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:

50. výročí přistání na Měsící

Americký kosmický let Apollo 11 splnil svoji misi 20. července 1969. Na povrch Měsíce jako první člověk vstoupil velitel posádky Neil Armstrong. Doprovázel jej Edwin "Buzz" Aldrin, zatímco Michael Collins zůstal na palubě vesmírné lodi.

Téma Apollo 11 v článcích Technet.cz:
O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“
Co kdyby Apollo 11 zůstalo na Měsíci? Pohřbili by je přes rádio zaživa
Vlajky na Měsíci stále stojí. Podívejte se na důkaz ze sondy LRO

Nejčtenější

Chyběl necelý metr. Parašutisté nekopali v kryptě obležené nacisty marně

Radarový průzkum krypty v únoru 2019

Po 77 letech od atentátu na Heydricha se podařilo prokázat existenci průchozí stoky před kostelem sv. Cyrila a Metoděje...

Neudělejte chybu jako Ovčáček. Ověřovací kód nikdy nikomu neposílejte

Pro bezpečí na internetu je důležité nesdělovat soukromé ověřovací kódy, někdo...

Pokud vám přijde zpráva s potvrzujícím kódem, zacházejte s ní jako s tajemstvím. Nepište ji nikam, kam nepatří. Nikomu...

Jsou neskutečně levné a jedovaté. Čínské tonery do tiskáren obsazují trh

Jak vybrat náplň do tiskárny, aby do ní padla jako ulitá? Ne každá je vhodná a...

Především kvůli nízké ceně lidé riskují zdraví a kupují ultralevné tonery do laserových tiskáren od neznámých výrobců....

Proč havarovaly Boeingy 737 Max? Firma spěchala a porušila vlastní zásady

Jak vznikly problémy, které vedly k havárii nejnovějších letadel Boeing 737 MAX

Nejnovější letadla Boeing 737 MAX 8 už tři měsíce nelétají. Při dvou jejich nehodách totiž zemřelo 346 lidí. Stopy...

Nečekaný objev. Našli jsme stopy po posledním boji parašutistů

Stopy po výbuchu granátu, který podle dostupných indícií smrtelně zranil Jana...

Osmnáctého června 1942, ve čtyři hodiny deset minut ráno, začal v Resslově ulici v Praze nerovný boj. Stovky esesmanů...

Další z rubriky

Výbava pro začínající herní streamery. Vše potřebné v jednom boxu

AverMedia

Společnost AverMedia na nangangském výstavišti předváděla nový all-in-one set pro streamování herních videí na Twitchi...

Pražský veletrh kutilů ukáže robota, který vás donutí programovat

Pohled dovnitř robota Otto

Již tuto sobotu se otevřou brány veletrhu Maker Faire, kde se setkají tvůrci a šikovní lidé všeho druhu. Vyzkoušet si...

Byla to chyba, přiznal poprvé šéf Boeingu. Selhání čidla vedlo k haváriím

Dennis Muilenburg, šéf společnosti Boeing

Šéf společnosti Boeing poprvé přiznal, že výrobce letadel udělal „chybu“ a že firma „selhala“ při implementaci...

Školní jídelny jsou zaostalé: Děti nedostávají dost jídla a živin, říká studie
Školní jídelny jsou zaostalé: Děti nedostávají dost jídla a živin, říká studie

Státní zdravotní ústav (SZÚ) informoval o tom, že stravování ve školách je zastaralé a skladba jídelníčku neodpovídá současnému způsobu života. Ze studií vyplývá, že ve školních jídelnách děti nedostávají stravu, která by odpovídala doporučení výživových hodnot a liší se i gramáž porcí. Proč tomu tak je?

Najdete na iDNES.cz