Skript entwickelt, welches auf den Daten des „Computed Models“ (VVVV-Grasshopper) die Geometrie aufbaut. Folgendes Bildmaterial zeigt skizzenhafte (Grid Toon) Renderings der Grundformen in verschiedenen Höhen und 2 Verzerrungsstufen.
©Roman Grasy
Diese Modelle basieren auf den neu iteraierten Größenverhältnissen. Auf den Bilder ist SSP5-SSP3 gerendert dargestellt.
60mm Durchmesser 170mm max Höhe
Zum Test der Projektion haben wir mit einfachen Rundkörpern auf unterschiedlich hohe Oberflächen projiziert. In diesem Stadium haben wir mit einfachem, grafischen Testmaterial gearbeitet.
Für die Angaben neben der einzelnen Objekte werden noch Verleichswerte benötigt. Hier ein Auszug aus Wikipedia mit ein paar Anschaulichen Beispielen.
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%B6%C3%9Fenordnung_(Energie)#Exajoule_.E2.80.93_EJ
Exajoule – EJ
1 Exajoule = 1018 J = 1.000 Petajoule 1 EJ ≈ 278 TWh 1 EJ = Energie eines Asteroideneinschlags mit 5 Mt (entspricht Cheops-Pyramide) und 20 km/s 11,2 EJ = Energie des Erdbeben von Valdivia 1960 14,0 EJ = Primärenergieverbrauch Deutschlands 2008[2] 508 EJ = Primärenergieverbrauch der Menschheit 2009[3]
In folgender Studie konnten wir die Daten nun im letzten Schritt für den 3D Druck vorbereiten. Im Zentrum dabei stand das Anwenden verschiedener Höhen und Rotationsgrade.
©Roman Grasy
- Max. Höhe: 170
- Rotationmodell: 01
- Max. Rotation: 0.03
©Roman Grasy
- Max. Höhe: 250
- Rotationmodell: 01
- Max. Rotation: 0.05
©Roman Grasy
- Max. Höhe: 250
- Rotationmodell: 02
- Max. Rotation: 0.05
©Roman Grasy
In diesem Dokument sind alle Werte der PIK Energiedaten aus VVVV abzulesen. Die Werte werden aus der PIK Datenbank generiert übd auf Basis von Variablen in mm und Rotationswinkeln ausgegeben. Dieses Dokument war unsere Grundlage zur Produktion der einzelnen Objekte mit realen Datengrößen.
©Roman Grasy
In diesem Projektschritt konnten wir die berechneten Daten aus unserem Comutation Model (VVVV) in Grasshopper übertragen und die Druckdaten erzeugen. Da der Bauraum des Duckers (Leap Frog) etwas kleiner ist, mussten einige Objekte in mehreren Teilen produziert werden. Die rbeiliegenden Renderings wurden in Keyshot mit den Druckdaten erstellt.
©Roman Grasy
©Roman Grasy
©Roman Grasy
©Roman Grasy
©Roman Grasy
©Katja Budinger
Um die Modelle effektiv zu produzieren, musste die Grunddatei stark optimiert werden. Als Slicingsoftware haben wir Simplify 3D verwendet. Hier hatten wir die Möglichkeit die Shell des Objekts im Vasenmodus zu drucken. Anders als bei weiteren 3D Druckverfahren benötigten wir hierzu kein Volumenmodell. Dadurch konnte jeder Druckvorgang auf ca maximal 1h optimiert werden.
27.06.2016 Zur Präsentation für den Ministerpräsidenten haben wir einige 3D geruckte Modelle vorbereitet und eine Projektion mithilfe einer rückprojizierten lasergeschnittenen Platte entworfen.
Die Grundplate wurde in Illustrator entworfen und für das Lasern optimiert. Als Material verwenden wir eine Holzplatte. Der Text wurde graviert und die Projektionsebene mit kreisförmigen und rechteckigen Formen ausgeschnitten. So können die Objekte beleuchtet und über die Verbindungsschnitte Bezugsdaten projiziert werden.
©Roman Grasy
Um das Objekt mit Vergleichwerten zu bereichern, haben wir eine schware und weiße Trennung am Objekt vorgesehen. Die Höhe der schwarzen Fläche entspricht zusammengefasst den Daten Kohle, Gas, Nuclear und Öl. Die weiße Fläche den Entwicklungen erneuerbarer Energien.
In folgenden Dokumentationsbildern sind unsere Tests der Lackierung zu sehen.
