Usando a arte generativa para transmitir transições climáticas passadas e futuras

Resumo

Aqui, um protocolo é apresentado para visualizar dados climáticos como arte generativa.

Resumo

A capacidade de entender o clima moderno depende de uma compreensão fundamental da variabilidade climática passada e das maneiras pelas quais o planeta é estabilizado por feedbacks interconectados. Este artigo apresenta um método único para traduzir registros de transições climáticas passadas preservadas em sedimentos de águas profundas para um público amplo por meio de uma visualização imersiva. Esta visualização é uma instalação multimídia que incorpora registros geoquímicos de transições glaciais e interglaciais e previsões de modelos para o aquecimento antropogênico futuro para criar uma experiência imersiva para os espectadores, convidando-os a se envolver e refletir sobre as diferenças sutis e nuançadas entre subconjuntos da história da Terra. Este trabalho mostra cinco intervalos de tempo, começando com o início da ciclicidade glacial-interglacial moderna (~um milhão de anos atrás), comparando o clima passado com os resultados do modelo para o aquecimento antropogênico futuro projetado (até 2099). A instalação consiste em várias projeções experimentais, uma para cada subconjunto de tempo, exibidas em diferentes superfícies de uma sala. À medida que os espectadores se movem pelo espaço, as projeções percorrem lentamente diferentes transições climáticas, usando métodos de animação como velocidade, cor, camadas e repetição, todos gerados por meio de dados específicos do local para transmitir o comportamento único do planeta em relação ao clima global. Este trabalho fornece uma estrutura para visualização única de dados científicos, com animações generativas criadas usando um algoritmo Perlin Noise no centro da instalação. Variáveis de pesquisa, como a temperatura da superfície do mar, a dinâmica de nutrientes e a taxa de mudanças climáticas, impactam resultados formais como cor, escala e velocidade de animação, que são fáceis de manipular e conectar a dados específicos. Essa abordagem também permite a possibilidade de publicar dados on-line e fornece um mecanismo para dimensionar parâmetros visuais para uma ampla variedade de dados quantitativos e qualitativos.

Introdução

A arte generativa e os métodos aqui empregados permitem a tradução direta de dados quantitativos em animações, preservando a integridade dos dados. Os artistas usam a arte generativa para explorar percepções de espaço e tempo^1,2, mas a arte generativa ainda não é comumente usada com dados científicos espaciais ou temporais. O trabalho apresentado aqui fornece uma estrutura simples para o uso de produtos visuais generativos para mostrar dados climáticos. Esses produtos podem ser amplamente aplicados, seja para criar exposições presenciais ou como auxílio visual para uma apresentação ou publicação online.

Protocolo

1. Reproduzir as visualizações existentes

1. Faça o download do software de codificação e visualização (consulte a Tabela de Materiais).
   1. Faça o download dos dados e código. Este artigo utiliza "graus de incerteza" com dados de Marcks et ^al.4 e Cartagena-Sierra et ^al.5 sobre o modelo etário de Starr et ^al.9.
      NOTA: Os 'graus de incerteza' contêm cinco arquivos de codificação, Arquivo de Codificação Suplementar 1, Arquivo de Codificação Suplementar 2, Arquivo de Codificação Suplementar 3, Arquivo de Codificação Suplementar 4 e Arquivo de Codi....

Resultados

Este trabalho produz seis visualizações correspondentes a cinco intervalos únicos de tempo geológico, com aspectos visuais dimensionados para dados quantitativos medidos em sedimentos de profundidade (Figura 1, Figura 2, Figura 3, Figura 4, Vídeo 1, Vídeo 2, Vídeo 3 e Vídeo 4) ou modelados a partir dos cenários de RCP do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) (Figura 5 e <.......

Discussão

Este trabalho destaca a utilidade da arte generativa para fins de comunicação de ciência. O fluxo de trabalho pode ser usado para converter dados existentes em elementos dentro de uma animação. Embora as saídas de animação deste trabalho sejam únicas, pois cada vez que o código é executado uma versão diferente da animação é criada, os elementos visuais são dimensionados para dados geoquímicos e de modelos climáticos; Assim, elementos como cor, velocidade e tamanho permanecem constantes, desde que os dad.......

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
Easel	Uline	H-1450SIL	Telescoping easel to hold foam core board
Foam Core Poster Board	Royal Brites	#753064	Foam core board used as a canvas for projection
Live Server	Microsoft; Publisher: Ritwick Dey	Version 5.7.9	Software extension for Visual Studio Code which allows for viewing of animations in a browser window. Downloaded at: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ritwickdey.LiveServer
Throw Projector	Optoma	796435814076	Any model throw projector which will work for projection surface/distance desired
Visual Studio Code	Microsoft	Version 1.74 for MAC OS	Software for code editing and execusion. Downloaded at : https://code.visualstudio.com/