Как сделать калейдоскоп проектор
Как сделать калейдоскоп проектор
Вы, конечно, знакомы с обыкновенным калейдоскопом и поэтому заметили, что эта занимательная игрушка обладает существенным недостатком — в данный момент любоваться узорами, создаваемыми разноцветными стеклышками, может лишь один человек. Предлагаем вам построить более совершенный калейдоскоп, который позволяет проектировать изображение на экран, светлую стему или потолок, и поэтому просматривать его могут сразу все желающие.
Постройку этого прибора начнем с изготовления обычного калейдоскопа. Понадобятся три полоски зеркала 3, шириной 45 мм и длиной 150 мм каждая. Толщина зеркала значения не имеет. Полоски складывают так, чтобы зеркальные стороны оказались внутри. Получившуюся треугольную призму 1 оклеивают лейкопластырем 2 или изоляционной лентой.
Затем из плотного картона сверните трубку 4 внутренним диаметром 50—51 мм и наружным 53 мм. Вставьте в трубку призму так, чтобы их края с одной стороны совпадали. С другой стороны вставьте в трубку два картонных или фанерных кольца 9 внутренним диаметром 40 мм, внешним — равным внутреннему диаметру трубки, толщиной по 5 мм. Между кольцами поместите круглое стекло 8. Поставьте трубку вертикально и насыпьте на стекло разноцветные стеклянные или пластмассовые осколки. Поверх осколков вставьте в трубку еще одну пару колец со стекло» между ними — калейдоскоп готов.
Трубку 7 изготовьте также из плотного картона. Ее внутренний диаметр должен быть 53 мм, наружный 55 мм, а длина 150 мм. Эта трубка должна надеваться на трубку 4 и перемещаться по ней с трением. Только добившись такого положения, можно продолжать работу. На одном конце трубки укрепите кольца 5 внутренним диаметром 40 мм, наружным 53 мм, толщиной 5 мм. Их можно вырезать из фанеры или картона. Между кольцами поместите выпуклую линзу 5 (+ 2 диоптрии) диаметром 50—53 мм.
Остается сделать проектор. Возьмите лист жести (подойдет кровельное железо) шириной 170 мм и длиной 400 мм и согните кожух 15 проектора.
Крышку 11 сделайте из того же металла, что и кожух. Ширина ее 15—20 мм. Надев крышку на кожух, проводят по наружной поверхности кожуха круговую линию на расстоянии 20 мм от края крышки. Такую же линию проводят и на другом конце кожуха, но на расстоянии 20 мм от его края. По проведенным линиям в кожухе сверлят вентиляционные отверстия 12 диаметром 4—5 мм. Расстояние между отверстиями 20—30 мм.
Кожух проектора прикрепите (например, с помощью уголков) к основанию 16, выпиленному из толстой (12—15 мм) фанеры или доски.
Во время демонстрации в трубку проектора вставляют калейдоскоп с надетой на него трубкой 7. Установив проектор на нужном расстоянии от экрана и включив лампу в сеть, добиваются хорошей резкости изображения на экране перемещением трубки 7. Поворачивая одновременно трубки 4 и 7, вы сможете получать на экране самые разнообразные цветовые композиции.
© «Энциклопедия Технологий и Методик» Патлах В.В. 1993-2007 гг.
Электронный калейдоскоп своими руками
Генератор электронных калейдоскопов Kaleider 4.0
Одним из наиболее интересных программных продуктов для создания электронных калейдоскопов, наверное, является программа Kaleider. Изображение, сгенерированное в этой программе, украшает заголовок данной статьи. Полное название программы Kaleider Kaleidoscopes & Mirrors (калейдоскопы и зеркала) — говорит о принципе ее работы. Сайт разработчика: www.whizical.com. Стоимость регистрации — 28 долл.
Программа работает под управлением Windows 98/NT/XP и предлагает массу возможностей по созданию сложных симметричных узоров; имеется генератор автоматических эффектов (рис. 9), среди которых Kaleidoscope (калейдоскоп), Mirroring (зеркальное отображение), 3D Mirroring (трехмерное зеркальное отображение), Funneling (туннелирование) (рис. 11). Визуальные композиции можно снабдить музыкальным сопровождением.
