ProgrammableGrass

There are various proposals for employing grass materials as a green landscape-friendly display. However, it is difficult for current techniques to display smooth animations using 8-bit images and to adjust display resolution, similar to conventional displays. We present ProgrammableGrass, an artificial grass display with scalable resolution, capable of swiftly controlling grass color at 8-bit levels. This grass display can control grass colors linearly at the 8-bit level, similar to an LCD display, and can also display not only 8-bit -based images but also videos. This display enables pixel-by-pixel color transitions from yellow to green using fixed-length yellow and adjustable-length green grass. We designed a grass module that can be connected to other modules. Utilizing a proportional derivative control, the grass colors are manipulated to display animations at approximately 10 [fps]. Since the relationship between grass lengths and colors is nonlinear, we developed a calibration system for ProgrammableGrass. We revealed that this calibration system allows ProgrammableGrass to linearly control grass colors at 8-bit levels through experiments under multiple conditions. Lastly, we demonstrate ProgrammableGrass to show smooth animations with 8-bit grayscale images. Moreover, we show several application examples to illustrate the potential of ProgrammableGrass. With the advancement of this technology, users will be able to treat grass as a green-based interactive display device.

芝生を材料として使用し、景観に優しいグリーンなディスプレイを実現するためのさまざまな提案がされています。しかし、現在の技術では、従来のディスプレイのように8ビット画像を使ってスムーズなアニメーションを表示したり、表示解像度を調整することが困難です。私たちは、解像度をスケーラブルに調整でき、8ビットレベルで草の色を迅速に制御できる人工芝ディスプレイ「ProgrammableGrass」を提案します。この草ディスプレイは、液晶ディスプレイのように8ビットレベルで草の色を線形に制御できるだけでなく、8ビットベースの画像だけでなく動画も表示可能です。固定長の黄色い芝と可変長の緑色の芝を使用して、ピクセル単位で黄色から緑への色の移行を実現します。また、モジュール間を接続できる草モジュールを設計しました。比例微分制御を用いて草の色を操作し、約10 [fps]のアニメーション表示を実現します。草の長さと色の関係は非線形であるため、ProgrammableGrassのためのキャリブレーションシステムを開発しました。このキャリブレーションシステムにより、複数の条件下で行った実験を通じて、ProgrammableGrassが8ビットレベルで草の色を線形に制御できることを明らかにしました。最後に、8ビットのグレースケール画像を使用してスムーズなアニメーションを表示するProgrammableGrassを実演します。さらに、ProgrammableGrassの可能性を示すため、いくつかの応用例を提示します。この研究を通して、ユーザーが芝生をグリーンベースのインタラクティブなディスプレイデバイスとして扱うビジョンを示します．