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Pixel-Mapping: wo Licht aufhört und Video anfängt

Wie viele Pixel in ein Universum passen, warum 170 die magische Zahl ist, was ein Lichtpult tatsächlich rechnet und wann man wirklich einen Medienserver braucht.

Beginnen wir mit der Zahl, die alles Weitere bestimmt: 170.

So viele RGB-Pixel passen in ein DMX-Universum. 512 Kanäle durch drei ergibt 170 und ein bisschen, zwei Kanäle bleiben übrig. Kommt Weiß dazu (RGBW), sind es 128. Kommt noch ein Dimmer pro Pixel dazu, 102.

Aus dieser Zahl erwächst die gesamte Ökonomie von LED-Konstruktionen.

Eine Leiste mit 144 Pixeln ist fast ein ganzes Universum. Eine Wand von drei mal drei Metern mit 10 Zentimetern Raster sind 900 Pixel, also 2700 Kanäle, also sechs Universen. Sechs DMX-Linien oder sechs Ausgänge an Netzwerk-Nodes — und das, bevor überhaupt besprochen ist, was darauf laufen soll.

Die erste Frage beim Thema Pixel-Mapping lautet deshalb nicht „welche Effekte", sondern „wie viele Universen sind Sie bereit hinzubringen".

Was Mapping tatsächlich ist

Sie haben N Geräte, jedes mit eigenen Kanälen, über Universen verteilt in der Reihenfolge, die dem Techniker beim Patchen bequem erschien. Physisch hängen sie als Rechteck, als Schlange oder als Ring ums Portal.

Mapping ist eine Zuordnungstabelle: Das Pixel bei (x, y) sind diese Kanäle. Mehr nicht. Danach zeichnet der Effekt ein Bild in Koordinaten, und die Tabelle verteilt die Farben auf Kanäle.

Klingt trivial, aber genau hier zerbrechen selbstgebaute Lösungen — und zwar daran.

Die Pixelreihenfolge im Gerät. Hersteller verdrahten LEDs unterschiedlich: von links nach rechts, im Zickzack (erste Reihe nach links, zweite nach rechts), von einer Ecke aus. Stimmt die Reihenfolge im Profil nicht mit der Realität überein, läuft die Welle im Zickzack und das Bild zerfällt in Streifen. In Flux Lights wird die Reihenfolge im Geräteprofil gesetzt — einmal, danach lebt sie in der Bibliothek.

Die Anordnung der Geräte im Raster. Fünf senkrecht hängende Leisten mit Abstand sind keine „Matrix 5 × 144", sondern fünf Streifen mit Lücken. Legt man sie bündig, läuft der Effekt wie über eine durchgehende Leinwand und die Lücken wirken wie ein Fehler. Legt man sie mit Abstand, behandelt er sie als fünf getrennte Elemente — und das ist meistens gewollt.

In der Anwendung wird die Anordnung per Ziehen mit Live-Vorschau gemacht, dazu gibt es automatische Varianten: gepackt, bündig, nach Inhalt.

Was ein Lichtpult rechnet und was ein Medienserver

Hier verläuft eine Grenze, die man vor dem Kauf verstanden haben sollte.

Ein Lichtpult denkt in Kanälen. Ein Effekt ist eine Funktion von Pixelkoordinate und Zeit: Der Regenbogen verschiebt den Farbton entlang X, die Welle treibt einen Sinus, das Feuer rechnet Rauschen. Das Ergebnis landet direkt in denselben 512-Byte-Frames wie das übrige Licht und geht mit denselben 40 Frames pro Sekunde hinaus. Kein Zwischenraster, kein Compositing.

Ein Bild, GIF oder Video auf der Matrix nimmt denselben Weg, nur ist die Farbquelle kein Formelwert, sondern ein Einzelbild aus der Datei: Pixel nach Koordinate abgreifen, auf Kanäle verteilen.

Ein Medienserver denkt in Bildern. Er hat Ebenen, Masken, Überblendungen zwischen Quellen, Geometriekorrektur für gekrümmte Flächen, Synchronisation mehrerer Ausgänge, Auflösung passend zum konkreten Screen. Er rendert in voller Auflösung und schickt erst dann.

Faustregel: Liest sich die Konstruktion als „Licht" — Streifen am Portal, Dekorhinterleuchtung, Pixelköpfe, eine Kugel aus Leisten — genügt das Pult. Liest sie sich als „Screen" und es kommt Content darauf, den ein Videokünstler gebaut hat, brauchen Sie einen Medienserver — und das Pult dirigiert ihn.

Der Zwischenfall ist eine Wand, die sowohl abstrakte Animation als auch ein Logo zeigen soll. Ein Logo liest sich auf einer 30 × 30-Matrix mit jedem Werkzeug schlecht, das Gespräch geht also meist um Erwartungen und nicht um Geräte.

Was es an Ressourcen kostet

Die Matrix rechnet dieselbe Engine wie das übrige Licht, mit 40 Frames pro Sekunde. Der Flaschenhals ist nicht die Rechnung: Tausend Pixel pro Frame bemerkt ein heutiger Prozessor nicht einmal.

Der Flaschenhals ist die Zustellung. Tausend RGB-Pixel sind sechs Universen, und sechs Art-Net-Universen bei 40 Frames sind rund 1,3 Mbit/s. Für sich genommen wenig, aber vierzig Universen sind schon 8–9 Mbit Dauer-UDP, und an einem billigen Switch gemeinsam mit dem Gäste-WLAN beginnt der, Pakete zu verlieren. Ein verlorenes Lichtframe ist ein blinkender Streifen — und wer das bemerkt, ist das Publikum.

Für große Konstruktionen: eigenes Netz, Gigabit und ein managed Switch. Das ist kein Luxus, das sind die Kosten der Wand.

Was sich lohnt, bevor die Konstruktion bestellt wird

Legen Sie die künftige Wand in der Anwendung aus und zählen Sie die Universen, bevor jemand sie kauft. Sehr oft stellt sich heraus, dass aus der schönen Idee „fünf Zentimeter Raster" zwanzig Universen und drei Netzwerk-Nodes werden, während zehn Zentimeter sechs Universen und einen Node ergeben. Der Budgetunterschied ist ein Vielfaches, der Unterschied in der Wahrnehmung aus zwanzig Metern nahezu null.

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