Рис. 9. Программа Kaleider имеет массу автоматических эффектов
Рис. 10. Мандала, сгенерированная в программе Kaleider
Рис. 11. Изображение с эффектом туннелирования, сгенерированное в программе Kaleider
Генератор электронных калейдоскопов Liquib TM 1.2
Liquib — графическая программа, работающая под управлением Windows 98/NT/XP, распространяется на сайте http://www.whizical.com/index.htm?http://www.whizical.com/LiqProg.htm, относится к генераторам электронных калейдоскопов и, по выражению авторов, «транслирует математические образы в визуальные». Цена регистрации — 26 долл.
Программа (рис. 12) позволяет не только сгенерировать отдельные кадры (рис. 13, 14), но и записать последовательность кадров и сохранить их в виде Script-файла.
Рис 12. Программа Liquib позволяет создавать анимированные ролики
Рис. 13. Пример работы Liquib TM 1.2
Рис. 14. Пример работы Liquib TM 1.2
Калейдоскоп-паззл
По адресу http://finitegeometry.org/sc/16/kal/ можно найти головоломку «Калейдоскоп-паззл». Автора данного проекта калейдоскоп вдохновил на создание игрушки для детей и взрослых. Играющему предлагается составить один из заданных узоров путем перемещения строк, колонок или квадрантов в изображении, составленном из симметричных блоков (рис. 15).
Рис. 15. Калейдоскоп-паззл
Flash-калейдоскоп
Как читатель уже мог убедиться, в Сети существует немало программ, которые позволяют сгенерировать изображение с использованием принципа калейдоскопа. Однако подлинной свободы можно добиться только в собственной разработке. Поэтому для тех, кто начинает знакомиться с технологией Flash, мы предлагаем простое руководство по созданию собственного калейдоскопа. На создание генератора изображений уйдет не более десяти минут, программирования не потребуется. Так что даже те, кто не работал с программой Flash, могут попробовать создать свой калейдоскоп, пользуясь приведенными ниже рекомендациями.
Рис 16. Создаем мувиклип Symbol1
Добавим снизу слой и назовем его photo — здесь мы будем помещать изображения, которые и послужат исходным материалом для генерации изображения.
В качестве фото возьмем, например, изображение бабочки (рис. 17).
Рис. 17. Добавляем слой с фотографией
Пусть в нашем калейдоскопе будет 30 кадров. При желании можно усложнить проект и сделать количество кадров больше. Вставим ключевой кадр в 30-м кадре слоя photo по команде Insert Keyframe (рис. 18).
Рис. 18. В слое photo создадим анимацию перемещения фотографии
Щелкнем правой кнопкой мыши по некоторому кадру между первым и 30-м и выберем команду Create Motion Tween (рис. 19).
Рис. 19. Стрелка на синем фоне обозначает автоматическую анимацию движения
Вставим ключевой кадр в 30-м кадре слоя Layer1 (рис. 20).
Рис. 20. В слое Layer1 первый кадр продублируем до 30-го
Перейдем в 30-й кадр слоя photo и переместим фото в новое положение так, чтобы треугольник попал на второй «павлиний глаз» (рис 21).
Рис. 21. Перемещаем фото в 30-м кадре
Щелкнем правой кнопкой мыши по верхнему слою и выберем команду Mask (рис. 22).
Рис. 22. К верхнему слою применяем команду маскирования
Теперь если перемещать проигрывающую головку, то можно увидеть, как сквозь треугольное окошко пробегают разные участки нашего фото (рис. 23). В принципе, заготовка-мувиклип Symbol1 готова.
Рис. 23. Заготовка-мувиклип Symbol1
Переходим на основную сцену и создаем экземпляр мувиклипа symbol1 путем перетаскивания мувиклипа из библиотеки (рис. 24).
Рис. 24. Перетаскиваем экземпляры мувиклипа на основную сцену
Как сделать проектор своими руками?
