Die Säulen von Worlds of Sound sind ein wesentlicher Bestandteil der Installation, nicht nur vom ästhetischen Gesichtspunkt her. Die Säulen sind auch entscheidend für die Interaktionsmöglichkeiten der Anwendung. So ist in ihnen der Abstandssensor verbaut, der die Höhe der Würfel messen soll.
Durch ihre minimalistische Gestaltung könnte man meinen, die Konstruktion wäre recht simpel. Doch der Schein trügt. Zwar sind die großen Flächen und die Grundform einfach zu realisieren, dafür benötigt der intelligente Kopf der Säulen mehr Planung und geschicktes Handwerk.
Für den Prototyp der Säule habe ich einen alten Aktenschrank upgecycled. Der Korpus besteht aus beschichtetem Sperrholz, das verschraubt, verspachtelt und lackiert wurde.
Der Prototyp sollte Antworten auf folgende Fragen liefern:
1. Wie hoch sollen die Säulen sein?
Die Interaktion mit den Würfeln findet ausschließlich oberhalb der Säule statt. Daher ist die Überlegung, welche Bauhöhe die Säulen haben sehr wichtig. Je höher die Säulen werden, desto weniger Menschen können sie tendenziell benutzen, da sie nicht mehr die maximale Interaktionshöhe erreichen können. So könnte man mit niedrigen Säulen auch ältere Kinder, oder Rollstuhlfahrer teilnehmen lassen.
Wie im UX-Workshop bereits beschlossen sollten die Säulen verschiedene Höhen haben. Der Prototyp sollte zum Testen also möglichst eine der mittleren Höhen haben.
Ich habe mich für 90 cm entschieden.
2. Wie breit sollte das LED-Panel der Säule sein?
Das LED-Panel hat mehrere Funktionen. Zum einen ist es für die richtige Zuordnung der Würfel zu den Säulen durch Color-Coding verantwortlich. Der rote Würfel gehört immerhin auf die rote Säule und nicht auf die blaue. Außerdem unterstützt es den Glow-Effekt des Würfels indem es ebenso heller wird sobald der Würfel angehoben wird.
Vor allem soll es aber dem User, den Interaktionsbereich kommunizieren. Die Interaktion kann nur oberhalb der Säule stattfinden, also dort, wo der Lichtstrahl des Panels hin leuchtet. Der Time-Of-Flight-Sensor hat allerdings einen bestimmten Bereich der vom Laserstrahl abgedeckt wird. Der Erfassungsbereich breitet sich zwar leicht konisch (kegelförmig) aus, sodass ein wenig mehr Spielraum entsteht je weiter man sich vom Laser entfernt.
Trotzdem darf das Panel nicht bedeutend größer sein, als der Bereich der auch vom Laser erfasst werden kann. Anderenfalls könnte es zu Verständnisproblemen bezüglich der Interaktionsmöglichkeiten kommen.
Das Panel sollte also diese Kommunikationsanforderung erfüllen und trotzdem Platz bieten um den Würfel ästhetisch ansprechend abzulegen. Für den Prototypen habe ich mich für die Plattenmaße 21 x 21 cm entschieden. Der Würfel mit Seitenlänge 15cm kann darauf, dank Satz des Pythagoras, gerade wie diagonal ausgerichtet platziert werden. Platziert man ihn mittig auf der Platte, sind an beiden Seiten jeweils 3cm überstehendes LED-Panel. Dieses Maß habe ich aus ästhetischen Gründen für die Fassungsränder der Säule übernommen. Somit bildet der 27 x 27 cm Säulenkopf die Grundfläche.
3. Wie beleuchten wir das Plexiglas am besten?
Warum überhaupt Fassungsränder für den Säulenkopf einplanen? Wäre die Säule nicht schöner wenn die Platte keine Ränder aufweisen würde? Mag sein, allerdings nähern wir uns mit dieser Idee einem weiteren Problem. Da direkt mittig unter der Platte unser TOF-Sensor verbaut sein wird, würde eine Beleuchtung von unten, unschöne Schatten werfen. Die elegantere Lösung dafür wäre eine seitliche Beleuchtung der Plexiglasplatte, für die man eben mehr Platz an den Seiten benötigt.
