3D голограмма своими руками

Как делается иллюзия голограммы?

Теория и практика по созданию голографических изображений впервые упоминается в летописи 16 века. Иллюзия голограммы на протяжении длительного времени была предметом размышления ученых, артистов и фокусников. Инженеры усовершенствовали устройства по воспроизведению прозрачных призраков, появляющихся там, где на самом деле ничего нет. Они разрабатывали стекло и полимеры, чтобы получить наиболее четкую проекцию. Для перемещения плоскостей отражения применялись двигатели, подбиралась интенсивность света, создавался многоуровневый процесс. Сейчас 3D-голограмму каждый может сделать на планшете, смартфоне и экране компьютера. Рассмотрим, как сделать голограмму на примере планшета.

Как делать голограмму на планшете или смартфоне

Для получения трехмерной картинки на экран устройства устанавливается призма, а точнее, четырехгранная пирамида без вершины. С помощью специально подготовленного движущегося изображения, воспроизводящегося на экране, и этой призмы можно создать объемную картинку. Изображение, отражаясь от плоскостей пирамиды, проявляется в виде 3D-проекции.

Призма для голограммы

Чтобы изготовить призму, нужно взять 4 коробки от компьютерных дисков с прозрачными крышками. Этот пластик подходит для создания конструкции, которая делается следующим образом:

  1. Отламываем от коробки прозрачную крышку, освобождаем от боковых частей, оставив только гладкую поверхность.
  2. Теперь нужно вырезать из заготовок геометрические фигуры по трафарету.
  3. Изготавливаем картонную равнобедренную трапецию с основаниями 2 и 12 см и высотой 8 см.
  4. Этот трафарет прикладываем к пластику и обводим маркером (лучше черным).
  5. С помощью металлической линейки и канцелярского ножа делаем точные прорезы по намеченным линиям. Усилие должно быть значительным, или необходимо провести инструментом несколько раз.
  6. По данному разрезу легко разломить пластик. Сглаживаем края пассатижами.
  7. Получилось 4 трапеции. Они одинаковы по форме и размерам. Трапеции нужно склеить между собой скотчем, для чего раскладываем их на одной плоскости, приложив ребрами друг к другу.
  8. После переворачивания полученной плоской фигуры формируем из нее объемную призму. Теперь ее ребра с наружной стороны закрепляем скотчем.

В случае если голограмму создают на смартфоне, вся конструкция изготавливается из одной коробки для CD или DVD-диска (из трапеций меньшего размера). Для этого уменьшают размеры трафарета. Габариты призмы для голограммы могут быть любыми, они определяются в зависимости от размера экрана устройства, на котором будет воспроизводиться 3D-картинка.

В качестве материала вместо крышек от коробок из-под дисков можно использовать оргстекло или толстую прозрачную пленку. Можно применять любой пластик, даже очень тонкий и гибкий, и обычное стекло.

Правила соблюдения размеров

В сетях сегодня можно найти специальное видео для 3D-голограммы. Анимационные картинки, обычно изображенные на черном фоне, — основа для 3D-проекции, которая появится в прозрачной пирамиде. Нужно скачать их и включить на экране устройства. Для проверки соответствия размеров нужно сделать следующее.

  1. Расположить смартфон (в данном случае — планшет) вверх экраном.
  2. Поставить призму меньшим основанием на экран.
  3. Посмотреть на изображение сверху. Маленький квадрат (срез верхушки пирамиды) должен быть примерно в 2 раза меньше расстояния между движущимися картинками.
  4. Само изображение в целом не должно выходить за пределы большего квадрата.
  5. Высоту призмы проверяем по углу наклона ребра — примерно 45°. Тогда изображение не окажется слишком высоко, выходя за пределы прозрачной конструкции, или низко.

Если все параметры правильные, призму для монитора можно считать готовой и годной к использованию при воспроизведении объемного изображения.

Картинка, созданная в центре призмы, привлечет внимание и ребенка, и взрослого.

Как сделать голограмму из себя

Если хочется сделать голограмму (3D-изображение) из самого себя, нужно повесить черную ткань в качестве фона и сфотографироваться, сделав несколько различных кадров. Для начала достаточно 2-3 фото в качестве основы для придания движения (анимации). Можно записать видео со своим изображением на темном фоне. Из него впоследствии возможно сделать раскадровку (разбиение на отдельные кадры) и создать заготовки для голограммы в анимационном формате.

Для создания анимации нужно знать, как делать движущиеся картинки. Если этого не знать, затея сделать трехмерное движущееся изображение самостоятельно может не привести к нужному результату. Каждый кадр в голограмме создан заранее, а при воспроизведении картины чередуются с заданной скоростью.

Можно использовать практически любой фоторедактор и программу для анимации. Специальная картинка для 3D включает фото человека, повторенное 4 раза и расположенное крестообразно. Эти 4 одинаковых изображения на черном фоне нужно разместить в рамках квадрата. На экране планшета изображение будет двухмерным. Далее надо посмотреть на него сбоку через призму, установленную на экран основанием (квадратом). Это будет удивительно, так как 3D-картинка предстанет в призме как бы реальной, а не двухмерной.

Где брать готовые изображения для создания голограммы

Картинки для воспроизведения голограмм должны быть не обычные, а специально подготовленные. Как описано выше, изображение должно быть симметричным в пределах квадрата и состоять из 4 одинаковых элементов, расположенных крестообразно. Можно самостоятельно выполнить такую заготовку и придать ей движение, проявить художественные способности, выражая свои мысли.

Прежде чем пытаться это сделать, нужно найти готовые анимации и видео для просмотра голограмм. Затем сделать призму и приобрести первый навык по созданию 3D-изображений. Вспоминая принцип действия, будет легче воплотить собственные задумки.

Как делать большую голограмму для ноутбука?

Особенности 3D-изображений, полученных вышеизложенным способом, реализуются в виде большой голограммы. Шаблон — трапеция с основанием 240 мм, верхней горизонталью 40 мм и высотой 140 мм. Относительно боковых граней изготавливается фаска под 45°. Стекла таких размеров есть у стекольщиков. Вырезать их нужно точно, от чего зависит качество 3D-картины. Так что легче это реализуется с пластиком.

Ребра аккуратно склеиваем силиконом. Из двухстороннего скотча вырезаем полоски размером 1 см и обклеиваем верхний срез стекла. Далее включаем картинку для 3D-изображений на весь экран. Ставим на него пирамиду меньшим квадратом. Скотч поможет избежать царапин. Совмещаем ребра с белыми диагоналями, запускаем видео в темной комнате.

Немного истории

Иллюзия голограммы появилась давно. Подобная техника с 19 века использовалась в театрах, парках, музеях и на концертах. Эффект получил название Призрака Пеппера по имени ученого Д. Г. Пеппера, распространившего явление посредством демонстрации. Это было в 1862 году, а сегодня искусство голограммы достигло совершенства. Мир начал знакомиться с феноменом еще в 16 веке, когда неаполитанский ученый Джамбаттиста делла Порта разработал камеру для иллюзии. Им же написана работа «Натуральная магия», которая является первым упоминанием о воспроизведении иллюзий. Ученый рассматривал вопрос о том, как в камере могут быть видны предметы, которых там на самом деле нет.

Политехнический институт в Лондоне — научное учреждение, где работал Д. Г. Пеппер в 1862 году. Изобретатель Г. Диркс в то же время практиковал технику появления призрака на сцене в спектакле. Он безуспешно пытался продать театрам свою идею. Это требовало полной перестройки сцены, и эффект был признан слишком дорогостоящим. Тогда Диркс основал стенд в политехническом институте, где его наблюдал Пеппер. У ученого появилось намерение модифицировать метод, после чего явление начали использовать в кинотеатрах. Так феномен приобрел значительный успех, и мир узнал о нем подробно. Усовершенствование явления Д. Пеппером привело к тому, что оно получило его имя, а Диркс передал ему все финансовые права в совместном патенте. Люди, присутствуя на различных шоу, позволяли себя обманывать, так как считалось, что явление создано гениями.

