Как сделать лазерное световое шоу
Как создать лазерное шоу?
Эффектная лазерная инсталляция уже давно стала модным украшением свадеб, вечеринок, концертов и дискотек. Любое праздничное событие может получить красочное обрамление в виде светомузыкального шоу, которое разработано под тематику мероприятия. Если раньше за такими эффектами приходилось обращаться к профи, то теперь каждый любитель ярких дискотек может себе позволить столько креативный свет. И так, как же можно создать лазерное шоу?
Прежде всего, следует решить, каким вы хотите видеть свое шоу лазерных лучей. Это может быть инсталляция в стиле минимализма – лазерные коридоры и лабиринты из лучей, повисших в воздухе. Такие эффекты приобретают всё большую популярность на вечеринках, а так же в качестве самостоятельных развлечений. Лазерные лабиринты – это, пожалуй, самый безопасный и интересный способ разнообразить свой досуг, причем интересны они будут как взрослым, так и детям.
Если вас не устраивают статичные лазерные проекции, то смело используйте лазерные проекторы для визуального сопровождения музыкальных праздников и дискотек. Мощные лазерные лучи, перемещающиеся в пространстве, усилят впечатление от ритма электронной музыки в разы. Современные лазеры имеют излучатели нескольких цветов, что позволяет создавать многогранные и красочные шоу, используя минимум оборудования. Создать лазерное шоу можно как с помощью дискотечных, так и программируемых проекторов. Дискотечные лазеры имеют ограниченное число возможных паттернов, однако для большинства мероприятий достаточно и простых лучей, вспыхивающих ровно в такт музыке.
Программируемые проекторы для создания лазерных шоу имеют неограниченный спектр возможностей, особенно с русифицированным ПО. Пользователь может воплощать в жизнь любые задумки, создавая трехмерные анимации. Лазерные проекторы применяются для проецирования рекламы и логотипов, надписей, рисунков и анимированных шоу. На любом празднике, концерте и дискотеке неповторимая игра лазерных лучей привлекает максимум внимания. Потрясающе будут смотреться лазерные лучи и на фотоотчетах с ваших мероприятий.
Создание лазерного шоу любого формата имеет одно правило – по возможности использовать генератор искусственного тумана. Лёгкая дымка в воздухе подчеркнет лазерные лучи, делая их почти осязаемыми и реальными. Секрет дисперсной среды в том, что её мелкие частички отражают свет, создавая гипнотически эффектную картину. Густые клубы от генератора дыма могут оказаться слишком тяжелыми, мешая прохождению лучей, но лёгкая дымка в помещении только улучшит восприятие лазерного шоу.
Управление лазерными проекторами осуществляется по протоколу DMX-512. С помощью движков на пульте легко регулировать ход всего шоу. Если вы выбираете анимацию или лазерный эффект из библиотеке проектора, то ваше участие в шоу сводится к минимуму – и вы получаете гарантированно яркую игру лучей, идеально дополняющую музыку. При создании сценария шоу с помощью специального софта программирование осуществляется на ПК, а потом так же выводится на монитор с пультом.
В каталоге интернета-магазина Impremium вы найдете оборудование для лазерного шоу, мы так же окажем бесплатную консультацию для создания лазерных шоу – дискотечные и программируемые лазеры, дым-машины, программное обеспечение и кейсы для транспортировки.
Лазерное световое шоу (Laser Box Music)
Данное музыкальное лазерное световое шоу является компактной версией, с применением автомобильных моторов.
Прежде чем начать, вы должны знать, что лазеры вредны для ваших глаз. Не допускайте попадания лазерного луча от неконтролируемого отраженного луча в глаза.
Шаг 1: Пример работы лазерного шоу под музыку
Шаг 2: Ассоциация музыки и лазера с Pink Floyd;)
Шаг 3: Список деталей
Стальная электрическая коробка (с отверстиями 19 и 25 мм с каждой стороны)
Компьютерные жесткие диски
Соединители с установочным винтом 19 мм.
Кабельные зажимы 9 мм
Переходные шайбы 25х19 мм.
Контргайка ПВХ 19 мм.
Винты М3 х 12 мм
Вал двигателя постоянного тока Uxcell 6V 6300 об / мин 2 мм
Штекерные соединители 2.8 мм
Соединители вала 2 мм
Двухканальная плата усилителя TDA7297 версии 15 Вт + 15 Вт
Блок питания 12V 2A
Фокусируемый лазерный модуль 5V
Понижающий преобразователь 12V к 5V DC-DC
Выпрямительный Диод 1000В 3А
Разъем питания постоянного тока
Переключатель безопасности вкл / выкл (на изображенном прототипе был тумблер)
Шаг 4: Сверление отверстий в корпусе
Первым делом необходимо просверлить отверстия в задней части электрического блока для ключа включения / выключения, разъема питания постоянного тока и 3,5-мм аудиовхода усилителя и регулировки усиления.
Шаг 5: Сверление фитинга
Следующим шагом следует просверлить отверстие со стороны резьбы фитинга кабелепровода для винта, который закрепит резиновую ленту, удерживающую зеркала по центру.
Шаг 6: Установка фитингов
Далее следует установить выключатель питания, разъем питания постоянного тока и фитинги кабелепровода, в которых находятся двигатели и лазер.
Шаг 7: Пайка проводов
Затем были спаяны провода в преобразователе 12 В и 5 В, которые питают лазер. Усилитель работает от 12 В, а лазер использует 5 В.
Шаг 8: Вырезание пазов для зеркал
Затем при помощи держателя УШМ необходимо вырезать пазы в соединителях вала двигателя для удержания зеркал.
Шаг 9: Разборка жесткого диска
Затем был разобран жесткий диск, чтобы извлечь полированные алюминиевые диски для будущих зеркал. Если вы используете стеклянные зеркала, то лазер будет отражаться как от поверхности стекла, так и от серебряной подложки, так что вы получите две точки.
Другое преимущество использования алюминиевых пластин заключается в том, что они могут быть плотно зажаты внутри стяжек с надрезанными валами, не ломаясь.
Если вы покупаете нерабочие жесткие диски на eBay или другой торговой площадке, для снятия из них пластин, обязательно посетите базу данных емкости жестких дисков HDD, чтобы узнать номер модели приобретаемого вами жесткого диска. По номеру модели можно узнать сколько дисков в данном жестком диске содержится. Таким образом можно получить максимум за ваши деньги.
Старый жесткий диск объемом 250 ГБ может содержать 3 или 4 жестких диска, в то время как в более новой модели объемом 1 ТБ может быть только один.
Шаг 10: Изготовление зеркал
Затем были изготовлены настольные сани для резки алюминиевых пластин. Настольная пила делает чистый и ровный рез. Были проведены эксперименты с диском настольной пилы со 100 зубьями, специально предназначенным для резки алюминия, но обычный режущий диск с 60 зубьями Dewalt на самом деле работал лучше.
Хитрость заключается в том, чтобы установить диск пилы на максимальный угол с применением струбцин.
Не подключайте пылесос к выходу для пыли при резке металла, так как это может привести к возгоранию в пылесборнике.
Одевайте фартук или комбинезон и защитную маску, а не только защитные очки, потому что летящие горячие металлические стружки могут причинить вред.
Шаг 11: Установка усилителя
У усилителя был очень яркий синий светодиод питания, который был отключен, чтобы он не конкурировал с лазером в темной комнате. Хотя при нужной ориентации усилителя, радиатор блокирует его от прямого обзора и заставляет отражать рассеянный синий цвет внутри электрической коробки, который придает ему действительно крутой вид.
Шаг 12: Установка зеркал и двигателей
Были установлены соединители валов на двигатели, вставлены зеркала в пазы и затянуты установочные винты. Один из установочных винтов был заменен более длинным винтом, чтобы держать резинку. После были установлены моторы в фитинги кабелепровода.
Шаг 13: Подключение двигателей
На первом прототипе, провода громкоговорителей были спаяны с двигателями, но позже соединение было переделано на 2,8-мм гнездовые лопастные разъемы. Это произошло после того, как случайно сгорел один из двигателей.
Шаг 14: Установка лазера
Затем был установлен лазерный модуль. Он просто зажимается внутри переходника на 9 мм. Отличительной особенностью зажима является то, что можно легко извлечь лазер и заменить на другой цвет.
Шаг 15: Электрическая цепь
Вот, как все устроено. Выпрямительный диод необходим только для синего и зеленого лазерных модулей. Они замыкались, когда их металлические корпуса были заземлены на электрическую коробку. Поэтому было изолировано заземление понижающего преобразователя постоянного тока 12 В на 5 В с помощью выпрямительного диода 3 А на 1000 В. Это помогло.
Шаг 16: Регулировка зеркал
После того, как верхний фитинг отрегулирован так, что лазерный луч отражается от центра нижнего зеркала, его можно затянуть и оставить в покое. Нижний фитинг затяните только силой руки, чтобы можно было повернуть его, для перемещения лазерного рисунка вверх и вниз по стене или даже на потолок без физического наклона коробки. Острые зубья стальных контргаек, которые поставлялись вместе с фитингами, настолько сильно врезались в сталь, что могли бы самостоятельно затягиваться до такой степени, что их невозможно ослабить без инструментов, поэтому я заменил их на 19 мм ПВХ контргайки.
Самое большое преимущество использования моторов над жесткими дисками, помимо размера, заключается в том, что они обеспечивают гораздо больший ход зеркала, поэтому рисунок получается гораздо более широкий на более близких расстояниях.
Шаг 17: Окно для лазера
В качестве последнего штриха был вырезан угол из стальной крышки, чтобы сделать окно для лазера. С окном можно выбросить немного более широкий рисунок, а также спроецировать рисунок на потолок.
Шаг 18: Работа лазерного шоу на видео
Еще одно видео, которое показывает, как лазер обрабатывает различные песни. Это позволяет «видеть» музыку.
Лазер прост в использовании:
• подключаете аудиоисточник к 3,5-мм аудиоразъему
• подключаете источник питания
• включаете питание
• начинаете воспроизводить музыку
• настраиваете регулировку усиления для регулировки размера лазерного шаблона.
Лазерное шоу своими руками. Часть 1
Рисующий луч: прошлое, настоящее и будущее.
Это вводная статья о истории развития и принципах работы технологий векторного отображения информации.
Не обижайтесь, на то, что тут всё слишком «википедично», просто мне надоели глупые вопросы.
Те, кто в теме, возможно найдут для себя интересным почитать конец статьи и могут смело переходить ко второй её части по ссылке в конце.
Немножко истории.
Всё началось с того, что некий немец Фердинанд Браун попытался применить на практике так называемые катодные лучи (cathode rays) — пучок ускоренных в электрическом поле электронов, и изобрёл самую первую электронно-лучевую трубку (CRT, ЭЛТ) в 1897 году. Это была трубка с холодным катодом, электромагнитной отклоняющей системой по одной из осей (по второй оси это было вращающееся зеркало) и экраном, покрытым люминофором. В ходе дальнейших усовершенствований другими учёными (Борис Розинг, Джон Б. Джонсон, Гарри Вайнер, и изобретатель телевидения Владимир Зворыкин) в неё были добавлены катод с подогревом, отклоняющая система по второй оси и модулятор интенсивности пучка для управления яркостью свечения точки на экране. Так родилась современная электронно-лучевая трубка. 
Электронный луч в ней изменяет свою траекторию в электрическом поле пластин вертикального и горизонтального отклонения (на рисунке показаны жёлтым) и попадает на люминофор экрана, вызывая его свечение. Координаты точки свечения в такой системе задаются напряжением на отклоняющих пластинах. Приблизительно такие ЭЛТ устанавливались в аналоговые осциллоскопы. Кроме электростатической, существует магнитная система отклонения луча — пучок электронов пролетает через магнитное поле, образованное катушками, и меняет свою траекторию в зависимости от силы тока в катушках.
Используя инерционность человеческого зрения и послесвечение люминофора, стало возможно создавать на экране рисунки и появился новый способ отображения информации, которым воспользовались инженеры из Массачусетского технологического института (MIT), создав первую ЭВМ Whirlwind-I (1950 год) с новейшим по тем временам устройством вывода — векторным сканирующим дисплеем. Так было положено начало развитию дисплеев с векторной развёрткой (с произвольным сканированием луча).
Во всем известном растровом способе формирования изображения (на рисунке слева) луч, скользя по строкам, формирует изображение из дискретных элементов — пикселей, образующих картинку; в векторном же способе (на рисунке справа) луч скользит позаданным векторами графическим примитивам — прямой, прямоугольнику, окружности или кривой, образуя изображение.
Широкое распространение дисплеи в векторной развёрткой получили с конца 60х годов прошлого века, и уже тогда, в отличие от растровых, могли похвастаться разрешением до 4096×4096 точек.
До недавнего времени такие дисплеи активно применялись (кое-где до сих пор применяются) в тестовом оборудовании:
как устройства отображения на радиолокационных станциях и в авиадиспетчерских:
и, конечно же, в осциллоскопах:
Многие как старые, так и современные осциллоскопы имеют возможность работы в режиме аналогового векторного дисплея. Для этого необходимо переключить осциллоскоп в режим развёртки X/Y и использовать X-вход для управления положением луча по горизонтали (у некоторых моделей также есть Z-вход, управляющий яркостью луча). Однако на современных цифровых осциллоскопах без функции «цифровой фосфор» векторная картинка теряет всю свою привлекательность и выглядит лишь простым набором образующих векторы точек.
Настоящее
На смену лампам пришли лазеры, а с удешевлением памяти и развитием устройств с растровой развёрткой векторная развёртка применяется только в определённых нишах (и в основном в авионике и с недавнего времени в автомобилестроении — HUD-системы вывода изображения на фоне внешней среды, а также в лазерной гравировке и лазерных шоу).
Поскольку последующие статьи будут о лазерном проекторе — рассмотрим, каким образом он отклоняет рисующий луч.
В настоящее время популярностью пользуются два способа управления лазерным лучом, и у каждого есть свои недостатки и преимущества:
1. Акустооптический дефлектор (АОД)
— Преимущества: высокая скорость отклонения луча.
— Недостатки: низкое разрешение, малое угловое поле сканирования (угол отклонения луча), сложность работы с лазерными лучами большой мощности, дорогая высокочастотная система управления.
АОД работает следующим образом. В оптически-активном кристалле(например ТеО2) возбуждается акустическая волна с частотами в десятки-сотни мегагерц; при прохождении лазерного луча через такой кристалл, за счёт явлений дифракции или рефракции, меняется направление луча. В дифракционном АОД угол отклонения дифрагированного луча управляется изменением частоты акустической волны. В рефракционном АОД отклонение происходит вследствие искривления пути луча при прохождении через среду кристалла с неоднородной деформацией, которая возникает под воздействием бегущей акустической волны.
2. Механическая система развёртки на гальванометрах
— Преимущества: возможность работы с лазерными лучами любых мощностей, которые способны выдержать зеркала, высокое разрешение и точность позиционирования, небольшая цена.
— Недостатки: низкая скорость развёртки из-за применения в системе механических деталей.
Такая система построена на основе гальванометров — устройств, состоящих из электромагнита и постоянного магнита, закреплённого на одной оси с зеркалом.
При изменении тока в катушке постоянный магнит, взаимодействуя с полем катушки, поворачивает ось с зеркалом на угол, пропорциональный проходящему через катушку току. При объединении двух таких гальванометров становится возможным управление положением луча на плоскости, как показано на рисунке ниже.
Будущее
Летом 2012 года случилось одно интересное событие, которое мало кто заметил.
Sumitomo Electric и Sony представили первый в мире миниатюрный непосредственно излучающий зелёный лазер. Диоды, непосредственно излучающие красный и синий свет, уже были представлены на рынке пикопроекторов, и только непосредственно излучающие зелёные лазерные диоды всё ещё не были коммерциализованы. Вместо них использовались синтетичекие методы удвоения частоты лазерных диодов, генерирующих излучение, близкое к инфракрасному. Именно отсутствие на рынке непосредственно излучающих зелёных лазеров ограничивало характеристики видимости, цену и массовые (мобильные и автомобильные) применения лазерных технологий.
Изобретение зелёного лазерного диода даёт новый толчок в развитии коммерчески доступных технологий HUD и HMD (Head mounted display), а также мобильных пикопроекторов.
Одним из самых перспективных решений в области HUD являются лазерные сканирующие МЭМС технологии, которые могут обеспечить всегда сфокусированное, высокочёткое виртуальное изображение высокой яркости, а также низкое потребление, размер, вес и цену устройства.
Лазерная сканирующая технология в чём-то похожа на систему развёртки на гальванометрах и основана на применении(для формирования полного набора цветов) комбинаций трёх базовых цветов — красного, зелёного и синего — от лазерных диодов соответствующего цвета. Скомбинированный лазерный луч, попадая на выполненное по МЭМС технологии микроминиатюрное зеркало, отклоняется на угол, задаваемый электронной системой развёртки. За счёт миниатюрности зеркала скорость сканирования позволяет таким системам работать как в векторном, так и в растровом режиме. Разрешение сканирования может в несколько раз превышать современное Full HD.
Первый в мире коммерческий лазерный сканирующий МЭМС-блок HUD, проецирущий на ветровое стекло автомобиля информацию дополненной реальности посредством непосредственно излучающих лазеров (в том числе и нового зелёного), в недавнем времени появился в Японии. Копорация Pioneer выпустила первую в мире автомобильнуюнавигационную систему GPS на основе технологии MicroVision с дополненной реальностью — Poineer CyberNavi. 
Проекторный модуль AR-HUD системы устанавливается в положение противосолнечного козырька сбоку от сиденья водителя, HUD дисплей представляет собой лист прозрачного пластика, который крепится в поле зрения водителя напротив лобового стекла, а 37-дюймовый виртуальный дисплей находится на расстоянии порядка 3 м от глаз водителя. Виртуальные элементы HUD формируются посредством сканирующих МЭМС-зеркал проектора, проецирующих лазерные лучи трёх базовых цветов пространства RGB, дающие полноцветное изображение с высоким уровнем контрастности.
Лазерные сканирующие технологии в скором времени будут повсеместно использоваться в очках дополненной реальности (например в Google Glass), для отображения информации на лобовом стекле автомобилей, в мотоциклетных шлемах и как мобильные проекторы в сотовых телефонах.
В следующей части я подробнее расскажу вам о том, как устроен лазерный проектор для световых шоу, и выдам готовую схему высокоскоростного ЦАП. А в качестве бонуса — расскажу как вывести видео на осциллограф при помощи трёх проводков и разъёмчика.