Публикации сообщества

Татьяна Волкова • 19 августа 2022

Несложный оптический трюк: 3D-голограмма

Рассмотрим забавный DIY-трюк с использованием смартфона. Для него не требуется почти никаких дополнительных компонентов, а те, что есть, стоят недорого. Всё работает, голограмма парит в воздухе. Работа предстоит с бумагой, ножницами, клеем.

В качестве руководства будем использовать видеолекцию курса «Galaxy Upcycling – новая жизнь старого смартфона» который можно посмотреть на YouTube канале «IT ШКОЛЫ Samsung». Курс подготовлен российским Исследовательским центром Samsung (Samsung Research Russia) сотрудником которого я являюсь. При создании курса было решено двигаться в сторону образования и экспериментов. Основу курса составляют практико-ориентированные занятия с обучающими примерами, объясняющими, как превратить старый гаджет на платформе Android в новое устройство: мини-проектор, часы, умную гирлянду и т.д.

Видеоруководство, разобранное в этой статье, пригодится и педагогам: поделка собирается за один-два школьных урока, и для домашних занятий родителей с детьми. Хотя что там дети, такой мастер-класс отлично зайдет и для взрослых - поработать руками и включить мелкую моторику оказалось неожиданно приятно и полезно.

Поехали!

 

Голографическая пирамидка

Вот видеоруководство и дальше текстовая расшифровка, для тех, кто не любит смотреть, но любит читать:

Итак, голографическая пирамидка. Звучит круто, выглядит соответствующе. Чтобы спроецировать изображение, парящее в темноте как голограмма, нужно склеить пирамидку из прозрачного пластика, и поставить ее в темноте на экран смартфона или планшета.

 

Что понадобится:

  1. Смартфон или планшет - без разницы, подойдет и то, и другое. Конечно, на планшете будет круче смотреться. Но можно и на смартфоне. Конкретная модель не важна.

  2. Прозрачный пластик.

  3. Скотч

  4. Линейка

  5. Маркер

  6. Ножницы

  7. Бумага в клеточку

  8. Карандаш

Здесь вызвать затруднения может только прозрачный пластик. Где его взять:

  • Пластик от упаковки техники, например наушников, бритвы и так далее. Единственное условие, пластик нужен гладкий и не изогнутый, то есть бутылка не подойдет.

  • Другой вариант - коробочка от компакт-диска. Но этот вариант хуже, потому что там пластик жесткий и не гнется, а ломается, причем с трещинами по краям. И придется делать в четыре раза больше работы, при этом итог, скорее всего, не порадует. Если честно, никому не советую. Мне не удалось аккуратно отрезать такой пластик без трещин.

  • Листы пластика для брошюровки. Используются в качестве обложки документа. В магазине канцтоваров называются “Обложки для переплета пластиковые” формата А4. Только ни в коем случае не берите матовый, нужен именно прозрачный. На примере таких листов я и буду показывать.

Итак, начнем делать нашу крутую 3D-пирамиду. Нужно нарисовать развертку пирамиды на бумаге, вырезать, наложить, и потом склеить уже из прозрачного пластика. Развертка будет выглядеть так:

 

Понятно, что она состоит из четырех трапеций. Я не буду подгонять размеры под диагональ экрана конкретного смартфона. Размер трапеции для смартфона будет такой: 1 сантиметр ширина верхнего основания, 3,5 сантиметров высота, 6 сантиметров ширина нижнего основания. А для планшета то же, но в два раза больше.

Чертеж трапеции для телефона и для планшета.

Чертеж трапеции для телефона и для планшета.

 

Нужно четыре такие трапеции, начну с одной. Понадобится линейка. На клетчатой бумаге выйдет так:

 

Вырежем, получится одна грань пирамиды. Теперь прикладываем и обводим вырезанную трапецию четыре раза.

 

 Получается то, что нужно - развертка пирамиды. Вырезаем:

 

Главное делать аккуратно. Я делала неаккуратно, и моя пирамида потом норовила завалиться вбок.

Так, вырезали бумажную пирамиду. Теперь возьмем пластик и на него это перенесем. Смело рисуйте маркером или фломастером, их легко смыть с пластика водой и губкой с чистящим средством.

 

Чтобы знать, как сгибать, подложу вниз бумажный чертеж и линии сгиба тоже нарисую на пластике.

 

 Осталось вырезать и сложить. Сгибая, используйте линейку.

 

Склеим конструкцию тонким кусочком скотча, чтобы не разваливалась.

 

Давайте тестировать. Беру смартфон, открываю YouTube, там много готовых видео для 3D-пирамидки. Ищете просто по запросу “3d hologram”. Чаще всего это видео с рыбками, цветочками, иногда еще и с музыкой.