Современное применение

Современными примерами сегодня являются, например, прозрачные и полупрозрачные достопримечательности в парках Уолта Диснея. Мир знает их как крупнейшие реализации этой идеи. На длинной сцене собрано несколько эффектов. Гигантская голограмма в 9,1 м просматривается в пустом бальном зале. Анимированные призраки движутся в скрытых черных комнатах. Самая современная версия применяется в башне Террора Сумеречной Зоны.

Аттракцион в городе Нэшвилле использует классическую технику, давая гостям увидеть духов, взаимодействующих со средой. Их видно особенно близко. В Калифорнии также есть аттракцион Хэллоуин на Лесных горах, изображающий сюжетных персонажей. Проекция изображения на пол и отражение его в стекле позволяет живому актеру взаимодействовать с призраком, что используется в спектаклях. Мир может увидеть феномен в Нидерландах, Австралии, Америке, музеях, парках, научных выставках и аттракционах. Иллюзия находит применение в разных сферах:

  1. Телевидение и кино используют метод для трансляции передач и создания эффектов.
  2. Иногда феномен применяют в коммерческих целях для привлечения посетителей.
  3. Его часто используют на музыкальных концертах. Но в этом случае изображения часто проецируемые, а не голографические. Целые установки работают на специальном программном обеспечении.
  4. Политические выступления позволяют воспроизводить фигуры сразу в нескольких местах. Такой эффект применялся в Индии при выступлении министра Нарендра Моди.
  5. Научная философия использует голографическую модель Вселенной, где каждая часть 3D-изображения содержит информацию обо всей картине. Это помогает подробно изучать мир.

Повествование о создании 3D-изображений следует закончить фразой персонажа Билла Шифра из мультипликационного сериала Gravity Falls: «Помни, что реальность — иллюзия, вселенная — голограмма, скупай золото!». Данный герой, нарисованный в форме всевидящего ока, по идее мультика появился из второго измерения «плоских умов». Он мог поселяться в сознании, посещать сны и обладал черным юмором. Ненавидя соплеменников, уничтожал второе измерение и помогал проявляться третьему.

Читайте также:  Самодельные лестницы

Голограмма своими руками. Рисуем светом

Впечатляет, не правда ли?
В основе устройства лежит адресная светодиодная лента, позволяющая управлять цветом каждого своего светодиода в отдельности. Значит, берем такую ленту и даем команду отображать большое цветное изображение послойно, показывая каждый столбец пикселей через небольшой промежуток времени. Ставим фотоаппарат на длинную выдержку, проводим палкой-рисовалкой, и получаем цветную картину, которая будто бы застыла в воздухе.

Для сборки понадобились:
1. Сама адресная лента. Автор взял с разрешением 60 светодиодов на метр и закрепил ее на металлическом профиле.
2. Далее понадобятся карта памяти micro sd и модуль для ее подключения. На карте будут лежать файлы картинок для отрисовки.
3. Кнопка для запуска анимации.
4. И конечно же, платформа arduino nano, которая будет всем этим управлять.
5. Также в оригинальной схеме есть потенциометр, для настройки яркости и скорости показа анимации.
6. Лента требует питания 5 вольт, причем на ярких участках изображения она возьмет приличный ток. Поэтому питать будем от китайского повербанка.

Ну и вот это называется макет, но макет рабочий.

Перед началом работы нужно подготовить карту памяти и сами изображения. Карту нужно отформатировать в формат fat. И чтобы не возникало никаких дополнительных вопросов, форматировать будем официальной утилитой, у которой есть только кнопка формат. Программа идет в архиве с проектом (ссылка в конце статьи).

Следующий шаг подготовки – это сами изображения. К ним тоже есть ряд жестких требований. Во-первых, ширина изображения должна быть равна количеству светодиодов в вашем отрезке ленты. Во-вторых, изображение должно быть в формате bmp с глубиной цвета 24 бита. В третьих, изображение располагается вертикально снизу вверх, верхняя сторона изображения смотрит влево. Для подготовки изображений не нужно никаких сверхъестественных программ, достаточно стандартного windows-овского paint. Но лучше скачать бесплатный paint.net, потому что в нем можно работать со слоями, а это нам пригодится. Разберем на примере классики -nyan cat. Он является отличной картинкой для такого рода эффектов. Находим в гугле картинку, сразу отмечу, что там, где на картинке черный цвет, там светодиод гореть не будет. Если вы хотите нарисовать картинку без подложки, то есть без фона, то нужно найти либо картинку на черном фоне, либо скачать картинку в формате png с прозрачным фоном.

Открываем нашу картинку в paint.net. Первым делом заливаем фон черным. Для этого создаем новый слой, помещаем его вниз и заливаем. Теперь повернем картинку и отразим зеркально, чтобы она встала как нужно. Меняем ширину изображения на количество светодиодов (у автора их 60). И теперь осталось только сохранить в формат bmp с глубиной цвета 24 бита. Все.




В итоге мы должны получить отформатированную карту памяти и на ней готовые картинки нужного размера в формате bmp и под нужными названиями: фрейм 000, фрейм 001, 002 и так далее.

Теперь заходим на страницу проекта и качаем архив. Здесь вы найдете коллекцию готовых изображений, а также все необходимые программы, прошивки, схемы и инструкции. Для тех, кто не сталкивался arduino, есть отдельная ультрамегасуперподробная статья.


Запускаем, и единственное что здесь нужно поменять, это количество светодиодов, оно, очевидно, должно соответствовать числу светодиодов вашей ленты и число пикселей ширине ваших картинок. Предварительно прочитав все инструкции и выполнив необходимые действия, жмем кнопку загрузить. Все прототип готов.

Первый запуск рекомендую производить, не отключая от компьютера и открыв монитор порта, здесь будет куча всякой полезной информации. После каждого изменения или добавления картинок на карту памяти, нужно будет запускать систему с нажатой кнопкой, тогда включится режим преобразования изображений и каждое ваше изображение будет преобразовано. Также потенциометр во время первого запуска выполняет роль ручки регулировки яркости, потому что яркость настраивается на этапе запуска с обработкой. Также первый запуск важен тем, что вы сможете увидеть все возможные ошибки.

В общем после успешной загрузки и кучи ОКеев, можно отключаться и дальнейшие запуски производить уже без нажатия кнопки. Теперь все предельно просто, включаем, немножечко ждем и при нажатии на кнопку будет показана анимация. При следующем нажатии будет показана следующая картинка с карты, и так далее по кругу. Потенциометром теперь настраивается скорость анимации.

Ставим фотоаппарат на выдержку две-три секунды, включаем таймер и погнали на исходную. Получается магическим образом застывшее в воздухе изображение.

Для смартфонов, кстати, есть специальные приложения, позволяющие снимать с длинной выдержкой и не нужен дорогой фотоаппарат с ручной настройкой экспозиции.

Штуковина получилась прикольная, но тут есть один большущий недостаток – она тупо неудобная, а если у вас больше 10 картинок на карте, то это вообще полный трэш, выбрать нужную будет невозможно.

Давайте немного расширим возможности и добавим дисплей. Дисплей используем вот такой:







Кстати о настройках. И так, как же пользоваться этой штукой? Автор немного изменил дизайн, перенес выключатель питания, перенес карту памяти.

Включаем питание, хватаемся за корпус, нажимаем кнопку и проводим рисовалкой. Что касается запуска и настроек: после любого добавления или изменения изображения на карте памяти, нужно производить запуск с обработкой (в данной версии для этого нужно нажать на энкодер и подать питание, появляется надпись старт, отпускаем кнопку, появляется надпись подготовка). Подготовка занимает несколько секунд, зависит от количества изображения на карте памяти и их длины. Теперь нам предлагается выбрать яркость. Яркость изменяется от 10 до 95.