4. Wie positioniert man den TOF-Sensor unter dem Plexiglas?
Für die Positionierung des TOF-Sensors, habe ich eine kleine Klemm-Vorrichtung gebaut, mit der es möglich ist den kleinen Sensor genau mittig auszurichten. Als finale Lösung eignet sich das nicht, aber für erste technische Tests ist diese modulare Variante optimal. Wie bereits erwähnt breitet sich der Erfassungsbereich des TOF-Lasers leicht konisch aus, wird also minimal breiter. Das bedeutet, dass der Sensor so nah wie möglich am Plexiglas platziert werden muss, damit die Öffnung so klein wie möglich bleibt. Neugierige Finger sollten nicht in das Loch hineinreichen und den empfindlichen Sensor berühren können. Für die 3mm-dünne Plexiglas-Platte des Prototyps ist dieses Problem recht unerheblich, das Loch muss kaum größer als der 5mm breite Sensor sein. Für dickere Plexiglasplatten muss man dies aber im Hinterkopf behalten.
5. Ist es möglich einen oder mehrere Lautsprecher zu verbauen?
Die Lautsprecher der Installation direkt in die Säulen einzubauen, klingt zunächst völlig logisch. Sie sehen immerhin bereits sehr boxen-ähnlich aus. Allerdings führt diese Lösung dazu, dass die User nur die Musik wahrnehmen, die sie selbst beeinflussen. Gemeinsam zu musizieren und zu kollaborieren wird dadurch schwer möglich. Besser eignet sich ein umliegendes Soundsystem zum gleichmäßigen Beschallen der Gruppe. Trotzdem ist die Identifikation der eigenen Interaktion enorm wichtig. Sie ist maßgeblicher Teil des User-Feedbacks.
Das bedeutet ein zusätzlicher Lautsprecher innerhalb der Säulen ist sinnvoll. Allerdings ist es kaum möglich ohne weitere Öffnungen einen vernünftigen Lautstärke-Pegel zu erzeugen, da sich die Luft kaum bewegen kann. Die 3mm-dünne Plexiglasplatte alleine schirmt den Klang so stark ab dass Musik von innen nur einen Bruchteil der eigentlichen Lautstärke erreicht. Es reichen jedoch dünne Schlitze auf den vier Säulenseiten aus, um einen sauberen Sound aus der Säule erklingen zu lassen. Die Breite der Schlitze beim Prototyp sind 10mm breit, was sich für die fertigen Säulen später nicht eignet. Genau wie bei der Plexiglasplatte sollte die Öffnung maximal so groß sein, dass die Finger neugieriger Nutzer nicht hineinpassen. Die Schlitze werden dann von innen mit Schaumstoff gedämmt um kein Licht der LEDs durchzulassen.
6. Bereitet es Schwierigkeiten für den User den Würfel über der Säule zu halten?
UX-technisch wird es spannend, wenn es daran geht den Würfel tatsächlich gemeinsam mit der Säule zu benutzen. Ein wichtiger Teil der Interaktion und der Steuerung ist das Halten der Würfel über der Säule. Da man aber keinen wirklichen Lichtstrahl sehen kann, an dem sich der User orientieren kann, stellt sich die Frage ob es Schwierigkeiten bereitet den Würfel auch in der Luft genau über die Säule zu halten. Es stellt sich heraus, dass die Größe des Würfels ausreicht, um innerhalb des TOF-Sensor-Erfassungsbereiches zu bleiben. Beim ersten Test stellte sich außerdem heraus, dass auch das halbtransparente Plexiglas der Würfel keine Probleme bereitet, und der TOF-Sensor zuverlässig die Objekte erkennt.
Wie es mit dem Bau der Säulen weiter geht, zeige ich hier.