Vidiwall

Vorwort:

Die Vidiwall war eines meiner komplexesten technischen Projekte. Schon jahrelang hatte ich den Traum ein großes Display zu bauen. Bisher waren alle Versuche zu teuer. Ziel war es unter 10000€ zu bleiben.

Knapp ein halbes Jahr habe ich gebraucht um die Vidiwall zusammenzustellen und einsatztauglich zu machen. Ohne Bay S. wäre mir das nicht gelungen. Vielen Dank für deine finanzielle und tatkräftige Unterstützung!

Wenn du auch von diesem Projekt begeistert bist, dann spende gerne oder unterstütze uns, indem du uns weiterempfiehlst. Wenn du auch eine Vidiwall bauen willst, dann solltest du bis zum Ende lesen.

Meine Vidiwall besteht aus einem PC mit Grafikkarten und der Software Resolume Arena. Nur durch diese Software kann man die Monitore individuell bespielen.

Ich habe viele PC-Konfigurationen ausprobiert. Folgende Specs liefern beste Ergebnisse:

CPU: Intel i7 7700K@4,5Ghz Übertakten hilft, wenn man Livevideo einbinden will. Unter 8 Threads braucht man mit Resolume gar nicht erst anfangen. Der Hunger nach CPU steigt dann mit den Ebenen und der Komplexität mit der man Effekte mischt oder Sequenzen einbindet.

RAM: min 16GB. Resolume zieht gut an den Resourcen. Je mehr und je größere Videodateien man in die Ebenen legt, desto mehr Arbeitsspeicher braucht man.

SSD: Windows sollte auf einer SSD liegen. Die Einrichtung der Displays und die Antwortzeit des Betriebssystems sind sonst ein Graus. Außerdem kann man so 4k/h264/HEVEX Videomaterial in Echtzeit laden.

Grafikkarten: Wenn du ausreichend Budget hast, dann kaufe dir nvidia GTX 1050TI. Diese Grafikkarten unterstützen 4 Displayausgänge und bringen ausreichend Leistung. Außerdem sind sie recht günstig. WICHTIG: Es berechnet nur eine Grafikkarte das Bild für alle Monitore. Also muss die Hauptgrafikkarte eine sehr starke sein, um ausreichend Frames per Secound (fps) zu erzielen. Hierbei ist zu beachten, dass alle Grafikkarten im PC von einem Treiber unterstützt werden.

zB. Hauptgrafikkarte: GTX 1060 6GB, Slaves: GTX 1050TI, Treiber: nvidia ~411

In meinem Fall musste ich die Grafikkarten aus eigener Tasche zahlen. Ich suchte also eine low-budget Lösung. Meine Konfiguration sah dann so aus:

Hauptgrafikkarte: nvidia Quadro K4000, Slaves: 4x nvidia NVS450, Treiber: nvidia 342

Bei 14 Displays jeweils 800*600 in Windows auf einer Komposition von 1280*720 in Resolume erreichte ich damit im Schnitt 35fps. Gerade noch so ausreichend um ein ruckelfreies Bild zu erzeugen. Auf einem Monitor kommt dann etwa eine Auflösung von 200p an. Man sieht ab einer gewissen Entfernung keinen Unterschied, ob man 200p oder 600p als Auflösung hat.

Neben den Grafikkarten ist das Mainboard wichtigstes Bestandteil. Die NVS450 funktionieren auch problemlos in offenen PCIe x1 Slots. Ich verwende ein Gigabyte z270X Ultra Gaming Mainboard. Hier kann ich 4 PCIe x1 Steckplätze belegen. ACHTUNG: Je nach Mainboard deaktivieren sich Slots, wenn mit >x1 Karten belegt sind. Lösung: PCIe Riser-Karten. Hier ist die Anbindung der PCIe Lanes an die PCH entscheidend. Informiere dich also vorher über dein Mainboard.

Ich habe mir ein zweites Gehäuse mit einem modifiziertem Netzteil zusammengstellt. Hier verbaue ich drei NVS 450 mit Hilfe der PCIe Riser. Das Netzteil habe ich als „always-on“ Netzteil verlötet. Dazu einfach die grüne Litze im ATX24Pin-Stecker auf Ground löten. Somit bleibt das Netzteil immer eingeschaltet und versorgt die Grafikkarten mit Strom. Vorteil der NVS450 ist, das diese nur 75W verbrauchen, den Strom also über den PCIe Slot beziehen können und keinen extra Stromstecker benötigen, wie beispielsweise die GTX 1050TI.