Максимальная яркость ограничивается не яркостью самой ленты, а током, который мы настроили в настройках, то есть все зависит от вашего источника питания.

В общем теперь выбираем нужную нам картинку, то есть нужно знать под каким номером что идет, нажимаем кнопку запуска и анимация воспроизводится.

Чтобы настроить скорость, зажимаем кнопку энкодера, появляется надпись sp (speed) и удерживая энкодер нажатым, можно настроить скорость.

Максимальная скорость упирается в максимальную скорость чтения с карты памяти.

Выбранная скорость записывается в энергонезависимую память и не сбрасывается при перезагрузке. Кстати, последующий запуск происходит гораздо быстрее.




Благодарю за внимание. До новых встреч!


Как сделать голографическую 3d пирамиду своими руками

Поделись позитивом с друзьями в соц. сетях.

Приветствую дорогие друзья сайта Мир приколов, сегодня расскажу вам как сделать голографическую 3d пирамиду для смартфонов своими руками с помощью которой Вы сможете воспроизводить небольшие голограммы.

Для изготовления 3d пирамидки нам понадобиться:

  • Карандаш, линейка, лист бумаги — если вы сами будете рисовать эскиз пирамидки или распечатанный трафарет (см. ниже)
  • Ножницы
  • Острый нож (например канцелярский)
  • Прозрачный скотч или клей для пластика
  • Тонкий прозрачный пластик или оргстекло (подойдут коробки из под CD дисков)

Для воспроизведения голограмм:

  • Естественно смартфон
  • Специальный видео ролик (см.ниже)
  • И готовая пирамидка

Принцип изготовления 3d пирамидки для воспроизведения голограмм очень простой:

    Рисуете трафарет грани пирамидки или берёте уже готовый:

  • По вырезанному трафарету вырезаете 4 заготовки из пластика.
  • Склеиваете заготовки клеем или скотчем.
  • Всё готово, осталось воспроизвести специальный видео ролик на смартфоне установив пирамидку на экран.
  • Как сделать голографическую 3d пирамиду для отображения голограмм своими руками смотрите в видео:

    Специальные видео ролики для голограмм:



    Related Posts

    • Popular Posts

      Поделись позитивом с друзьями в соц. сетях.

      One Response to Как сделать голографическую 3d пирамиду своими руками

      Круто! До последнего не верил, что реально получится. Потрачен целый вечер, куплены диски только ради упаковок от них, ребятишки и жена довольны

      Как сделать 3d проектор своими руками? Мастер-класс с пошаговым фото

      Этот мастер-класс по созданию псевдоголографического оптического прибора, результатом его применения будет голографическое объемное изображение, полученное на двух вариантах проекторов. На изготовление первого и второго варианта ушло 10 минут и 30 минут соответственно. Я предлагала подобные проекторы изготовить ученикам 8 класса вместо изготовления перископа при изучении раздела физики «оптика».

      Материалы и инструменты

      Коробки для dvd-дисков дисков с прозрачной крышкой3 шт.
      Металлическая линейка
      Канцелярский нож
      Скотч
      Клей (жидкие гвозди)
      Карандаш для разметки
      Смартфон для воспроизведения видеоролика

      Как сделать 3d-проектор своими руками? Инструкция

      Я решила сделать две разные модели.

      Первая модель очень проста.

      Пирамида — 3d проектор

      Нужен прозрачный пластик или стекло.

      У меня под рукой были коробки от компакт-дисков, решила использовать их

      Читайте также:  Тепловентилятор своими руками

      В интернете нашла размеры одной стороны пирамиды. Нарисовала для себя

      У пирамидки 4 таких стороны, склеенных по краям.

      По шаблону вырезала канцелярским ножом такие из прозрачного пластика

      Клеевой пистолет неожиданно сломался сегодня, решила склеить скотчем. Вышло так

      Склеиваем последнюю сторону и ставим ее на заранее подготовленное видео в смартфоне.

