Kategori: Utställningsteknik

3D-utskrifter – prototyper, reservdelar och skalmodeller

Tekniken för 3D-utskrifter utvecklades från början för prototyp- och modelltillverkning, och det är där som tekniken än i dag har sin styrka och sina bästa tillämpningar. Här kommer några exempel från museernas värld, på hur 3D-teknik med gott resultat har använts för att tillverka prototyper, skalmodeller och reservdelar; och samtidigt bidragit till ökad taktil tillgänglighet.

Fredrika Bremers byst på Nationalmuseum – Från gipsmodell till 3D-modell till marmorbyst

Originalen är storheten i museerna”, säger Magnus Olausson, som är chef för samlingar och forskning på Nationalmuseum. Flera gånger under vårt samtal kring hur 3D-teknik kan användas för att öka den taktila tillgängligheten poängterar han att arbetet med digital 3D-teknik och 3D-modeller är ett medel, och inget självändamål.

I den nya Skulpturgården på Nationalmuseum är det övergripande temat att genom skulpturer från tiden belysa hur konsten under 1800-talet förändras från idealism till realism. Kvinnoporträtten är emellertid få, och därför har museet, med hjälp av 3D-teknik, använt sig av författaren Fredrika Bremer som utgångspunkt för ett särskilt pedagogiskt projekt om genus, porträttkonst och skulptörens arbetsprocess. Slutresultatet blev en nytillverkad marmorbyst av Fredrika Bremer, med en gipsmodell tillverkad av skulptören Carl Gustaf Qvarnström 1866 som förlaga. Gipsmodellen var även ursprungligen avsedd som förlaga för en marmorbyst, men eftersom Qvarnström dog 1867 hann han aldrig slutföra sitt arbete.

Den ursprungliga gipsmodellen är nu för skör för att kunna hanteras och användas som förlaga, eller ens kunna visas i utställningen annat än i en monter. Därför gjordes en fotogrammetrimodell av gipsbysten, som sedan printades i nylonplast som en ny förlaga. 3D-digitalisering och utskrift gjordes av det finska företaget Versoteq. Det krävdes flera försök med olika material och upplösningar för utskriften, innan man hade en modell med tillräckligt hög detaljåtergivning för att kunna fungera som förlaga. Marmorbysten höggs sedan ut på plats i Carrara, Italien. Bysten har avsiktligen lämnats halvfärdig, för att visa de olika stegen i skulptörens arbetsprocess. Marmorbysten står fritt tillgänglig i utställningen, och får vidröras. Bredvid finns gipsbysten och 3D-modellen i montrar. På plats visas också en film om projektet.

Quarnströms gipsbyst. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY
Den nytillverkade marmorbysten. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY
3D-modellen i nylonplast, med pantograf för att ta mått för marmorbysten. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY
Marmorbysten, som står fritt och får vidröras i utställningen, tillsammans med en skärm som visar filmen om projektet. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY

Ekorrpruttar, gryningsgnägg och reservdelar på Naturhistoriska museet

3D-teknik på museer handlar inte enbart om föremålskopior, utan kan också användas för att skriva eller fräsa ut komponenter som ingår i själva utställningen. I den nya utställningen Natur i Sverige på Naturhistoriska museet har 3D-teknik till exempel använts för att skapa nya fästen för de nya skärmarna i utställningen. 3D-utskrivna reservdelar används också i Cosmonovas projektorer, och bidrar till museiupplevelsen även om de är osynliga för besökarna.

Fästena till skärmarna i utställningen har tillverkats med 3D-teknik. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY
3D-utskrivna reservdelar till Cosmonovas projektorer. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY

Någonting som däremot är både synligt, taktilt och hörbart för besökarna, är montern där man kan gissa bajset och kottegnaget från tre vanliga djur i den svenska naturen genom att placera 3D-printade brickor med RFID-chips på något av alternativen. Gissar man rätt, hörs ett distinkt prutt- eller gnagljud inifrån montern med de uppstoppade djuren. Populärt bland barnen, och kommer brickorna bort (vilket de sällan gör), är det enkelt att snabbt printa ut nya på museet.

