Содержание
Как сделать 3D-голограмму при помощи смартфона и коробки от диска
своими руками
полезное
гаджеты
видео
04.08.2015
9172
Хотите сделать 3D-голограмму при помощи смартфона? Нет ничего проще! Далее вы увидите подробную инструкцию, благодаря которой вы узнаете, как сделать пластиковую пирамиду из коробки от диска, поместив которую на смартфон вы получите свою собственную 3D-голограмму! Прямо руки чешутся попробовать!
Вам понадобится:
— Метровая бумага;
— Прозрачная коробка от диска;
— Скотч;
— Ручка;
— Ножницы;
— Смартфон;
— Канцелярский нож.
Для начала расчертите шаблон для будущей пирамиды с размерами, указанными на чертеже
Затем вырежьте полученный шаблон
Приложите его к пластику прозрачной коробки от CD или DVD-диска, с заранее отломанными краями, и очертите края ручкой
Затем аккуратно вырежьте очерченную фигуру при помощи канцелярского ножа.
Будьте очень осторожны
Затем составьте пирамиду из полученных частей пирамиду, сложив их вместе и закрепив края скотчем
Поместите полученную форму в центр экрана смартфона и запустите одно из приложенных видео
Выключите свет и наслаждайтесь своим творением
Вас ждет много различных поразительных узоров и раскрывающихся цветов
Голограмма у вас дома.. это же чудо!
Видеоинструкция создания пирамиды из пластика
Видеоролики, которые надо будет запустить на смартфоне для получения голограмм:
Поделиться в соц. сетях
Поиск по тексту
Комментарии
Социальные комментарии Cackle
Похожие публикации
Владельцы принесли ноутбук в ремонт с жалобой на клавиатуру, но всё было куда интереснее
истории
19.
07.2018
369168
Выдавливание самого большого прыща в мире, созревавшего на шее мужчины 20 лет
самые
12.11.2014
208321
Вот что получится, если случайно наступить на платье во время зажигательного танца
смешное
11.06.2018
179765
Мужчина переехал в новый дом и нашёл в подвале брошенную собаку, и вот её реакция
животные
24.03.2018
167336
Мужчина с «самым длинным пeниcoм в мире» взвесил его, чтобы доказать, что он реальный
мужчины
07.09.2015
132470
Это интересно
17 сомнительных вещей от людей, чья фантазия бьёт через край, но лучше бы они её усмирили
штуки
01.11.2022
3366
15 запутанных фото из серии «показалось», демонстрирующих, на что способен наш коварный мозг
оптические иллюзии
01.11.
2022
1947
16 удивительных существ из дикой природы, глядя на которые трудно поверить, что они реальны
природа
03.11.2022
1699
15 специальных приспособлений, понять предназначение которых — задача не из лёгких
штуки
02.11.2022
1506
16 раз, когда женщины просто сменили цвет волос, а кажется, что получили полное преображение
красота
01.11.2022
1285
Как я собирал голограмму / Хабр
Решил собрать голограмму своими руками, но в итоге вместо картинки я получил разочарование. Стоило ли вообще в это лезть?
И всё же, если вы надумайте собрать дома голограмму, то далее я опишу какие ошибки я допустил, чтобы вы уж точно их не допустили.
Маленькое уточнение!
Голограмма — объёмное изображение, полученное голографическим методом, именно так написано в толковом словаре Ожегова.
В современном толковом словаре русского языка Т.Ф. Ефремовой говорится, что голограмма — это объемное изображение предмета на фотопластинке, полученное методом голографии. Выходит, голограмма это нечто «плоское», но имитирующая объём.
К чему я это? А к тому, что сегодня в этой сфере огромная путаница с терминами! Сегодня многообразие объёмных и аэрозольных дисплеев, различного рода проекций обычно называют голограммами для того чтобы обыватели быстро вникали о чём пойдёт речь. Поэтому когда в новостях говорят про то, как голограмма известного человека появилась на сцене, то обычно, речь идёт о самой банальной проекции.
Бывают более продвинутые проекции, это уже аэрозольные экраны.
Речь в статье пойдёт об объёмных дисплеях, которые могут показывать объёмную картинку со всех ракурсов. Объёмные дисплеи условно делят на 2 типа:
Static volume — в этих устройствах нет макроскопических подвижных деталей (экранов или зеркал) Классическим примером являются светодиодные кубы, когда в каждой точке пространства вокселем является светодиод.
В настоящий момент такие кубы распространяются как игрушки.
Swept volume – тип дисплеев с подвижным экраном, который работает за счёт персистенции. Такой тип я и пытался собрать.
Принцип работы
Персистенция, она же инерция зрения — это способность глаза, соединять быстро сменяющиеся изображения в одно — неподвижное. Представьте себе 2 картинки. Если они будут быстро сменять друг друга, то они сольются в одну. Наглядный пример это тауматроп:
Подвижные экраны подобных объёмных дисплеев могут быть прямоугольными, дискообразными или с винтовым поперечным сечением. Главное, экран должен двигаться так быстро, что куча статичных картинок сливаются в одну объёмную.
Создание
Самый доступный для меня вид подвижного экрана – вращающийся. Для этого разобрался старый вентилятор.
Поначалу экран был тяжёлый и большой. Но затем делал всё меньше и меньше, ибо двигатель вентилятора был очень слабым.
А одно из главных условий – быстрая скорость, поэтому, не рекомендую двигатель от вентилятора. В итоге экран сделал из прочной согнутой шпильки, на которую натянул полупрозрачный материал из старой занавески. Такой материал хорошо просвечивается и продувается, не создавая лишнее давление при вращении.
Когда я начал проецировать тестовые картинки, то я увидел радугу.
Дело в том, что уcтройство DLP проектора с одной матрицей основано на использовании вращающегося диска, выполняющего роль светофильтра. Он размещен между лампой и матрицей и поделен на три равных сектора: красного, синего и зеленого цветов. Проходя через окрашенный сектор, свет попадает на матрицу, отражается от микрозеркал, проходит через объектив и формирует на экране изображение соответствующего цвета. Затем свет проходит через следующий сектор фильтра и т. д. Изображение на экране воспринимается цветным за счет эффекта инерции зрения (персистенция). Если цвет изображения обновляется менее чем за 30 мс, человеческий глаз воспринимает его как равномерно окрашенное.
Теперь мне стало понятнее почему рабочие образцы дисплеев так бедны на цвета.
Далее отказался от двух цветов RGB, начал проецировать и тут мои полномочия всё.
Одно из условий – на каждый момент вращения, должна быть своя картинка. Но проецирование сбоку на вращающийся экран не даст стабильную картинку, потому что видеомаппинг на быстродвижущиеся объекты это очень сложно.
Тогда я добавил зеркало, которое тоже вращалось бы с экраном, но уже с меньшей скоростью. По задумке, мне нужно было проецировать статичную развертку, которое бы маленькое зеркало во время движения собирало бы в целую картинку. На деле же, подвижность зеркала растягивала картинку, делая проекцию искаженной.
Затем я попробовал сделать развёртку мерцающей, но из-за несовпадения частоты вращения и мерцанием, картинка всегда проецировалась в разных местах:
Тогда я взял лист бумаги, поднёс его к вращающемуся экрану и записал количество ударов по нему во время вращения.
Каждый щелчок это пик на аудиозаписи. Каждый щелчок, это один оборот. Затащил в программу для видеомонтажа и сделал мерцание сответственно оборотам. На деле же, сделать штык в штык не получилось. В итоге никакой разницы. Далее я пошёл на крайний шаг. Залепил зеркало бумагой, оставив тонкую полоску.
В теории, такая проекция должна была создать цилиндр. На деле из-за слишком яркой развертки для зеркала, светом заливалось так много площади, что разглядеть что либо давалось с трудом. Второе, из низкой частоты мерцания проектора, вместо цилиндра были маленькие полоски.
Одной из главных ошибок было проецировать всю развёртку. На деле надо было половину окружности, ибо из-за прозрачности экрана изображение повторялось. Но в итоге получить нормальную стабильную картинку не получилось. Весь эксперимент в дальнейшем хочу записать в виде видео. Поэтому если я где-то что упустил и есть ещё идеи как проецировать на экран, то буду рад любым ответам в комментариях…
UPD: выпустил в формате развлекательного видео: www.
youtube.com/watch?v=xHkQaQ2W8n8&t
Пошаговое руководство по созданию голограмм в классе
Кажется, что всякий раз, когда мы знакомим наших учащихся с новой технологией, они с нетерпением ждут ее. Быстрый темп развития технологий означает, что они постоянно сталкиваются с новыми идеями. Хотя их энтузиазм велик, он также может быть немного пугающим. Нам, педагогам, может быть не всегда удобно привносить эти новые идеи и процессы в наши классы.
Одним из проектов, который обязательно привлечет внимание ваших учеников, являются голограммы. Это звучит пугающе, но это вполне выполнимо для любого учителя рисования. Ваши дети будут впечатлены, и они будут в восторге! Керри Уоллер представила эту идею в своей презентации Art Ed Now 9.0005 6 уроков STEAM, которые понравятся вашим ученикам , и участники конференции были заинтригованы!
1. Получите общее представление о процессе.
Первым шагом в этом проекте является получение базового понимания того, как работают голограммы.
Хотя эти творения проще всего описать как голограммы, на самом деле они являются результатом эффекта Призрака Пеппера. Призрак Пеппера — это эффект иллюзии, который делает изображения похожими на голограммы или призраки. Это распространенная техника спецэффектов, используемая в театрах, парках развлечений, концертах и музеях. Иллюзия становится возможной благодаря стеклу (или стеклянным поверхностям, таким как прозрачность) и свету. Благодаря лучевой оптике свет отражается и преломляется, создавая изображение, похожее на голограмму.
2. Создать проектор голографической пирамиды.
Чтобы начать этот проект, вашим учащимся нужно будет создать пирамидальные проекторы. Это прозрачные контейнеры в форме пирамиды, которые помогают отражать и преломлять свет. Этот шаг кажется сложным, но все, что вам нужно сделать, это запустить транспарант через копировальный аппарат.
- Решите, будете ли вы отображать свою голограмму с помощью планшета или мобильного телефона.
- Выберите соответствующий размер шаблона из загрузки.
- Распечатайте нужный шаблон.
- Скопируйте шаблон на прозрачную пленку, пропустив его через копировальный аппарат.
Убедитесь, что ваш копировальный аппарат может работать с прозрачной пленкой! Если это невозможно, вы можете аккуратно обвести шаблон тонким перманентным маркером на прозрачной пленке. Используйте линейку, чтобы линии были точными. - Следуйте инструкциям в загружаемом файле, чтобы вырезать и собрать пирамидальный голографический проектор.
Если вы хотите продвинуть этот проект дальше и включить математику, ваши ученики могут создать свои собственные шаблоны, используя линейки.
3. Создайте образ.
Одним из самых крутых аспектов этого проекта является то, что проецируемые изображения могут быть созданы в цифровом или традиционном виде. Учащиеся могут создавать изображения в графической программе или на традиционных носителях, делать снимки и загружать их на устройство.
- Начните с черного или темного фона.
В результате проекция голограммы будет яркой и четкой. - Перед созданием изображения нарисуйте «x», чтобы разделить бумагу или экран.
Если вы используете традиционные материалы, рисуйте слегка, так как позже вы захотите удалить «x». - Нарисуйте изображение в одном из четырех треугольных пространств.
- Повторите то же изображение в трех оставшихся местах.
Это отличная возможность обсудить симметрию. Если учащиеся используют текст, не забудьте попросить их писать в обратном порядке, так как изображение будет отражено.
Давайте рассмотрим 3 примера, каждый из которых создан по-своему.
Пример 1: Цифровое изображение
Учащиеся могут создать цифровое изображение в Photoshop или аналогичной программе, такой как Pixlr или Adobe Draw. Здесь вы можете видеть, что «x» был удален с изображения.
Пример 2: Цифровая анимация
Чтобы продвинуть процесс создания цифровых изображений на новый уровень, учащиеся могут анимировать свои изображения. Создание простой GIF-анимации создаст интересную проекцию.
Пример 3: традиционный рисунок или живопись
Помните, что изображения не обязательно создавать в цифровом виде. Используя лист черной плотной бумаги, учащиеся могут нарисовать или раскрасить изображение, используя те же настройки. Лучше всего подойдут материалы, контрастирующие с черной бумагой. Попробуйте использовать металлические маркеры, гелевые ручки или масляную пастель для достижения наилучших результатов.
4. Подарите свою голограмму
Для создания голографического эффекта необходимо иметь цифровое изображение или традиционный рисунок на планшете или смартфоне. Цифровое изображение можно передать на устройство, которое вы будете использовать для проецирования. Чтобы спроецировать традиционное изображение, просто сфотографируйте его.
Голограмму лучше всего видно, если свет выключен. Поместите прозрачный проектор из шага 2 в центр изображения на устройстве и посмотрите на проектор сбоку. Изображение будет выглядеть так, как будто оно парит в центре проектора.
Если вы давно хотели попробовать проект, который реализует базовые технологии, объединяя математические и научные принципы, попробуйте этот! Ваши ученики будут вовлечены в процесс и создадут фантастические голограммы!
Вы когда-нибудь делали голограммы в своей художественной мастерской?
Какой ваш любимый низкотехнологичный проект в арт-комнате?
Журнальные статьи и подкасты представляют собой мнения участников профессионального образования и не
не обязательно представляют позицию Университета искусства образования (AOEU) или его
академические предложения. Авторы используют термины так, как о них чаще всего говорят
в рамках своего образовательного опыта.
Использование искусственного интеллекта для создания 3D-голограмм в режиме реального времени | MIT News
Несмотря на многолетнюю шумиху, гарнитуры виртуальной реальности еще не вытеснили экраны телевизоров или компьютеров в качестве популярных устройств для просмотра видео. Одна из причин: VR может заставить пользователей чувствовать себя плохо. Тошнота и усталость глаз могут возникнуть из-за того, что виртуальная реальность создает иллюзию 3D-просмотра, хотя на самом деле пользователь смотрит на 2D-дисплей с фиксированным расстоянием. Решение для лучшей 3D-визуализации может заключаться в технологии 60-летней давности, переделанной для цифрового мира: голограммах.
Голограммы обеспечивают исключительное трехмерное представление окружающего нас мира. Кроме того, они прекрасны. (Давай, посмотри на голографического голубя на своей карте Visa.) Голограммы предлагают смещающуюся перспективу в зависимости от положения зрителя и позволяют глазу регулировать глубину фокуса, чтобы попеременно фокусироваться на переднем и заднем планах.
Исследователи давно пытались создать голограммы, сгенерированные компьютером, но этот процесс традиционно требовал наличия суперкомпьютера для выполнения физических симуляций, что отнимает много времени и может давать далеко не фотореалистичные результаты. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый способ практически мгновенного создания голограмм — и этот метод, основанный на глубоком обучении, настолько эффективен, что его можно запустить на ноутбуке в мгновение ока, говорят исследователи.
«Раньше люди думали, что с существующим аппаратным обеспечением потребительского класса невозможно выполнять вычисления трехмерной голографии в реальном времени», — говорит Лян Ши, ведущий автор исследования и аспирант кафедры электротехники и компьютерных наук Массачусетского технологического института (EECS). ). «Часто говорят, что коммерчески доступные голографические дисплеи появятся через 10 лет, однако это заявление звучало уже несколько десятилетий».
Ши считает, что новый подход, который команда называет «тензорной голографией», наконец приблизит эту неуловимую 10-летнюю цель. Прогресс может способствовать проникновению голографии в такие области, как виртуальная реальность и 3D-печать.
Ши работал над исследованием, опубликованным сегодня в журнале Nature , вместе со своим советником и соавтором Войцехом Матусиком. Среди других соавторов — Бейхен Ли из EECS и Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института, а также бывшие исследователи Массачусетского технологического института Чангил Ким (сейчас работает в Facebook) и Петр Келлнхофер (сейчас работает в Стэнфордском университете).
В поисках лучшего 3D
Типичная фотография, сделанная объективом, кодирует яркость каждой световой волны — фотография может точно воспроизводить цвета сцены, но в конечном итоге дает плоское изображение.
Напротив, голограмма кодирует как яркость, так и фазу каждой световой волны.
Эта комбинация обеспечивает более точное изображение параллакса и глубины сцены. Таким образом, в то время как фотография «Водяных лилий» Моне может подчеркнуть цветовую гамму картины, голограмма может оживить работу, передавая уникальную трехмерную текстуру каждого мазка кисти. Но, несмотря на их реалистичность, создавать голограммы и делиться ими непросто.
Первые голограммы, разработанные в середине 1900-х годов, записывались оптическим способом. Это потребовало разделения лазерного луча, при этом половина луча использовалась для освещения объекта, а другая половина использовалась в качестве эталона для фазы световых волн. Эта ссылка создает уникальное ощущение глубины голограммы. Полученные изображения были статичными, поэтому они не могли зафиксировать движение. И они были только в печатном виде, что затрудняло их воспроизведение и распространение.
Компьютерная голография позволяет обойти эти проблемы, имитируя оптическую установку. Но этот процесс может быть вычислительным утомлением.
«Поскольку каждая точка сцены имеет разную глубину, вы не можете применять одни и те же операции ко всем из них», — говорит Ши. «Это значительно увеличивает сложность». Направление кластерного суперкомпьютера для запуска этих физических симуляций может занять секунды или минуты для одного голографического изображения. Кроме того, существующие алгоритмы не моделируют окклюзию с фотореалистичной точностью. Поэтому команда Ши выбрала другой подход: позволить компьютеру обучать физику самому себе.
Они использовали глубокое обучение для ускорения компьютерной голографии, что позволило создавать голограммы в реальном времени. Команда разработала сверточную нейронную сеть — метод обработки, который использует цепочку обучаемых тензоров, чтобы примерно имитировать то, как люди обрабатывают визуальную информацию. Для обучения нейронной сети обычно требуется большой высококачественный набор данных, которого раньше не существовало для 3D-голограмм.
Команда создала специальную базу данных из 4000 пар компьютерных изображений.
Каждая пара сопоставляла изображение, включая информацию о цвете и глубине для каждого пикселя, с соответствующей голограммой. Для создания голограмм в новой базе данных исследователи использовали сцены со сложными и переменными формами и цветами, с равномерным распределением глубины пикселей от фона к переднему плану и с новым набором физических вычислений для обработки окклюзии. Такой подход привел к фотореалистичным обучающим данным. Далее алгоритм заработал.
Изучая каждую пару изображений, тензорная сеть настраивала параметры собственных вычислений, последовательно улучшая свою способность создавать голограммы. Полностью оптимизированная сеть работала на несколько порядков быстрее, чем расчеты, основанные на физике. Такая эффективность удивила саму команду.
«Мы поражены тем, насколько хорошо он работает, — говорит Матусик. Всего за миллисекунды тензорная голография может создавать голограммы из изображений с информацией о глубине, которая предоставляется типичными компьютерными изображениями и может быть рассчитана с помощью многокамерной установки или датчика LiDAR (оба являются стандартными для некоторых новых смартфонов).
Это достижение прокладывает путь к трехмерной голографии в реальном времени. Более того, для компактной тензорной сети требуется менее 1 МБ памяти. «Это ничтожно мало, учитывая десятки и сотни гигабайт, доступные на последнем сотовом телефоне», — говорит он.
Исследование «показывает, что настоящие трехмерные голографические дисплеи практичны лишь при умеренных вычислительных требованиях», — говорит Джоэл Коллин, главный оптический архитектор Microsoft, не участвовавший в исследовании. Он добавляет, что «эта статья демонстрирует заметное улучшение качества изображения по сравнению с предыдущей работой», что «добавит реализма и комфорта зрителю». Коллин также намекает на возможность того, что голографические дисплеи, подобные этому, могут даже быть настроены в соответствии с офтальмологическими рецептами зрителя. «Голографические дисплеи могут корректировать аберрации в глазах. Это позволяет отображать изображение на дисплее более четко, чем то, что пользователь может видеть в контактных линзах или очках, которые исправляют только аберрации низкого порядка, такие как фокусировка и астигматизм».
«Значительный скачок»
3D-голография в реальном времени улучшит множество систем, от виртуальной реальности до 3D-печати. Команда говорит, что новая система может помочь зрителям виртуальной реальности погрузиться в более реалистичные пейзажи, устраняя при этом нагрузку на глаза и другие побочные эффекты длительного использования виртуальной реальности. Эту технологию можно легко развернуть на дисплеях, которые модулируют фазу световых волн. В настоящее время самые доступные дисплеи потребительского уровня модулируют только яркость, хотя стоимость дисплеев с фазовой модуляцией упадет, если они будут широко распространены.
Трехмерная голография также может способствовать развитию объемной 3D-печати, говорят исследователи. Эта технология может оказаться более быстрой и точной, чем традиционная послойная 3D-печать, поскольку объемная 3D-печать позволяет одновременно проецировать весь 3D-шаблон. Другие области применения включают микроскопию, визуализацию медицинских данных и дизайн поверхностей с уникальными оптическими свойствами.