Freie Software in der Kunst

Aus LinuxUser 12/2015

Freie Software in der Kunst

© donyanedomam, 123RF

Stadt, Land, Fluss

Der österreichische Programmierer und Medienkünstler Michael Aschauer unternimmt Flusskreuzfahrten der besonderen Art. Dank freier Hard- und Software entstehen dabei ungewöhnliche Impressionen.

Flusskreuzfahrten erfreuen sich in Europa insbesondere auf den großen Strömen Rhein und Donau wachsender Beliebtheit. Doch anders als beim Ruhe suchenden Urlauber, der die Landschaft passiv an sich vorüberziehen lässt, gelingt es dem Wiener Foto- und Videokünstler Michael Aschauer, mit seiner Kamera aus vielfältigen Perspektiven heraus die Kulturlandschaften und Lebensräume entlang großer Flüsse komprimiert einzufangen und dem Betrachter damit unverwechselbare Ansichten dieser Ströme mit hohem Wiedererkennungswert zu präsentieren.

Dabei beherrscht Aschauer mit seiner eigens zu diesem Zweck entwickelten freien Bildbearbeitungssoftware auch die Kunst, das eigentlich sowohl von einem Schiff als auch vom Satelliten aus eher eintönig-gemächlich wirkende Panorama des Stromes in eine spannende Angelegenheit zu verwandeln, indem er das Leben am Fluss mit seinen unterschiedlichen Facetten teils über mehrere Tausend Kilometer hinweg prägnant in seinen Werken darstellt.

Der Künstler

Michael Aschauer [1], 1977 im österreichischen Steyr geboren, gilt seit mehr als 15 Jahren als international anerkannter Foto- und Videokünstler, der nach seinem Studium der Digitalen Kunst und Visuellen Mediengestaltung in Wien bereits durch eine Vielzahl an Werken und Publikationen seine Kreativität unter Beweis gestellt hat.

Ausstellungen in zahlreichen Ländern, darunter in Brasilien, Großbritannien, China, den USA, Bulgarien, Spanien, Frankreich, der Schweiz und Deutschland, etablierten ihn als feste Größe der internationalen Künstlerszene. Eine Reihe international renommierter Kunstpreise sowie verschiedenste Atelierstipendien belegen eindrucksvoll, dass sein künstlerisches Wirken die entsprechende Wertschätzung erfährt (Abbildung 1).

Abbildung 1: Eines von Michael Aschauers Werken bei einer Ausstellung im österreichischen Schattendorf im Jahr 2010.

Abbildung 1: Eines von Michael Aschauers Werken bei einer Ausstellung im österreichischen Schattendorf im Jahr 2010.

Doch Aschauer ist nicht nur Künstler im originären Sinn des Wortes, sondern bewegt sich auch virtuos in der Welt der Bits und Bytes: Für mehrere Bildungs- und Werkstattprojekte entwickelte der seit rund 15 Jahren aktive Linux-Profi Anwendungen, die primär auf freier Software basieren. Auch bei seiner künstlerischen Arbeit scheut Aschauer nicht davor zurück, eigene Programme zu schreiben, wenn er im Fundus freier und quelltextoffener Software keine Applikation findet, die seinen Anforderungen gerecht wird. Selbstverständlich findet sich auf seinem Notebook, das ihn auf seinen Reisen begleitet, mit einem Debian-Derivat ebenfalls ausschließlich freie Software, mit der er sein mobiles digitales Leben bestreitet.

Die Idee

Einer der Schwerpunkte von Michael Aschauers Arbeit gilt der Darstellung von Flussläufen. Dabei nähert sich der Künstler seinem Sujet auf zweierlei Weise: Von einem externen Standpunkt aus zeichnen die Werke einen Flusslauf aus der Vogelperspektive nach, wobei Aschauer hierfür auf Satellitenaufnahmen zurückgreift. Im Gegensatz dazu erstellt Aschauer bei der Sicht von innen nach außen von einem den Fluss befahrenden Schiff aus mit einer Kamera Fotoaufnahmen des Ufers und fasst diese in jeweils mehrzeiligen Panorama-Ansichten zu einer Gesamtschau zusammen. Diese als “River Studies”, “Danube Panorama Project” oder auch als “Nile Studies” bezeichneten Projekte wurden über viele Jahre lang auf mehreren großen Strömen weltweit realisiert.

Der Künstler selbst verfolgt mit diesem Experiment zwei Ziele: Einerseits möchte er den Lebens- und Kulturraum Fluss in all seinen Aspekten darstellen, andererseits besteht die technische Herausforderung darin, aus einer Serie von digitalen Aufnahmen aus unterschiedlichen Perspektiven eine realistisch wirkende Panorama-Ansicht ohne optische Brüche zu generieren.

Die Technik

Michael Aschauer empfängt uns in seinem Wiener Atelier. Auf dem Tisch liegt eine äußerlich plump wirkende schwarze Kamera, die auf den ersten Blick entfernt an eine handelsübliche CCTV-Überwachungskamera älteren Baujahrs erinnert. In deutlichem Kontrast dazu sticht ein silberfarbenes Fixfokus-Objektiv aus den 70er-Jahren des letzten Jahrhunderts ins Auge, wie es seinerzeit bei analogen Filmkameras zum Einsatz kam (Abbildung 2).

Abbildung 2: Die Kameraausrüstung inklusive Fixfokus-Objektiv.

Abbildung 2: Die Kameraausrüstung inklusive Fixfokus-Objektiv.

Während für die Anfertigung der Flusspanoramen aus der Vogelperspektive vorhandene Satellitenbilder als Quellmaterial dienten, nutzte Aschauer für die Aufnahmen der Flussufer von einem Schiff aus seine Spezialkamera des Herstellers Elphel. Dazu erklärt er: “Die Kameras von Elphel zeichnen sich nicht nur durch konsequente Verwendung offener Hardwarekomponenten aus, sondern nutzen als Betriebssystem auch ein Embedded Linux. Dadurch bestehen verschiedene Optionen, die Kamera den individuellen Bedürfnissen anzupassen, da sie programmierbare Logikbausteine enthält.”

Die von Aschauer verwendete Elphel353 [2] mit einem Fünf-Megapixel-Sensor generiert dabei in Kombination mit dem Fixfokus-Objektiv (bei einer Brennweite von 8 oder 16 mm) ein angepasstes Videobild (“Window-of-Interest”) in einem extremen Breitformat mit 2592 x 48 Pixeln, wobei die Framerate beim softwareseitigen Linescan am Computer bis zu 400 Frames pro Sekunde betragen kann. Diese Rate musste Aschauer bei seinen Aufnahmen jeweils manuell anpassen, wobei es verschiedene Faktoren in die Berechnung mit einzubeziehen galt, wie beispielsweise die Fahrtgeschwindigkeit des Schiffes oder die Entfernung vom Ufer.

Alternativ wäre es auch möglich gewesen, die Kamera selbst im sogenannten Zeilenscan-Verfahren arbeiten zu lassen, wobei sie einen kontinuierlichen Datenstrom von zeilenweise aufgenommenen Frames an den Computer schickt, der daraus ein Bild generiert. Der Aptina-Sensor der Elphel353 kommt dabei auf eine Rate von bis zu 2300 Linien pro Sekunde. Allerdings arbeitet dieser interne Linescan-Modus der Kamera nicht besonders stabil, wie uns der Künstler erklärt. Aschauer gab daher dem langsameren, aber genaueren Verfahren mithilfe von Software-Berechnungen im Computer den Vorzug.

Um ein gleichmäßiges Bild zu erhalten, gilt es, während der Aufnahme permanent die Framerate der Kamera anzupassen. Da dies manuell erfolgt, benötigt Aschauer zusätzlich eine leistungsfähige Vorschaufunktion: “Um den RTSP-Datenstrom der Kamera einzulesen, davon ein kleines Vorschaubild anzuzeigen und anschließend den Stream als Videodatei abzuspeichern, habe ich eine spezielle Software geschrieben, die Gstreamer als Backend nutzt. Als Meta-Information speichert die Software gleich auch noch die GPS-Daten in die Datei mit ab.” Doch damit begnügte sich der Künstler nicht: “Um dabei etwas mehr Bedienkomfort zu erhalten, habe ich zusätzlich aus einem Arduino-Kleincomputer und einem auseinandergenommenen Midi-Controller einen kleinen Regler gebaut, der die Kontrolle über die Kameraaufnahme deutlich erleichtert.” Wie das aussieht, zeigt Abbildung 3.

Abbildung 3: Die Hardware (von links nach rechts): GPS-Empfänger, Sackerl mit Akku-Pack, Notebook und Kamera.

Abbildung 3: Die Hardware (von links nach rechts): GPS-Empfänger, Sackerl mit Akku-Pack, Notebook und Kamera.

Die Software

Reichlich Zeit und Arbeit musste Aschauer in die Entwicklung einer geeigneten Software zum Berechnen der Panoramen investieren, da bislang schlichtweg keine einzige Applikation existierte, die ihm für seine Zwecke von Nutzen war. Insbesondere die Auswertung der Satellitenaufnahmen verursachte Probleme, da es mit herkömmlichen Programmen nicht möglich war, daraus eine Panorama-Aufnahme in Form eines weitgehend geradlinigen Flussverlaufs zu zeichnen.

Aschauer entwickelte daher gleich zwei Programme, die er beide unter die GPL stellte und auf der Github-Plattform veröffentlichte: Satlisca [3] und Malisca [4]. Bei der Entwicklung von Satlisca, das für die Arbeit mit Satellitenaufnahmen konzipiert ist, stand eine alte Darstellungsform Pate: Der Künstler fand in historischer Literatur zur Kartografie aus der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts mehrere vergleichende Darstellungen von Flussläufen, die den Verlauf in Streifenform symbolisch visualisiert (Abbildung 4).

Abbildung 4: Ein aus dem Jahre 1817 stammender Längenvergleich großer Flüsse. Abdruck mit freundlicher Genehmigung von David Rumsey, Cartography Associates, San Francisco [5].

Abbildung 4: Ein aus dem Jahre 1817 stammender Längenvergleich großer Flüsse. Abdruck mit freundlicher Genehmigung von David Rumsey, Cartography Associates, San Francisco [5].

Aschauer entwickelte aus diesem Vorbild, unter Zuhilfenahme von öffentlich zugänglichen Aufnahmen des Landsat-7-Programms der NASA sowie von OpenStreetMap-Daten, die Applikation Satlisca, die unter Verwendung unterschiedlicher Parameter und im Zeilenscanverfahren ein geografisch akkurat gedrehtes Bild des jeweiligen Flusslaufs in Gestalt einer begradigten Linie generiert. Damit fertigte der Künstler dann Satelliten-Panoramen der Flüsse Nil, Amazonas, Jangtzekiang, Ob, Huáng Hé (Gelber Fluss), Mekong, Ganges, Brahmaputra, Euphrat, Rhein und Donau an. Diese ungewöhnlichen Darstellungen großer Ströme setzte Aschauer in Plotterausdrucke um, die im Format 120 x 250cm in der Ausstellung “What If You Would Pull Rivers To A Straight Line?” in den Jahren 2010 und 2011 eine neue Form der experimentellen Geografie aufzeigten.

Die in der Programmiersprache C geschriebene Applikation Malisca dient ebenfalls als Zeilenscanner, der für den Einsatz mit einer Videokamera ausgelegt ist. Dafür setzt Malisca die Gstreamer-Quellen, OpenGL und auch verschiedene GPS-Bibliotheken voraus. Mit einem dazugehörigen kleinen Python-Frontend namens Camcontrol gelingt es, die Elphel353-Kamera präzise zu steuern und somit ein unabhängig von den tatsächlichen Gegebenheiten einheitliches Bild des Flussufers anzufertigen. Mit dieser technischen Ausstattung erstellte Aschauer Panoramen der Flüsse Donau, Nil, Ganges, Brahmaputra und Amazonas (Abbildung 5).

Abbildung 5: Der Amazonas bietet über weite Strecken ein eher einheitliches Panorama.

Abbildung 5: Der Amazonas bietet über weite Strecken ein eher einheitliches Panorama.

Animation

Die fotografisch festgehaltenen Ansichten der Flussläufe genügten Michael Aschauer jedoch nicht, um seine experimentelle Form der Kartografie dem Publikum näherzubringen. In einem weiteren Schritt überlegte er sich, die Grenzen zwischen einer statischen Dokumentation des Flusslaufs und einer realistisch wirkenden Animation zu überwinden. Dazu produzierte der Videokünstler aus dem vorhandenen statischen Material einen in DCP Cinemascope gedrehten Film, der fünf Flussläufe in ihrer unterschiedlichen Ausprägung in kurzen Zusammenfassungen von jeweils zehn Minuten Dauer präsentiert. Der 51 Minuten lange Film wurde im Mai 2013 in Wien uraufgeführt [6].

Jenseits dieses Projekts entwickelte der programmierende Künstler zusätzlich einen auf dem GeoDjango-Framework und der OpenLayers-Bibliothek basierenden Webplayer, der im Webbrowser das jeweilige Flusspanorama realistisch erfahrbar macht: Mithilfe der abgespielten Panoramen entsteht für den Betrachter der Eindruck, er selbst fahre auf einem Schiff den Fluss entlang. Mit dem River-View-Player [7], der inzwischen in Version 2.0 Beta vorliegt, lassen sich auch das Fahrttempo (also die Geschwindigkeit der Animation) und der Zoomfaktor einstellen (Abbildung 6). Zusätzlich steht eine topografische Karte auf Basis von OpenStreetMap bereit, die die genaue Route der “Flusskreuzfahrt” nachvollziehbar macht (Abbildung 7).

Abbildung 6: Mit dem River-View-Player entführt Sie der Künstler Michael Aschauer auf ein Schiff.

Abbildung 6: Mit dem River-View-Player entführt Sie der Künstler Michael Aschauer auf ein Schiff.

Abbildung 7: Mithilfe von OpenStreetMap visualisiert der River-View-Player, wo Sie sich aktuell befinden.

Abbildung 7: Mithilfe von OpenStreetMap visualisiert der River-View-Player, wo Sie sich aktuell befinden.

Fazit

Die Flussstudien von Michael Aschauer zeigen eindrucksvoll auf, welche Möglichkeiten kreative Köpfe dank freier und quelloffener Software sowie transparent dokumentierter Hardware erhalten. Es gelingt ihm, Grenzen zwischen herkömmlicher und experimenteller Geografie aufzuheben und dabei gleichzeitig völlig neue Darstellungsformen aus nur einer Quelle zu entwickeln, die statische und dynamisch-animierte Elemente miteinander verbinden.

Aschauer schafft es zudem dank seiner profunden Kenntnisse als Software-Entwickler, für die speziellen Bedürfnisse der fotografischen Kartografie eigene Programme zu schreiben, die er selbstverständlich unter die GPL-Lizenz stellt und damit Interessierten frei zugänglich macht. Nicht zuletzt dieses Nehmen und Geben im Universum freier Software macht deren enorme Entwicklungsdynamik erklärbar, die längst proprietäre Lösungen auf die Plätze verwiesen hat. 

Infos

[1] Webseite des Künstlers: http://m.ash.to/en/Main/News?from=Main.Index

[2] Infos zur Kamera: http://www3.elphel.com/nc353

[3] Satlisca: https://github.com/backface/satlisca

[4] Malisca: https://github.com/backface/malisca

[5] Historisches Kartenmaterial: http://www.davidrumsey.com/

[6] “River Studies” (Film): http://m.ash.to/de/Projects/RiverStudies_Cinemascope

[7] River-View-Player: http://play.riverstudies.org/

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