Примеры видео:

  1. Бабочки, птички, медузы, аниме

    https://www.youtube.com/watch?v=BZ6fun_RKfk

 
  1. Люди, лица, черепа

    https://www.youtube.com/watch?v=bR3AJBRyV6g

     
  2. Мультфильмы (миньоны, губка Боб)

    https://www.youtube.com/watch?v=e5W0GLGd1hc

     

Ставлю пирамидку по центру. Она будет падать, если вы криво согнули или неаккуратно вырезали. Если снизу мешают острые углы, можно обрезать ножницами.

Теперь, если выключим свет, увидим, что медуза как бы плавает в воздухе, с какой бы грани ни посмотрели.

 

После того, как протестировали, скачайте видео и зациклите в стандартном проигрывателе на смартфоне, чтобы не мешала реклама и чтобы видео не менялось на другое. Еще одно направление развития - сделать собственное видео для пирамидки, например со своим лицом, рисуется в простейшей графической программе по видеоруководству.

Теперь удивляйте друзей забавной игрушкой!

Как это работает

Этот забавный пример, иллюстрирующий базовые законы геометрической оптики, давно известен в театре и цирке. Эффект впервые описал итальянский ученый еще в 17 веке. Называется “Призрак Пеппера”, по фамилии британского инженера, который начал использовать трюк в театральных постановках, например, по повести Чарльза Диккенса “Призрачный человек”.

Источник фото: https://en.wikipedia.org/wiki/Pepper%27s_ghost
Источник фото: https://en.wikipedia.org/wiki/Pepper%27s_ghost

 

Стекло стоит под углом 45 градусов. Снизу и впереди сцены комната с окрашенными черной краской стенами, в ней ярко освещенный актер. Отражение актера на стекле видят зрители.

В современности эта техника используется в телесуфлерах. Там между видеокамерой и спикером установлено стекло, на котором бегут строчки. Эти строчки - отражение экрана планшета, лежащего горизонтально под стеклом. Кстати, еще один пример того, как использовать старый планшет с пользой - тоже Upcycling. У нас в видеостудии Иследовательского центра Samsung так и сделано, планшет лежит в суфлере и его никогда не достают оттуда.

Ещё трюк используется в концертной индустрии для создания голограмм исполнителей. К примеру, изображение рэпера Тупака Шакура было представлено на сцене вместе с Доктором Дре и Снуп Догом в 2012 году. А в 2014 году таким же образом состоялось выступление Майкла Джексона.

Еще это единственный способ организовать выступление виртуального персонажа. Мультяшный вокалоид Мику Хатсуне только таким образом может петь и танцевать на сцене, в окружении реальных музыкантов. Потому что физически она не существует. Или например, группа Gorillaz, которая выступила вместе с Мадонной.

Есть современные примеры применения этой технологии в цирке: немецкий цирк Roncalli отказался от номеров с животными и заменил их голограммами. Слоны, лошади и рыбы выступают теперь в представлениях виртуально.

И конечно, если вы внимательно смотрели этот опыт, то понимаете, что здесь не настоящая голограмма, а оптическая проекция, не объемное изображение, а скорее псевдо-объемное. Но название трюка закрепилось такое - 3D голограмма - и искать в Интернете о нем информацию следует с таким названием.

Заключение

Если знаете еще нетривиальные примеры использования смартфона в образовании, научных экспериментах, в системе Умного дома, в качестве игрушки или гаджета, пишите в личку. Мы хотим продолжить снимать новые серии видеокурса «Galaxy Upcycling – новая жизнь старого смартфона», и ваши идеи с благодарностью могут быть использованы для создания новых лекций курса, с указанием авторства.

Кол-во комментариев: (5)

Лора Кравченко
Да, история про псевдо голограмму в свое время нас потрясла и мы "отголограмили" все, что только можно, и даже свои авторские изображения создавали;) Друзья, коллеги, помните акцию "Ну, ты и Кулибин!"?
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии
  • Елена Годунова
    Татьяна, поздравляем вас с новаторским дебютом! Спасибо за интересный материал! В качестве рекомендации просим познакомиться с инструкцией новаторского блогера https://novator.team/post/654 и по возможности поправить свой пост. Я бы посоветовала его разбить на два, слишком уж он длинный, с обилием медиа, читать его затруднительно... Про серии постов есть в инструкции блогера. Во-вторых, хотелось бы дополнения в виде методико-дидактического комментария: для чего вы предлагаете использовать эти DIY-трюки, с какой целью этим может заняться учитель, а школьники? Желаю успехов!
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии
  • Елена Годунова
    Один из примеров умного использования голограммы- это запись свидетельств переживших Холокост, в своем посте "Разговор с голограммой или монолог учителя?" пишу подробно об этом образовательном опыте https://novator.team/post/1472
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии
  • Татьяна Волкова
    Елена, спасибо за полезные комментарии! Я разделила пост на два и готовлюсь сделать еще один - про самодельный спектрометр. С методико-дидактическим комментарием сложнее, но я попросила коллегу, у которого есть профильное педагогическое образование, помочь мне.
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии