Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Rozebral laserovou tiskárnu a pomaloval vajíčka těžko uvěřitelnými vzory

  17:00aktualizováno  17:00
Vajíčka se v Česku už po staletí malují všelijak. Vsadíme se ale, že tento způsob zdobení jste ještě neviděli. Stačil laserový modul z vyřazené tiskárny, netradiční nápad, vynalézavost a spousta trpělivosti.

Jak namalovat vajíčka jinak, než kdokoli před tím? Už třetí rok v řadě Ing. Jiří Zemánek, doktorand z Katedry řídicí techniky FEL ČVUT, ukázal, že jsou pořád ještě způsoby zdobení kraslic, které zatím nikoho nenapadly. Loni využil stroboskopického efektu a kresby na kraslicích roztančil v iluzi připomínající film (více v našem předchozím článku).

Letos na stroboskopický efekt navázal, ale naprosto změnil způsob „malování“ na vajíčka. Zatímco v minulých dvou videích využil kreslícího robota Eggbot, tentokrát je barva na vajíčkách principiálně odlišná.

Pomíjivá kresba laserem

Fotochromatická barva

Fotochromatická barva mění svou barvu při vystavení např. UV světlu. Je-li zdroj světla odstraněn, barevná změna po určitou dobu přetrvává, a poté se barva navrátí do svého původního stavu. (zdroj: FyzWeb) Barva se využívá například v zatmavovacích skled brýlí nebo jako prvek pro ochranu bankovek.

“Na počátku byla součástka, a pak až nápad ji využít,“ vzpomíná Jiří Zemánek, který nám dal svolení k použítí jeho nového videa (originál na YouTube). Laserový modul z barevné laserové tiskárny mu v šuplíku ležel už nějakou dobu. Když se pak dostal i k fotochromatické barvě (viz box), napadlo jej spojit tyto prvky dohromady.

Se svým studentem Filipem Richterem ozkoušeli různé způsoby, jak laserový modul, který umí vytvořit pouze jednorozměrnou barevnou „čárku“, využít pro zdobení kraslic.

„Byla to spíš řada různých dílčích problémů, které jsme museli vyřešit,“ říká Zemánek. „Například zjistit, jak zapojit jednotku z tiskárny, i když jsme k tomu neměli žádné originální schéma. Bylo potřeba vymyslet, jak rychle spínat laserovou diodu, protože levné moduly, které běžně koupíte, na to nejsou stavěné.“

Celé zařízení

Celé zařízení včetně laserového modulu a rotujícího stojánku na vajíčka

Na elektrotechniky čekaly i ryze „neelektronické“ problémy, jako třeba správné rozmíchání fotochromatického pigmentu, který na vejce nanášeli stříkací pistolí, aby byl na vejci rozprostřen rovnoměrně.

Tolik práce...

„Docela rychle jsme se dostali do bodu, kdy nám to začalo fungovat. Pak ale ještě trvalo vyladit všechno, aby to fungovalo spolehlivě,“ všímá si Zemánek, který má s tvorbou podobných „populárně-vědeckých hi-tech hraček“ celkem bohaté zkušenosti. Před dvěma roky třeba osvítil spolu s našimi čtenáři Prahu z mazací tramvaje, v roce 2010 zase naučil jehličkové tiskárny hrát koledy.

Ne vše bylo nutné vymýšlet od začátku. Alespoň k přípravě vzorů vykreslovaných na vajíčka mohli nadšenci využít algoritmy z loňska. Pohyb, který na vajíčkách vidíte, je částečně výsledkem vykreslování nových informací (nově osvětlených pixelů), z větší části pak jde o využití strobokopického efektu.

Kreslení na vajíčka
Kreslení na vajíčka

Kreslení pohyblivých obrázků na vajíčka pomocí laseru a fotochromatického pigmentu

„Největší problém jsme měli s laserovou diodou, protože musela být celkem výkonná – pokud by laser stál na místě, tak by stačil výkon jako je v běžném ukazovátku,“ vysvětlil nám Zemánek. „Protože je laser rozmítaný, tak se musí výkon zvýšit, aby byl výkon dodaný na větší plochu dostatečný.“

Tajemství stroboskopických animací

Protože vajíčko se rychle otáčí (rychlostí jednou až třikrát za sekundu, podle potřeby dané kresby), kamera nestíhá zachytit tento pohyb plynule, ale zachytává pouze 25 snímků za sekundu. Toho lze využít k tomu, aby obrazce na vajíčku, které jsou vykreslené v přesně spočítaném rozmezí, divákovi „splynuly“ do plynulé animace.

Princip stroboskopického efektu: rotující kulička osvětlená stroboskopem je viditelná vždy jen při záblesku. Vypadá tak, jakoby vlastně „blikala na místě“.

