Para uma compreensão de como os componentes da interface VOID se articulavam, foram elaborados diagramas. Esses diagramas serviam como referência para os engenheiros61 envolvidos na criação do roteador automático de vídeo e para o mapeamento da comunicação entre as partes. Com o funcionamento do sistema global claramente exposto, foi possível implementar de maneira integrada uma “linguagem” para comunicação entre componentes. Essa linguagem, em termos técnicos, é chamada de protocolo, pois estabelece como os bits de informação devem ser emitidos e lidos. Inicialmente, trabalhamos apenas com o protocolo MIDI, pois o sistema de análise e síntese sonora só podia receber parâmetros neste protocolo. Posteriormente, optamos também pelo protocolo OSC62, devido à sua pouca latência e possibilidade de lidar com uma maior resolução, no caso, devido à possibilidade de lidar com números fracionários. Como esses protocolos são facilmente mapeados um no outro via software, acabamos incorporando ambos no sistema final.
A seguir, veremos como esses diagramas foram organizados e, em seguida, mostraremos alguns registros da confecção do roteador de vídeo.
61 Engenheiros no Brasil: Mário Gazziro e João Guilherme Darezzo Martins de França,
Engenheiros na Holanda (no V2_Org): Artm Baguinski e Mr. Stock.
62 OSC: Open Sound Control. É um protocolo de comunicação que formata mensagens para
serem trensmitidas via rede, proporcionando a comunicação entre computadores e aparelhos eletrônicos que dêem suporte para essa tecnologia.
Diagramas de Funcionamento de VOID
Para que o funcionamento do sistema como um todo fique mais claro, organizei na forma de diagramas o sistema geral, mapeando cada módulo e indicando sua participação em nível global.
Fig. I-‐19 -‐ Diagrama global
Diagrama 1
Fig. I-20: Diagrama 1
Um Theremin modificado (cuja antena é a própria esfera, embora apenas internamente. Blindamos o lado externo da esfera impedindo qualquer interferência ao utilizarmos a superfície externa da esfera como “terra” do sistema) traduz os movimentos da prótese-‐móvel em som: a prótese estende o corpo do usuário para dentro da esfera, influenciando, assim, no campo eletromagnético interno, onde a variação da impedância entre o “corpo” do usuário e o espelho (superfície interna da esfera) gera uma variação de frequência sonora. Esse som analogicamente gerado é enviado e canalizado (via roteador de áudio) para um processador de som digital, que aplica filtros e efeitos no som produzido e o envia para um computador PC (diagrama 2).
Diagrama 2
Fig. I-‐21: Diagrama 2
Diagrama 3
Fig. I-‐22: Diagrama 3
O processador digital de sinal sonoro (DSP63: modelo "Quadriverb", da marca Alexis), cujos sinais de áudio são controlados pelo roteador de áudio acoplado, envia o som distorcido para as caixas coladas à esfera (essas caixas usam a esfera como caixa de ressonância). O microfone na prótese móvel captura o som produzido e o envia de volta ao roteador de som. Esse roteador, controlado pelo sistema global, direciona esse sinal de áudio para um dos canais de entrada do DSP (diagrama 3).
63 Digital Signal Processing -‐ Digitaliza sinais de áudio, aplicando efeitos e filtros que distorcem
Diagrama 4:
Fig. I-‐23: Diagrama 4
O computador PC, via software ISADORA, analisa a variação de amplitude do som (diagrama 4). Essa análise é parametrizada e os valores são enviados via protocolo MIDI/OSC para o sistema global que, na verdade, está distribuído nas diversas centrais de processamento (computadores e controladores) e que constantemente analisa a variação de frequência e nível de amplitude sonora do sistema. Partindo dessa análise, o sistema global coordena o trânsito dos parâmetros, enviando comandos para os roteadores e demais computadores.
Diagrama 5
Fig. I-‐24: Diagrama 5
O sistema de análise de som envia comandos MIDI para o sistema global que, por sua vez, envia comandos OSC para o roteador de vídeo que seleciona os sinais de vídeo e os distribui para 2 canais de saída, sendo 1 canal para a unidade de processamento de vídeo (computador Mac com ISADORA). O roteador recebe sinais de vídeo de 3 fontes: 1 – câmera móvel (na prótese), 2 – Imagem do sistema de realidade aumentada, 3 – Imagens das câmeras estéreo (diagrama 5).
Diagrama 6
Fig. I-‐25: Diagrama 6
O sinal de vídeo proveniente da prótese móvel é enviado diretamente ao roteador de vídeo.
O sinal de vídeo da câmera estática é inicialmente enviado para um PC com um software de realidade aumentada. Esse programa renderiza um cubo virtual sobre a imagem capturada pela câmera. Essa realidade mista é enviada ao roteador de vídeo.
Diagrama 7
Fig. I-‐26: Diagrama 7
O roteador de vídeo, controlado por comandos OSC vindos do sistema global, seleciona entre as imagens da câmera estática ou da câmera móvel. A imagem selecionada é enviada para o computador Mac com o software ISADORA, que aplica efeitos na imagem de vídeo. Essa imagem posteriormente é enviada de volta ao roteador de vídeo, que a envia aos projetores.
Diagrama 8
Fig. I-‐27: Diagrama 8
Finalmente, o roteador de vídeo, sob o comando do sistema global, determina se a imagem exibida no telão será proveniente do processador de vídeo (Mac + Isadora) ou das câmeras estéreo.”
Implementando os protocolos MIDI e OSC e a construção do roteador de vídeo
O protocolo OSC foi implementado no software de realidade aumentada (Artoolkit). Códigos em C e C++ da biblioteca do protocolo OSC foram inseridos no código original do programa (open-‐source). Dessa maneira, foi possível fazer com que os softwares Artoolkit e Isadora pudessem comunicar parâmetros em tempo real entre si. Assim, o “sistema de análise e sintetização sonora” pôde controlar parâmetros em tempo real da renderização do cubo virtual (parâmetros da simulação da iluminação do cubo, seu tamanho e até sua geometria, por exemplo).
Com isso, asseguramos a comunicabilidade do sistema como um todo, integrando de maneira coerente as mensagens (dados) que veiculavam entre os módulos e a sua programação global. Com essa comunicação assegurada, programamos o roteador de vídeo para receber mensagens do sistema. Essas mensagens estabeleciam como o roteador deveria promover o endereçamento das imagens de vídeo.
Roteador de vídeo
Veremos, agora, alguns registros e detalhes técnicos da confecção do roteador de vídeo.
“Projeto, confecção e programação do roteador de vídeo automatizado”: O microcontrolador64 utilizado é o PIC ADG409, um multiplexador65 cuja alta performance possibilita o chaveamento tanto de áudio quanto de vídeo. O controle desse microcontrolador é feito por um outro microcontrolador (o
64 Um processador cujas operações podem ser programadas e gravadas diretamente em seus
circuitos.
74H00), que envia as informações do protocolo OSC para uma porta serial que se comunica com o ADG409. A proto-‐board66 com o protótipo do circuito pode ser vistas nas fotos abaixo.
Fig. I-28: Projeto da placa com microcontroladores
Fig. I-29: Testes na proto-board
Fig. I-30: Construção da placa com circuito de aquisição de imagem
Fig. I-31: Confecção da placa: instalando microcontroladores
Fig. I-32: Testando o chaveamento de vídeo a partir da placa do roteador