Zur Halterung der Grudplatte und zur Befestigung des Spiegel-Projektionssystems, haben wir aus schwarzem MDF eine Stehle ENtworfen und in der Modellbauwerkstatt produziert.
©Roman Grasy
In den folgenden Projektschritten haben wir alle Bausteine des geplanten Objekts zusammengesetzt und die Projektionsebene ausgestaltet.
Erste Tests zur Visualisierung einer weiteren Ebene über die Projektion. In diesem Beispiel die Entwicklung vder Population. Vor allem interssant ist die Populationsentwicklung bei ssp3.
Zum Vergleich weiterer Daten am Objekt, haben wir auf Basis der Temperaturdaten und der Bevölkerungsdaten Bildmaterial etworfen, welches über die Schnittprojektion am Objekt projiziert werden kann.
World Primary Energy
Data physicalization is supposed do make abstract data tangible. „World Primary Energy“ is an experimental data physicalization around the development of global primary energy resources. The object includes 25 3D printed energy pillars, which represent future energy development projections in the time interval from our present, till the year 2100, in different future scenarios. Through a rear projection on a laser-cutted base plate, it is possible to project other data parameters such as possible temperature developments or the growth of populations. We made it possible to map such comparison parameters though remote control with an app. The dataset for this object was provided by the Potsdam Institute for Climate Impact Research. This object makes it possible to analyze and compare excerpts of the database, developed by the scientists we cooperated with. The object illustrates the complexity of the data model and applies to the stimulate discussions to get deeper insights around future climate scenarios.
What is the dataset about? What are shared socio-economic pathways? The Potsdam Institute for Climate Impact research is developing new scenarios integrating future changes in climate and society to investigate climate impacts as well as options for mitigation and adaptation. One component of these new scenarios is a set of alternative futures of social development known as the shared socio-economic pathways (SSPs). The SSP narratives are a set of five qualitative descriptions of future changes in demographics, human development, economy and lifestyle, policies and institutions, technology, and environment and natural resources. The dataset offers citizens and decisionmakers insights around climate developments and related economic conditions. ** The data object** The height of each object represents the global consumption of primary energy per year in exajoule. Each object is devided in renewable energies (white) and fossil fuels together with nuclear resources (black). The rotating form shows the distortion of energy developments in the future scenarios. The objects together are placed on a two-dimensional grid. The y-axis shows the time from 2020 - 2100. The x-axis shows the Shared Socio-economic Pathways. The app-controlled projection allows to highlight objects and compare several pathways to focus discussions or presentations. To make it possible to think deeper, we included additional data parameters to compare the energy data set with other data layers. In our prototype is possible to project global temperature developments and the of populations growth. For each additional data layer we developed own projection metaphors to distinguish the data source. ** The building process**
Computational Model During the development process of this object we developed a tool, which allowed us to read the data set and project the parameters to visualizations .Using this method, we were able to deeply study and analyse the dataset. We used the tool to find related forms, calculate values for the building process and experiment with different appearance characteristics. To program this model we used the development environment VVVV.
Projection Beneath the computational model, we experimented with rear projections on and through different surfaces. Our experiments lead us to use laser-cutted materials to form the projection appearance with a material layer in combination with abstract projections. The cuts in the material built our fist graphical language and masks the projection outline. Inside the cuts we were able to use graphical components, such as height plots to project information layers beneath and through the objects.
Rapid Prototyping and Production The final form models are generated in VVVV and Grasshopper. We used a 3D printer (FDM) to built the 25 energy pillows. The ground plate was designed in a grapical editor and prepared for a laser-cutting machine. The projector is linked with a mirror inside a case and leads the projection to the ground plate, where the obects are placed on top.
Reflection The designed object could be seen as starting point for further upgrades. The projection of more data sources offers a lot possibilities to engage insights and discussions. Nearly any social and economic parameter can be linked to the development of energy resources. The comparing layer is very useful to understand connections within the PIK data model. The rotating form language is very strong and could also include other parameters, such as social developments or diagrams within the rotating form.
©Roman Grasy
Im folgenden Bildmaterial ist der letzte Entwicklunsstand der Datenvisualisierungsgrundlage zum Bau des Objakts zu sehen.
©Roman Grasy
©Roman Grasy
©Roman Grasy
©Katja Budinger
Die Plakate erläutern die SSPS und den Aufbau unseres Objekts.
©Katja Budinger
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©Roman Grasy
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Fachgruppe
InterfacedesignArt des Projekts
Studienarbeit im Masterstudium
Betreuung
Prof. Boris Müller
Fabian Morón Zirfas
Entstehungszeitraum
Sommersemester 2016