Die NVS 450 haben zwei GPUs auf der Platine und jede versorgt zwei Displayausgänge. Insgesamt arbeiten die NVS 450 unter Last auf ~60% GPU Last. Wichtig ist, dass im Gehäuse ein Luftstrom die passiv gekühlten Grafikkarten kühlt.

Die Grafikkarten verfügen über vier Displayport-Ausgänge. Diese kann man kostengünstig auf DVI adaptieren. DVI Kabel findet man mit etwas Glück günstig auf Ebay. Vorteil von DVI: Man kann auf VGA und HDMI adaptieren.

Nun ist es an sich egal, welche Monitore man verwendet. Wir haben 14 EIZO FlexScan L768 in schwarz umgebaut. Diesen Monitor gibt es in zwei Ausführungen: Einmal mit VGA und DVI und einmal mit zwei DVI Eingängen. Den Standfuß haben wir demontiert und aus dem Gelenk mit Hilfe einer Superclamp eine Halterung für den Monitor gebaut. Nun lässt sich der Monitor in alle Richtungen drehen und neigen. Theoretisch unterstützt der Monitor eine Auflösung von 1280*1024. Diese reizen wir jedoch nie aus. Das Panel im L768 ist ein PVA Panel und liefert gute Kontrastverhältnisse bei steilen Blickwinkeln. ACHTUNG: TN Panele sind hier eher ungeeignet, da sich der Kontrast mit dem Blickwinkel zu stark verändert. Man kann TN Panele also schlecht gewinkelt aufhängen. Besser sind IPS oder PVA Panele.

Wir brauchen ein Displayausgang an der Hauptgrafikkarte als Oberfläche für Resolume. Hier bietet sich ein 4k Monitor an, da wir auf diesem sehr viele Ebenen in Resolume darstellen können. Damit wir den PC mit Resolume möglichst nahe an die Displays stellen können, steuern wir Resolume per VNC fern. Hier bietet sich Remote Desktop von Windows oder Teamviewer an. Es gibt 4k Emulatoren günstig zu kaufen, sodass man am PC kein 4k Display anschließen muss.

In Windows habe ich die Auflösung der Monitore schon auf 800*600 reduziert. Nun legen wir in Resolume unsere Komposition an. Dort können wir nun auch Monitore drehen, spiegeln und verzerren. Resolume ist hier das non-plus-ultra. Wir können auch den Rand des Monitores simulieren.

Resolume bietet die Möglichkeit Effekte per Audio zu schalten. So kann ein Schlagzeuger direkt die Vidiwall per Schlag steuern.

Auch bietet Resolume DMX In- und Output an. Die Monitore könne also direkt in Lichtshows integriert werden oder man kann mit Resolume DMX Shows ansteuern. DMX kann sowohl direkt per DMX Interface ausgeben werden oder per Artnet im Netzwerk empfangen und senden. Dazu habe ich einen ArtnetNode gebaut, der ws2812b LEDs im Wlan für Resolume zur Verfügung stellt oder DMX Universen erzeugen kann.

Die beste Schnittstelle um Resolume zu bedienen ist per MIDI-Schnittstelle. So kann man einen Midi-Controller an Resolume anschließen und beliebige Effekte abspielen und so live Farben und Formen anpassen. Tobias Erichsen (www.tobias-erichsen.de) hat dazu ein rtpMIDI Protokoll auf Basis des Apple Bonjour Druckdienstes geschrieben. Damit können wir nun ein MIDI Signal per Netzwerk von unserem SteuerPC zu unserem PC mit Resolume übertragen. Über diese Schnittstelle können auch mehrere MIDI-Controller übertragen werden, auch zu mehr als nur einem PC/Mac. Hier könnte es sich anbieten auch mehr als nur einen ResolumePC zu bauen, wenn die Displays zu weit auseinander hängen.

Die Desks von Resolume habe ich durch ein Streamdeck umgeschaltet. So konnte ich alle Ebenen, Gruppen und Desks mit zwei Midi-Controllern und einem Streamdeck bedienen.