Gissa bajset, med 3D-utskrivna RFID-brickor. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY
Gissa gnaget, med 3D-utskrivna RFID-brickor. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY

Samma teknik används också för att visa skillnaden på matvanorna mellan den skogslevande förhistoriska gryningshästen (Eohippus), och den moderna hästen som föredrar öppna landskap och gräs. Löv och gräs, printade på RFID-brickor, kan stoppas in i munnen på skalenliga hästhuvuden, som gnäggar glatt eller frustar frustrerat beroende på dietens lämplighet.

Rätt mat till rätt häst, med 3D-utskrivna RFID-brickor. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY
Rätt mat till rätt häst, med 3D-utskrivna RFID-brickor. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY

Den tutande dinosaurien i fickformat

Det här är en 3D-modell av skallen på den (möjligen) tutande dinosaurien Parasaurolophus; kraftigt förminskad, eftersom dinosaurien var 10 meter lång när den sprang omkring på jorden under yngre Krita. Den märkliga rörformade kammen sitter ihop med näskanalerna, och har tolkats både som en inbyggd snorkel för längre undervattensvistelser och som förstärkande trumpet för dinosauriens läten. När pedagogerna på Naturhistoriska riksmuseet i Stockholm håller sina visningar och museilektioner, tar de alltid med sig den här modellen. Den är liten, och går lätt ner i fickan, men visar ändå alla de viktiga detaljerna på skallen. För att göra den extra hållbar, när den skickas runt bland besökarna, har modellen gjorts mera massiv än originalet. För säkerhets skull printade museets tekniker också ut en reservskalle. Men den har ännu inte behövts.

Förminskad 3D-modell av skallen från Parasaurolophus. Foto: Viktor Lindbäck CC-BY

Museipedagogen Susanna Edvall ser skalbarheten, och därigenom också möjligheten att kunna fokusera på enskilda detaljer, som 3D-teknikens stora fördel. En så här kraftigt förminskad skalmodell av en dinosaurieskalle är helt uppenbart en modell, och försöker heller inte efterlikna någonting annat. Då blir 3D-modellernas ibland kritiserade brist på ”materialitet” inget problem. Men det är en fint gjord, detaljerad modell; behaglig att ta i med en benliknande yta, som med lite hjälp av ett barns fantasi mycket väl skulle kunna vara skallen från en minidinosaurie. ”Den är lätt att bara jonglera upp”, konstaterar Susanna innan hon springer iväg till nästa grupp som genom 3D-modellen handgripligen skall få bekanta sig med ännu en av naturens osannolika märkvärdigheter.

 

 

Tips för rörlig projicering

En projektor i stället för fyra, tack vare en liten styrbar spegel. Så löste utställningsverkstaden utmaningen att skapa effektfull och rörlig projicering av ett videoverk på liten yta.

Skate är en mobil vandringsutställning om skateboardkultur, producerad av Regionmuseet Kristianstad med samarbetsparter. Utställningen visas i en container och vi som jobbar i Riksantikvarieämbetets utställningsverkstad har bidragit med metodstöd kring konstruktion och tekniklösningar. Bland annat gällande containerns dagliga förvandlingsnummer. När den stänger framåt kvällen så byter den skepnad. Från att ha varit ett öppet utställningsrum med olika typer av innehåll, så stängs den och insidan blir projektionsyta för ett videoverk.

Människor som passerar ser ett ljusspel på utsidan och om nyfikenheten väcks kan de titta in i containern och se videoverket genom ett antal kikhål, som konstruerats med bland annat fisheye-linser och kalejdoskop. Valet av fisheye-linser och ”råa” gjutjärnsrör som kikhål gjordes med tanke på att skateutövarna ofta använder fisheye när de filmar sina åk och tricks, och ofta åker på fasta detaljer i det offentliga rummet, som exempelvis järnrör vid ett cykelställ. Det fanns även en tanke utifrån att skateåkare ofta ”kikar” på varandra för att få tips, ideer, lösningar för att utveckla sitt eget åkande. 

