Comment fonctionne le spectacle de lumières ?

Vous avez pu admirer un spectacle de son et lumières et vous vous êtes peut-être demandé : Mais ? Comment ça marche exactement ?
Ca tombe bien car je vais tout vous expliquer !

1. La technologie des LEDs adressables

Tout d'abord, il faut parler des lumières utilisées. Ce sont toutes des LEDs adressables, c'est à dire un type de LEDs controllables une à une.
Plutôt que d'indiquer à une guirlande de s'allumer en rose, en bleu ou en jaune (ruban RGB classique), je peux demander à chaque LED spécifiquement quelle couleur prendre.
Cela fonctionne car chaque LED possède une petite puce lui permettant d'être controllée individuellement à l'aide du protocole WS2811.
Voici un exemple de ruban RGB classique :

Et voici un exemple de ruban de LEDs adressables:

Cela permet donc de réaliser des effets de couleur complexes (au lieu d'allumer un arche, on peut faire défiler une lumière dessus ou afficher un arc en ciel)
L'installation se compose de près de 2300 LEDs adressables

2. La création du spectacle musical

J'utilise le logiciel XLights pour synchroniser les lumières sur la musique.
J'indique au logiciel toutes les guirlandes dont je dispose ainsi que leur position. Cela lui permet de savoir exactement où se trouve chaque LED

Comme vous pouvez le voir, certains éléments comme le sapin ne sont pas installés, mais ils sont indiqués dans le logiciel car je les installe pour Noël.
Ensuite, j'importe ma musique puis je place des effets que je cale sur la musique, à la manière d'un logiciel de montage.
J'utilise également un logiciel afin de synchroniser les paroles pour pouvoir faire chanter les personnages.
Par exemple, voici une partie de la "timeline" de la chanson Blinding Lights :

Enfin, le logiciel génère un fichier contenant les couleurs de chaque LED à chaque moment de la musique.

3. Le contrôle des lumières

Les lumières sont controllées par 3 contrôleurs fait maison à partir d'une carte ESP32.
L'ESP32 est une carte programmable intégrant le WiFi et le Bluetooth. Il existe une infinité de projet réalisable avec, d'un simple arroseur automatique à une console de jeux.

Chaque contrôleur a une fonction précise. Le premier contrôle la facade, le deuxième le Megatree (arbre géant) et le troisième les trois arches :

Sur chaque ESP32 est installé le programme WLED permettant de controller des LEDs adressables.
Chaque contrôleur est connecté en WiFi à une ancienne Box Internet qui leur permet de communiquer entre eux (sauf le Megatree connecté par un bon vieux câble).
Le centre du spectacle est un Raspberry Pi, un mini-ordinateur tenant dans la main. Il joue la musique et envoie les données aux différents contrôleurs au bon moment.
Il éxécute le logiciel FPP, créé spécifiquement pour ce genre de spectacle.
Il se trouve dans une boite, en compagnie de l'ancienne Box :

J'ai réalisé une petit schéma permettant de comprendre globalement comment le système fonctionne: