Project

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Choreographing Light: The magic of caustic images

English title Choreographing Light: The magic of caustic images
Applicant Pauly Mark
Number 151499
Funding scheme Agora
Research institution Laboratoire d'informatique graphique et géométrique EPFL - IC - ISIM - LGG
Institution of higher education EPF Lausanne - EPFL
Main discipline Information Technology
Start/End 01.03.2014 - 29.02.2016
Approved amount 95'000.00
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All Disciplines (3)

Discipline
Information Technology
Mathematics
Other disciplines of Physics

Keywords (7)

optimization; computation; caustics; light; digital fabrication; design; interactive experience

Lay Summary (German)

Lead
Kaustiken sind Lichtmuster, die gebildet werden, wenn Licht von gekrümmten Flächen reflektiert oder gebrochen wird. Das Ziel dieses Projekts ist eine interaktive Ausstellung und dazugehörige Webseite, die das Phänomen Kaustik einer breiten Öffentlichkeit zugänglich macht. Dazu werden neuste Forschungsergebnisse an der Schnittstelle zwischen Informatik, Optik, und computer-gestützer Fabrikation in Form einer Lichtskulptur erklärt und sichtbar gemacht.
Lay summary

Die Ausstellung wird zeigen wie Computeralgorithmen in Kombination mit hoch-präziser Fabrikation neue dreidimensionale Formen erzeugen können, die kontrollierte Kaustiken von noch nie dagewesener Genauigkeit abbilden. Unser Forschung zeigt, dass nahezu jedes beliebige Bild durch Reflexion oder Brechung in Licht "gemalt" werden kann. Dieses überraschende Resultat ermöglicht zahlreiche Anwendungen in Technik und Design.

Die geplante Installation wird die erste ihrer Art weltweit sein und dem Besucher erlauben, in ein Lichtfeld hineinzutreten und das Kaustik-Bild direkt zu erleben. Dies soll ein Verständnis vermitteln für die Mächtigkeit der entwickelten Algorithmen und die Vielseitigkeit computer-gestützter Formerzeugung und Optimierung.

Kontrollierte Kaustiken können nur durch neueste Computer-Methoden und hoch-präzise, computer-gestützte Fertigung erzeugt werden. Dennoch ist das Ergebnis, ein reflektierendes oder refraktierendes Medium, das mit Sonnenlicht oder anderen Lichtquellen interagiert, reine physische Form, die gesehen, angefasst, und interaktiv erlebt werden kann. Dieser besondere Aspekt unserer Forschung erlaubt es die Kluft zwischen der digitalen und der analogen Welt zu überbrücken, aber auch jene zwischen wissenschaftlicher Forschung und der tagtäglichen Erfahrung. Die Installation erklärt zudem, wie Forschung in der Informatik und digital Fabrikation völlig neue Medien schaffen können für künstlerischen Ausdruck und Design.

 

Direct link to Lay Summary Last update: 27.02.2014

Responsible applicant and co-applicants

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Prof. Dr. Dieter Dietz Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Sony Devabhaktuni Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results

Communication with the public

Communication Title Media Place Year
Other activities News reports German-speaking Switzerland Rhaeto-Romanic Switzerland Western Switzerland Italian-speaking Switzerland International 2015

Abstract

The goal of this project is to create an interactive exhibition and accompanying website to disseminate scientific research results of an interdisciplinary project spanning the areas of computer science, optics, computer-controlled fabrication, and design. Targeting a general audience, we plan to construct two installations that make accessible the optical phenomenon of caustics. Caustics are light patterns that are created when light is refracted or reflected off curved surfaces. In particular, we will show how advanced computer algorithms in combination with high-precision machining can lead to 3D dimensional forms that cast controlled caustics of unprecedented precision and complexity. Our research has demonstrated that almost any image can be "painted" with light by reflection or refraction, a surprising result with numerous applications in technology and design.The proposed installations will be the first of their kind worldwide, allowing visitors to walk into a field of light and directly control to appearance of the caustic images. By exposing the results of our research in such an interactive installation, we hope to create a deeper appreciation of the power of computer-controlled form generation and optimization, and raise awareness for a rapidly evolving scientific field.Creating caustic images requires sophisticated computational methods as well as high-precision, computer-controlled fabrication. Yet the final outcome, a refractive or reflective medium that interacts with sunlight or other light sources, is pure physical form that can be seen and touched and experienced interactively by anyone. This unique aspect of our research allows bridging the gap between the digital and the analog world, but also between advanced research and daily experience. The project highlights how scientific research and modern fabrication methods can lead to entirely new media for design and artistic expression. The exhibition will be situated at the main plaza of the new Swiss Tech Convention Center at the gateway to EPFL campus. Its inauguration will be coordinated with the opening of the new Congress center, which ensures wide public exposure.
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