Den visuella upplevelsen av videoverket förstärks av ljud från så kallade resonanshögtalare (”transducers”) som använder containerns stål- och glasväggar som högtalarmembran. Se filmen nedan.

Eftersom takhöjden i en container är låg och rummet litet vill man inte fylla mer yta än nödvändigt med stora teknikprylar. Vi ville begränsa oss till en projektor och löste behovet av att sprida projiceringen genom att montera en styrbar cirkelformad spegel framför linsen. Spegelns rörelser sprider projektionen över tre av väggarna och golvet, och programmeras med hjälp av medföljande programvara – som även används för att korrigera bildens geometri.

Vinsterna med att göra så här är att man inte behöver flera projektorer och avancerade multiprojektionssystem. Dessutom går det att få en ljusstark och högupplöst bild över en stor yta, samt att det kan vara användbart för att interaktivt accentuera olika delar i en utställningsmiljö.

Den styrbara spegeln testas i utställningsverkstadens mockup-version av containern. Foto: Karin Henriksson CC BY.

Nackdelar och begränsningar vid andra tillämpningar kan vara det är svårt att få fokus överallt om avståndet till de olika projektionsytorna varierar för mycket. Det kan visserligen lösas med projektorer med motoriserad fokus, men den funktionen finns oftast bara på väldigt dyra projektorer. En annan nackdel är att givetvis inte går att projicera över alla omgivande ytor samtidigt.

Varje spegelposition kräver också att projektionens geometri korrigeras. Om projektionen, som i vårt fall, består av en följsam och kontinuerlig rörelse, så krävs det många korrigeringar för att ge ett bra intryck.

Den projektor vi använde visade sig ha relativt dålig svärta i bilden, det vill säga att projektorn ”läcker” ljus även när det ska vara helt svart. Det är ett vanligt fenomen och går oftast inte att hitta i specifikationerna (uppgett kontrastvärde stämmer ofta inte). I de flesta projektionssammanhang märks inte detta eftersom det finns omgivande ljus, men i vårt fall var det en helt mörklagd container och det blev en tydlig grå rektangel som rörde sig i rummet. Vi avhjälpte det med att sätta ett ND-filter (används av fotografer) framför projektorns lins, som sänkte projektorns allmänna ljusstyrka och förbättrade svärtan, samt att vi monterade fem meterlånga LED-ramper i taket som också styrdes för att skapa ett lokalt allmänljus kring där projektionen för tillfället befinner sig.

Kostnader för att visa videoverket med den här lösningen:

  • Projektor cirka 21 500 kronor.
  • Styrbar spegel med projektorhållare samt server med mjukvara, cirka 46 000 kronor.

Vill du veta mer om hur vi gjorde och våra erfarenheter från projektet? Du är alltid välkommen att kontakta oss! Mejla Oscar Engberg eller Jesper Cederlund.

Spegelns rörelser styrs med medföljande programvara. Foto: Karin Henriksson CC BY.

K-podd 35: ”Oppfinnarpodden” − om Riksantikvarieämbetets utställningsverkstad

Ett av Riksantikvarieämbetets senaste tillskott som vi är mycket stolta över är utställningsverkstaden. I K-podd avsnitt 35 tar vi oss ett gott snack med myndighetens egna ”Uppfinnar-Jockar” (ja, de gick själva med på att den benämningen stämmer rätt bra), Jesper Cederlund, Oscar Engberg och Gustav Löfgren.

 

Vi pratar om att testa den absolut senaste tekniken, utfasning av halogenlampor, att göra arkiv med komplicerad sökbarhet tillgängliga för förskolebarn, misstaget ”teknik för teknikens skull” och mycket annat. Dessutom blir det som alltid historieältande, som den här gången rör sig från gamla mopeder till Palmemordet. Samtalsledare är Erik Larsson.

Riksantikvarieämbetets utställningsverkstad är en resurs för ideella och offentligt finansierade museer och kulturarvsaktörer. Mer om hur de arbetar och hur du och din verksamhet kan ta hjälp av utställningsverkstaden hittar du här.