科技与参与的结合:借助 IDS 相机、vvvv 以及SCHNELLE BUNTE BILDER(快速多彩图像),历史变得生动起来
互动装置
2025年12月9日,位于波恩的德意志联邦共和国历史博物馆(Haus der Geschichte)举办了新常设展览“你就是历史的一部分”的开幕式。重点在于积极参与:参观者不仅是为了获取信息,更是为了积极沉浸于历史叙事之中,参与内容塑造,并留下自己的印记。这种新型参与形式得以实现,得益于SCHNELLE BUNTE BILDER、历史之家基金会(Haus der Geschichte Foundation)、vvvv实时平台以及IDS Imaging Development Systems工业相机之间的紧密合作。
媒体艺术家 Sebastian Huber 及其在SCHNELLE BUNTE BILDER工作室的团队多年来一直致力于开发融合艺术、科技与传播的互动装置。在此过程中,他们广泛使用了 vvvv——一个用于实时应用的可视化编程环境。它特别适合生成式可视化,非常适合在博物馆环境中的3D场景和装置中使用。
“工业产品与创意软件之间的互动令人着迷,”Sebastian Huber 强调道。“IDS 为我们提供了性能强大、精准的硬件,而 vvvv 则让我们能够灵活地在实时环境中进行创意应用。”
“Haus der Geschichte (历史之家)”内的几个关键位置都安装了IDS相机。最早的互动媒体形式早在2022年就在实验性的“#Proberaum”展区进行了测试,如今这些内容已被纳入新的常设展览中。
第一站:序言——“你是历史的一部分”
在展览的序幕中,一块大型LED屏幕投射出历史场景,并将参观者实时融入其中,以此向他们呈现“你就是历史的一部分”这一主题。使用 uEye CP 系列的 GigE Vision 工业相机,可同时检测并捕捉多达 40 个物体。
该相机采用索尼紧凑型IMX264 CMOS传感器,凭借其高感光度和宽动态范围,即使在光线变化或强光环境下,也能精准捕捉动态画面。捕获的图像数据通过IDS peak SDK直接输入到vvvv中,该系统会实时响应并触发墙上的相应可视化效果。
Huber 对这一挑战的描述如下:“即使在光线变化、护栏遮挡以及超广角视野等复杂条件下,相机也必须能够可靠地捕捉访客。”在这方面,硬件的稳定性与软件的灵活性相结合至关重要。“IDS 相机配备多种传感器,支持通过 USB 3.0 或 GigE Vision 实现灵活的接口连接,最重要的是,可通过 IDS peak SDK 轻松集成,这使 vvvv 开发者能够直接访问所有参数。”
第二站:“你是什么时候出生的?”——亲手体验历史
在另一个展区,参观者将手放在投影屏幕上。他们的手印唤起了他们出生那年及青春岁月里的种种图像。两台来自uEye XCP系列的相机(型号为U3-3680XCP-NIR)负责捕捉这些动作。Huber 解释了其中的难点:“相机必须能够识别人员,且不受投影干扰。只有这样,投影才能对周围的人做出反应,同时避免产生反馈循环。”
所选的IDS相机非常适合此用途。它們透過 SuperSpeed USB 以 5 Gbps 的速度傳輸數據,並配備有近紅外線 (NIR) 帶通濾光器。这可以过滤掉不需要的反射,即使在光线强烈的环境下也能确保检测的可靠性。内置的 500 万像素 AR0522 传感器采用 BSI 像素技术,不仅具备高光敏度、低噪声和在近红外光谱下的出色性能,而且功耗极低。这些移动数据会实时汇入一幅集体肖像中,凸显出参观者的多样性。
“这些相机为我们提供了运动数据,同时又不影响画面中的视觉场景。这对沉浸式叙事至关重要:技术必须能够感知,却不被看见。”
该追踪功能是通过YOLO软件实现的——这是一种能够识别图像数据中物体的机器学习算法。它的运行速度极快,甚至可以在显卡上实时运行。“在手部检测方面,我们采用最简单的‘目标检测’方式,”Sebastian Huber 解释道。它提供了检测到的物体的位置和大小。该截图显示了YOLO在双手周围生成的蓝色边界框。为此,Huber 和他的团队通过微调开发了一个定制的 YOLO 模型。“它现在能可靠地检测到‘红外线手掌’,但对拳头等物体则无反应。”
实时交互技术
Sebastian Huber 重点介绍了IDS相机的性能和多功能性:“uEye 相机性能卓越,能够自行执行增益调整等图像校正操作,并具备交互式装置所需的所有关键实时功能。尤其实用的是,这些相机可根据需求进行定制——从镜头和传感器的选择,到USB或GigE接口版本。作为定制化解决方案,它们可以完全根据任何安装环境的具体要求进行精准调整。与此同时,它们还坚固、耐用且可靠。”vvvv的联合开发者Joreg补充道:“对于‘Haus der Geschichte (历史之家)’的互动装置等项目,vvvv 尤为适用,因为它能根据具体应用需求加快开发速度。”
IDS 相机技术与 vvvv 的结合,实现了精准、低延迟的实时交互。相机能即时检测到动作,并立即将其转化为媒体响应。其紧凑坚固的设计以及灵活多样的镜头选择,使其能够轻松融入博物馆的建筑结构。高红外灵敏度确保即使在复杂的光照条件下也能实现可靠检测,而 IDS peak SDK 则保证了与创意实时系统的稳定连接。
未来博物馆
传统传感器技术止步之处,正是交互的起点:参观者本身也成为了艺术品的一部分。通过这些新展陈,波恩历史博物馆(Haus der Geschichte Bonn)向我们展示了:现代图像处理绝不仅仅是一种技术功能——它更是一种叙事工具,能够以最真实的意义让历史重现生机。参观者转变为积极的参与者,观众与展品之间的界限变得模糊。IDS相机提供了精准的图像基础,vvvv则充当动态控制中心——而SCHNELLE BUNTE BILDER将二者融合,共同构建出一个叙事空间,让过去与现在在此交织流动。
通过IDS相机、vvvv编程与SCHNELLE BUNTE BILDER艺术理念的交融,未来博物馆的典范模型由此浮现——这是一个科技、艺术与记忆交融的空间。
IDS peak 与 vvvv:创意实时项目的直接连接
为了确保相机能在创意实践中充分发挥其优势,vvvv 与 IDS peak 进行了深度的技术集成。这大大减轻了开发人员的工作负担:在 vvvv 中,所有相机功能均可立即使用,无需进行复杂的 SDK 集成。该 API 支持精确控制,且 IDS 丰富多样的硬件产品——从镜头和传感器到紧凑型设计——均可完全兼容。
vvvv的联合开发者Joreg对此方法的描述如下:“我们希望尽可能广泛地支持各类硬件。鉴于众多客户的咨询,我们已将IDS peak集成进来。这意味着用户现在只需点击几下,即可使用IDS相机全部功能——无需担心自己集成SDK。“许多人特意选择IDS,是因为其镜头、紧凑的设计以及API控制功能,相比消费级产品提供了显著更高的灵活性。”
由于 vvvv 基于 .NET Framework,因此可以通过 NuGet 轻松集成扩展。VL.Devices.IDS 包提供了对 IDS peak 功能的直接访问,这使得将相机集成到 vvvv 中变得尤为简单:https://www.nuget.org/packages/VL.Devices.IDS
vvvv - Dießl & Gregor 合伙企业
vvvv 是一个面向 .NET 的实时可视化编程环境。该技术在国际上广泛应用于媒体艺术、生成式图形和交互式界面。该公司提供软件解决方案,帮助创意专业人士快速开发复杂的实时应用程序,将动作和数据直接转化为视觉体验,并设计交互式空间。
SCHNELLE BUNTE BILDER – Huber-Pohle-Timpernagel GbR
SCHNELLE BUNTE BILDER 是一家专注于媒体艺术和数字交互的工作室。它打造了沉浸式、互动式的空间,让参观者能够以一种充满趣味的方式探索内容,彼此互动,并亲自参与塑造艺术体验。在此过程中,团队融合了前沿技术、创意理念和互动形式,对展览、演出及活动进行了重新构思。