Сегодня существует огромное разнообразие приспособлений для воспроизведения видеоматериалов: телевизоры, смартфоны, домашние кинотеатры и т.д. Но организовать трансляцию для сколь-нибудь широкой аудитории увы не так просто, так как домашний кинотеатр или проектор стоит больших денег, и позволить себе такое удовольствие может далеко не каждый. Поэтому мы рассмотрим теоретические аспекты и несколько методов, которые позволят вам изготовить проектор своими руками.
Теория
Принцип передачи картинки с какого-либо носителя на вертикальную поверхность основывается на законах оптики. При взаимодействии различных носителей со световым потоком происходит преломление лучей, изменение спектра с последующим отображением на экране.
Самодельный проектор можно реализовать разными способами. На практике существуют несколько технологий передачи изображения, которые реализованы во всевозможных фильмоскопах, слайдерах и проекторах. Наиболее популярны такие конструктивные решения:
где от источника света 2 поток направляется отражателем 1 к слайду 4, находящемуся в фокусирующей линзе 3. Измененный спектр распространяется до оптического усилителя 6 и передается на экран 7.
На рисунке выше приведен принцип действия проектора отражающего типа, в котором источник света 1 передает поток, отражающийся зеркалами 2 и попадающий на изображение 3. Измененный световой поток перемещается через объектив на отражатель, который передает картинку на экран.
Сегодня цифровые мультимедийные проекторы могут легко конкурировать по качеству фото и видеоматериалов с лучшими HD телевизорами. Поэтому домашние проекторы могут использоваться как персональный кинотеатр для семейного просмотра фильмов или в качестве средства демонстрации наглядных материалов на конференциях и лекциях. Увы, воссоздать цифровое мультимедийное устройство своими руками практически невозможно, так как необходимо синхронизировать работу механических, оптических и цифровых элементов. Но реализовать классический проектор с использованием цифрового оборудования под силу каждому.
На базе смартфона
Мобильные телефоны используются не только для связи на расстоянии, но и для обмена видеоданными. Именно поэтому возникла идея изготовления проектора из карманного гаджета. Теоретически процесс получения изображения заключается в преобразовании графического сигнала с дисплея через оптическую линзу на любую поверхность. Для этого вам необходимо изготовить корпус, полностью затемняющий окружающее пространство, приспособления для крепления, как линзы, так и мобильного устройства.
Довольно просто подобрать увеличительное стекло или лупу. Главное, чтобы его габаритные параметры были соизмеримы с размерами экрана телефона. Для фиксации лупы можно использовать переднюю стенку корпуса. Для вертикального закрепления телефона можно применить картонную коробочку или ребра из картона, в которых мобильник не будет шататься. Корпус проще всего сделать из картонного коробка, так как в нем легко вырезать отверстие нужных параметров без специального оборудования.
Процесс изготовления проектора из смартфона заключается в следующем:
Проектор из смартфона готов, можете запустить трансляцию, но предварительно установите специальное приложение, которое повернет картинку на 180°. В некоторых моделях телефонов достаточно отключить автоповорот экрана и установить гаджет вверх ногами. Просмотр лучше организовывать в хорошо затемненном помещении, чтобы повысить четкость и яркость картинки.
Помимо этого из мобильного телефона и полимерных пластин можно изготовить голографический проектор (рис. 8). Но стоимость такой самоделки выльется в немалую копейку, при относительно низком качестве изображения, поэтому конкурировать с вышеописанным образцом он сможет разве что в неординарности картинки.
Рис. 8: пример голографического проектора
На основе планшета или ноутбука
Такой проектор обладает более высоким качеством изображения за счет большего экрана. Существуют как более «гуманные» способы выполнения, при которых цифровые устройства остаются целыми, так и методы для которых вам понадобиться извлечь графическую матрицу для трансляции изображения.
Чтобы изготовить проектор из ноутбука вам понадобится картонная коробка достаточно больших размеров, чтобы ее торцевая сторона была соизмерима с монитором, а длина составляла не мене 50см. Увеличительное стекло должно иметь довольно большие размеры, хорошо справятся с задачей линзы Френеля, также актуально использовать линзу от приспособления для полностраничного чтения книг. Чтобы собрать проектор вам понадобится выполнить следующие действия:
Его габариты делаются чуть меньше линзы, чтобы ее можно было закрепить на краях.