Princip stroboskopického efektu: rotující kulička osvětlená stroboskopem je viditelná vždy jen při záblesku. Vypadá tak, jakoby vlastně „blikala na místě“.

Laserové vykreslování pak přidalo celému efektu nový rozměr, protože nyní mohl Zemánek nejen vytvářet animace pomocí stroboskopického efektu, ale dokonce tyto animace upravovat „za běhu“, protože mohl pomocí laserového modulu blednoucí obrazec buď obkreslit (zdůraznit), nebo překreslit (pozměnit).

„V jednotce je šestihranné zrcátko, které se otáčí konstantní rychlosti 160 krát za sekundu, to znamená, že laser skenuje s frekvencí asi 1 kHz, tedy tisíckrát za sekundu,“ popisuje Zemánek. „Každý sken je rozdělen na přibližně 700 pixelů, takže mikroprocesor musí laseru posílat signál ještě 700x rychleji.“

Principu popsaného v článku využíval i přístroj zvaný Phenakistoscope. Na...

Kotouč z přístroje Phenakistoscope, předchůdce kinematografu

Při sledování videa není úplně jednoduché uvěřit, že nejde o počítačový trik nebo nějaké filmové střihy. Zároveň je ale dobré řici, že stroboskopický efekt v této podobě funguje pouze díky kameře. Na vlastní oči byste tyto animace neviděli, ledaže by někdo vajíčka osvětloval světlem rychle blikajícím o stejné frekvenci, jakou má kamera.

Chvíli se zdálo, že se video do Velikonoc nepodaří vyrobit: „První modul, který jsme na to měli, se nám při experimentech podařilo zničit. Už nezbýval čas objednat z Číny nový,“ popisuje Zemánek vznik videa. „Vymontovali jsme tady diodu ze staré blu-ray mechaniky. Ta fungovala krásně, bohužel ale začala vypovídat službu přesně ve chvíli, kdy jsme začali natáčet video. Jediné, co nás napadlo, bylo koupit novou blu-ray mechaniku, rozmontovat ji a vzít z ní laserovou diodu.“ Rozpočet na speciální efekty se tak významně navýšil. Je na divácích, aby posoudili, jestli se oběť blu-ray mechaniky vyplatila.

Krásné Velikonoce!


Podívejte se také na první video Eggstatic z roku 2016:

Autor:



Nejčtenější

Nejšťastnější americká stíhačka. Pilot ji opustil, a tak přistála sama

Convair F-106A Delta Dart

Před téměř půlstoletím se stal v americké Montaně zázrak. Z nebe se snesl na pšeničné pole proudový letoun, který byl...

Nejvtipnější chyby z českého hitu Kingdom Come: Deliverance

Kingdom Come: Deliverance

Kingdom Come je obrovská a propracovaná hra, ale její autory čeká ještě spousta práce při odlaďování mnoha chyb, které...



Vyfotil jeden jediný atom. Stačil běžný foťák a složitá past

Snímek zachycující jediný atom stroncia v tzv. iontové pasti. Atom je uprostřed...

Atomy jsou pouhým okem neviditelné, to víme všichni. Ale pokud je správně nasvítíte a připravíte pro ně vhodné...

Internet levně a rychle. SpaceX načíná další „megalomanský“ projekt

Falcon 9 připravený pro misi Paz. Všimněte si nového aerodynamického krytu...

Na oběžnou dráhu dnes odstartovala další raketa firmy SpaceX. Tentokrát na palubě ponese mimo jiné i dva experimentální...

Prohledejte půl miliardy uniklých hesel. Najdete tam i to svoje?

Ilustrační foto

Úniků dat, často velmi citlivých, stále přibývá. O spoustě z nich se ani nemusíme dozvědět. Kromě e-mailových adres...

Další z rubriky

Je budoucnost ve dřevě? Vědci z něj vytvořili nečekaně odolný materiál

Dřevo pevné jako železo? (ilustrační foto)

Dřevo je levný a užitečný materiál, ovšem nepříliš tvrdý, což ho pro některá využití diskvalifikuje. Vědci nyní ale...

Hazardér ohrozil dronem dopravní letadlo, lze očekávat další omezení

Záběr z dronu, který ohrozil přistávající dopravní letadlo.

Na internetu se objevil záznam z dronu, kterým pilot blízko letiště vystoupal do sestupové dráhy a z těsné blízkosti...

Kam míří vývoj dronů, skvěle ukazuje nový Mavic Air od DJI

DJI Mavic Air můžete pro snadnou přepravu složit, téměř se vejde do dlaně.

Složíte jej do úhledného uzlíčku, přitom dokáže pořídit záběry dříve dostupné jen filmařům s milionovým vybavením. Sám...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Najdete na iDNES.cz