Важно добиться плотного прилегания стекла к картону, чтобы исключить проникновение света в проектор извне.
При установке последнего край картона должен идти внахлест, чтобы свет, опять же, не проникал внутрь проектора.
Простейший проектор из ноутбука готов, достаточно включить его в розетку и можете наслаждаться трансляцией любимого фильма. По такому же принципу можете использовать планшет для сборки проектора.
Проектор из устройства для просмотра слайдов
Изготовление проектора из уже готового агрегата значительно упрощает задачу, так как никаких корректировок в плане оптических эффектов вам производить уже не требуется. Эти настройки сделаны на заводе и аппарат для просмотра слайдов прекрасно демонстрирует графические объекты с бумажных или других носителей форматом А4. Единственная ваша задача – подобрать наиболее подходящий транслятор фото- видеосигнала. В данном примере мы рассмотрим изготовление проектора из рабочего монитора планшета, который подходит по размеру диаскопа.
Для этого вам понадобится выполнить такие действия:
При демонтаже матрицы соблюдайте предельную осторожность, чтобы не повредить хрупкий элемент.
Расстояние необходимо для вентиляции, так как мощный поток света будет обуславливать и чрезмерное нагревание поверхности.
Благодаря малому весу он крепиться при помощи двустороннего строительного скотча.
Проектор готов – достаточно подключить оба устройства в сеть и запустить нужный видеоматериал через компьютер. На этом проекторе вы получите достаточно высокое качество изображения, которое, как правило, мало зависит от расстояния до экрана. Следует отметить, что в продаже можно найти и меньшие устройства для просмотра слайдов, которые будут соизмеримыми с экраном смартфона.
Способы улучшения качества картинки
Чтобы повысить четкость изображения от самодельного проектора необходимо выполнить такие несложные меры:
Помимо этого на качество трансляции проектора влияют и внешние факторы. Так, чтобы картинка хорошо воспринималась, окна должны завешиваться шторами в светлое время суток, а ночью просто отключаются все источники освещения. Запомните, чем меньше расстояние до экрана, тем выше качество изображения на нем. Также имеет значение и сам экран – предпочтительнее иметь ровную однотонную поверхность спокойных цветов.
Видео инструкции
Электронный калейдоскоп своими руками
Александр Прохоров, Ольга Горнева
В данной статье мы расскажем, как при помощи программы Flash можно быстро создать электронный калейдоскоп. Вам не придется рисовать ничего своими руками. Любая фотография с изображением растений, камней или цветов (например, такая, как на рис. 1), может послужить идеальным средством для создания подобных узоров. Прежде чем приступить к описанию процедуры создания электронного Flash-калейдоскопа, мы вкратце напомним историю изобретения калейдоскопа оптического, и расскажем о том, как похожие симметричные изображения создавались до изобретения зеркал. Мы также приведем обзор готовых программ для генерирования электронных калейдоскопов. На приложении CD-ROM можно найти описываемые в статье программы.
Рис 1. Изображения, генерируемые Flash-калейдоскопом на основе фотографии (слева)
Калейдоскоп (от греч. — красивый,
— вид,
— смотрю, наблюдаю) — это оптический прибор-трубка, в которой находится система зеркал и цветные стеклышки. Наверняка старшему поколению прибор знаком по аналогичной детской игрушке. Тем, кто родился в эпоху игрушек электронных, напомним принцип оптического устройства. Пользователь смотрит в один конец трубы, свет проходит сквозь противоположное отверстие и отражается от системы зеркал, за счет этого видно узоры, например такие, что показаны на рис. 2. При вращении трубы стеклышки перемещаются, в результате создается бесчисленное количество узоров. Различное взаимное расположение зеркал позволяет получить разное количество дублированных изображений: 45° — 8, 60° — 6, 90° — 4.
Рис 2. Изображение, полученное с помощью оптического калейдоскопа с углом поворота зеркал 60°
Согласно данным Wikipedia, калейдоскоп был известен еще древним грекам. Заново прибор изобретен в 1816 году Дэвидом Брюстером во время проведения эксперимента с поляризацией света и запатентован в 1817-м. Первоначально калейдоскоп создавался как научный прибор, но вскоре устройство стало использоваться как игрушка. Брюстер надеялся заработать на своем изобретении, однако некорректное оформление патента позволило самым разным производителям создавать игрушки, не отчисляя изобретателю никакой платы. Во многих странах продавались подобные игрушки, и авторы статьи успели насладиться игрой с ними в детстве. В чем же привлекательность изображений, рождаемых калейдоскопом, и почему они столь популярны?
Интересно отметить, что изображения, сходные с теми, что можно получать с помощью калейдоскопа, создавались за много веков до появления зеркал. Об этом свидетельствует, например, древняя традиция изображения мандалы.
Мандала (от санскр. — круг, диск) — сакральный символ, используемый при медитациях (например, в буддизме) — представляет собой сложное геометрическое построение, которое всегда имеет центр и обычно содержит набор зеркально симметричных элементов. Например, до наших дней дошел Календарь древней цивилизации Майя, выполненный в форме мандалы (рис. 3).
Рис. 3. Календарь цивилизации Майя
В Сети можно найти массу изображений мандалы, созданных в различных культурах разных стран. Это не всегда центрально-симметричная фигура (рис.4), однако часто это именно центральносимметричное изображение (рис 5).
Согласно буддистской традиции, сосредоточение на рисунке мандалы обеспечивает настройку сознания, способствующую открытию тех или иных способностей человека или осознанию непередаваемых при помощи логики истин. В зависимости от своего предназначения мандала могла быть начертана на песке, насыпана из зерен растений, составлена из цветов, выполнена как объемная композиция или рисунок на холсте.
До наших дней дошла традиция многочасового создания мандалы из песка разных цветов, которая затем просто сметается щеткой за считаные секунды (рис. 6).
Рис. 6. Современная традиция составления мандалы из кварцевого песка
Современные психологи используют изображение мандалы в терапии, существуют также методики, в которых мандалы, нарисованные пациентом, используются как средство диагностики.
Феномен калейдоскопа, рождающего бесконечное множество гармоничных изображений на базе ограниченного набора составляющих, привлекал внимания философов и поэтов. По адресу http://finitegeometry.org/sc/16/kal/ можно найти целый сборник изречений философов, связанных с калейдоскопом. О том, что калейдоскоп не перестает завораживать и наших современников, свидетельствуют, например, такие строчки неизвестного поэта, которые авторы статьи нашли на сайте www.telecom-f.ru/library
«…с каждым событием меняется вся целостность жизни, ее пронизывает новый смысловой узор; и, что бы ни происходило, она каждый миг остается целостной, как не может быть одиноким, несимметричным рисунок в калейдоскопе».
С появлением компьютеров, конечно же, появились электронные калейдоскопы, причем разные авторы использовали принцип калейдоскопа в самых разнообразных компьютерных программах.
Генератор электронных калейдоскопов zefrank.com
Интересный генератор электронного динамического калейдоскопа можно найти по адресу http://www.zefrank.com/dtoy_vs_byokal/index.html.
Принцип данной программы поясняется рисунком (рис. 7) и заключается в следующем. Слева внутри окружности вращается сектор. За окружностью находятся различные геометрические фигуры (ромбики, квадратики, линии и т.п.), которые пользователь может перемещать внутрь окружности. Когда сектор наезжает на ту или иную перемещенную фигуру, ее изображение появляется в круге справа и дублируется во всех восьми секторах.
Рис. 7. Динамический калейдоскоп
Рис 8. Динамический калейдоскоп с настройками инструментов рисования
Та же идея реализована в электронном калейдоскопе рис. 8, в котором пользователю предоставляется более полный набор инструментов для рисования: палитра, выбор кисти, толщины линии, прозрачности; можно задавать скорость смены кадров и пр.
Основной недостаток — это малые размеры окошка, в котором демонстрируется результат.