      Скачать такое можно в https://www.youtube.com по поисковому запросу «голограмма 3d»

      День солнечный, потому голограмму Земли видно слабо, но все меняется, если эту конструкцию поместить в темное место. Камера у меня слабая, но вот примерно получилось так.

      После этого я попробовала второй вариант проектора.

      Портативный 3d кинотеатр (i3dg)

      Снова вернемся к коробочкам от дисков.

      Сначала канцелярским ножом отрезаем боковую полоску и аккуратно отламываем ее.

      Затем режем каждую квадратную часть пополам, нам необходимо три пластиковых полоски

      Затем нам нужно эти три широкие полоски приклеить к отрезанным боковым полоскам. Но сначала, нужно запустить подготовленное видео на смартфоне (в ютубе по поисковым словами «голограмма i3dj»), дождаться начальную разметку 1,2,3 и примерить, как подклеивать, на каких расстояниях.

      Приклеим боковую полоску и с другой стороны и конструкция готова.

      Видео получается занятное

      Камера у меня плохо пишет в темноте, реально гораздо интереснее смотрится.

      Весь процесс так же отразила в моем блоге.

      Данные оптические приборы подойдут как альтернатива созданию перископов в 8 классе во время изучения оптики.

      masterok

      Мастерок.жж.рф

      Хочу все знать

      Компания NICE Interactive

      Продолжаю выполнять заявки своих френдов из ноябрьского стола заказов. Месяц уже близиться к концу, а я еще далек от завершения очереди ваших вопросов. Сегодня мы разбираем, обсуждаем и дополняем задание trudnopisaka :

      Технологии создания трехмерных голограмм. Бывают ли они непрозрачными? С чем можно сравнить энергетические затраты на их создание? Какие есть перспективы развития?

      Голография основывается на двух физических явлениях – дифракции и интереференции световых волн.

      Физическая идея состоит в том, что при наложении двух световых пучков, при определенных условиях возникает интерференционная картина, то есть, в пространстве возникают максимумы и минимумы интенсивности света (это подобно тому, как две системы волн на воде при пересечении образуют чередующиеся максимумы и минимумы амплитуды волн). Для того, чтобы этаинтерференционная картина была устойчивой в течение времени, необходимого для наблюдения, и ее можно было записать, эти две световых волны должны быть согласованы в пространстве и во времени. Такие согласованные волны называются когерентными.

      Если волны встречаются в фазе, то они складываются друг с другом и дают результирующую волну с амплитудой, равной сумме их амплитуд. Если же они встречаются в противофазе, то будут гасить одна другую. Между двумя этими крайними положениями наблюдаются различные ситуации сложения волн. Результирующая сложения двух когерентных волн будет всегда стоячей волной. То есть интерференционная картина будет устойчива во времени. Это явление лежит в основе получения и восстановления голограмм.

      Обычные источники света не обладают достаточной степенью когерентности для использования в голографии. Поэтому решающее значение для ее развития имело изобретение в 1960 г. оптического квантового генератора или лазера – удивительного источника излучения, обладающего необходимой степенью когерентности и могущего излучать строго одну длину волны.

      Деннис Габор, изучая проблему записи изображения, выдвинул замечательную идею. Сущность ее реализации заключается в следующем. Если пучок когерентного света разделить на два и осветить регистрируемый объект только одной частью пучка, направив вторую часть на фотографическую пластинку, то лучи, отраженные от объекта, будут интерферировать с лучами, попадающими непосредственно на пластину от источника света. Пучок света, падающий на пластину, назвали опорным, а пучок, отраженный или прошедший через объект, предметным. Учитывая, что эти пучки получены из одного источника излучения, можно быть уверенным в том, что они когерентны. В данном случае интерференционная картина, образующаяся на пластинке, будет устойчива во времени, т.е. образуется изображение стоячей волны.

      Полученная интерференционная картина является кодированным изображением, описывающим объект таким, каким он виден из всех точек фотопластинки. В этом изображении сохранена информация как об амплитуде, так и о фазе отраженных от объекта волн и, следовательно, заложена информация о трехмерном (объемном) объекте.
      Фотографическая запись картины интерференции предметной волны и опорной волны обладает свойством восстанавливать изображение объекта, если на такую запись снова направить опорную волну. Т.е. при освещении записанной на пластине картины опорным пучком восстановится изображение объекта, которое зрительно невозможно отличить от реального. Если смотреть через пластинку под разными углами, можно наблюдать изображение объекта в перспективе с разных сторон. Конечно, полученную таким чудесным способом фотопластинку нельзя назвать фотографией. Это – голограмма.

      В 1962 г. И. Лейт и Ю. Упатниекс получили первые пропускающие голограммы объемных объектов, выполненные с помощью лазера. Схема, предложенная ими, используется в изобразительной голографии повсеместно:
      Пучок когерентного излучения лазера направляется на полупрозрачное зеркало, с помощью которого получают два пучка – предметный и опорный. Опорный пучок направляют непосредственно на фотопластинку. Предметный пучок освещает объект, голограмму которого регистрируют. Отраженный от объекта световой пучок – объектный попадает на фотопластинку. В плоскости пластинки два пучка – объектный и опорный образуют сложную интерференционную картину, которая вследствие когерентности двух пучков света остается неизменной во времени и представляет собой изображение стоячей волны. Остается только зарегистрировать ее обычным фотографическим путем.

      Японский концерт с 3D голограммой Hatsune Miku

      Если голограмму записать в некоторой объемной среде, то полученная модель стоячей волны однозначно воспроизводит не только амплитуду и фазу, но и спектральный состав записанного на ней излучения. Это обстоятельство было положено в основу создания трехмерных (объемных) голограмм.
      В основу работы объемных голограмм положен дифракционный эффект Брэгга. B результате интерференции волн, распространяющихся в толстослойной эмульсии, образуются плоскости, засвеченные светом большей интенсивности. После проявления голограммы на засвеченных плоскостях образуются слои почернения. В результате этого создаются так называемые брэгговские плоскости, которые обладают свойством частично отражать свет. Т.е. в эмульсии создается трехмерная интерференционная картина.

      Такая толстослойная голограмма обеспечивает эффективное восстановление объектной волны при условии, что угол падения опорного пучка при записи и восстановлении останется неизменным. Не допускается также изменение длины волны света при восстановлении. Такая избирательность объемной пропускающей голограммы позволяет записать на пластинке до нескольких десятков изображений, изменяя угол падения опорного пучка соответственно при записи и восстановлении.

      Схема записи пропускающих объемных голограмм аналогична схеме Лейта-Упатниекса для двумерных голограмм.

      При восстановлении объемной голограммы, в отличие от плоских пропускающих голограмм, образуется только одно изображение вследствие отражения от голограммы восстанавливающего пучка только в одном направлении, определяемом углом Брэгга.

      Отражательные объемные голограммы записываются по иной схеме. Идея создания данных голограмм принадлежит Ю.Н.Денисюку. Поэтому голограммы этого типа известны под именем их создателя.

      Опорный и предметный световые пучки образуются с помощью делителя и посредством зеркала направляются на пластину с двух сторон. Предметная волна освещает фотографическую пластину со стороны эмульсионного слоя, опорный – со стороны стеклянной подложки. Плоскости Брэгга в таких условиях записи располагаются почти параллельно плоскости фотопластины. Таким образом, толщина фотослоя может быть сравнительно небольшой.
      На приведенной схеме объектная волна образуется с пропускающей голограммы. Т.е. вначале изготавливаются обычные пропускающие голограммы по описанной выше технологии, а потом уже с этих голограмм (которые называются мастер-голограммами) изготавливают в режиме копирования голограммы Денисюка.

      Основное свойство отражательных голограмм – это возможность восстановления записанного изображения с помощью источника белого света, например, лампы накаливания или солнца. Не менее важным свойством является цветовая избирательность голограммы. Это значит, что при восстановлении изображения белым светом, оно восстановится в том цвете, в каком было записано. Если для записи был использован, например, рубиновый лазер, то восстановленное изображение объекта будет красным.

      Уникальная 3D-голограмма в ГУМе!

      В соответствии со свойством цветовой избирательности можно получить цветную голограмму объекта, в точности передающую его естественный цвет. Для этого необходимо при записи голограммы смешать три цвета: красный, зеленый и синий либо провести последовательное экспонирование фотопластинки этими цветами. Правда, технология записи цветных голограмм находится еще в экспериментальной стадии и потребует еще значительных усилий и экспериментов. Примечательно при этом, что многие, посетившие выставки голограмм, уходили оттуда в полной уверенности, что видели цветные объемные изображения!

      Технология связи при помощи объемных голограмм, описанная впервые в “Звездных войнах” еще 30 лет назад, судя по всему, становится реальностью. Еще в 2010 году команда физиков из Университета Аризоны смогла разработать технологию передачи и просмотра движущихся трехмерных изображений в реальном времени. Разработчики из Аризоны называют свою работу прототипом “голографического трехмерного телеприсутствия”. В реальности показанная сегодня технология представляет собой первую в мире практическую трехмерную систему передачи подлинно трехмерных изображений без необходимости использования стереоскопических очков.

      Читайте также:  Тайник своими руками

      “Голографическое телеприсутствие означает, что мы можем записать трехмерное изображение в одном местоположении и показать его в трехмерном режиме при помощи голограммы в другом, которое будет удалено на многие тысячи километров. Показ может проводиться в реальном времени”, – говорит руководитель исследований Нассер Пейгамбарьян.

      Для создания эффекта виртуальной инсталляции (3D голограммы) объекта в месте инсталляции натягивается специальная проекционная сетка. На сетку осуществляется проекция с помощью видеопроектора, который располагается за этой сеткой на расстоянии 2-3 метра. В идеале проекционная сетка натягивается на ферменную конструкцию, которая полностью обшивается темной тканью для затемнения и усиления эффекта. Создается подобие некого темного куба, на переднем плане которого разворачивается 3D изображение. Лучше чтобы действие происходило в полной темноте, тогда не будет виден темный куб и сетка, а только 3D голограмма!

      Существующие системы 3D-проекций способны производить либо статические голограммы с превосходной глубиной и разрешением, либо динамические, но смотреть на них можно только под определенным углом и в основном через стереоскопические очки. Новая технология объединяет в себе преимущества обеих технологий, но лишена их многих недостатков.

      В сердце новой системы находится новой фотографический полимер, разработанный калифорнийской исследовательской лабораторией Nitto Denko, работающей с электронными материалами.

      В новой системе трехмерное изображение записывается на несколько камер, захватывающих объект с разных позиций и затем кодирует в цифровой сверхбыстрый лазерный поток данных, который создает на полимере голографические пиксели (хогели). Само по себе изображение – это результат оптического преломления лазеров между двумя слоями полимера.

      Прототип устройства имеет 10-дюймовый монохромный экран, где картинка обновляется каждые две секунды – слишком медленно, чтобы создать иллюзию плавного движения, но все же динамика тут есть. Кроме того, ученые говорят, что показанный сегодня прототип – это лишь концепция и в будущем ученые обязательно создадут полноцветный и быстро обновляющийся поток, создающих натуральные трехмерные и плавно двигующиеся голограммы.

      Профессор Пейгамбарьян прогнозирует, что примерно через 7-10 лет в домах у обычных потребителей могут появиться первые голографические системы видеосвязи. “Созданная технология абсолютно устойчива ко внешним факторам, таким как шумы и вибрация, поэтому она подходит и для промышленного внедрения”, – говорит разработчик.

      Голографическая 3D-установка AGP

      Авторы разработки говорят, что одним из наиболее реальных и перспективных направлений разработки является именно телемедицина. “Хирурги из разных стран по всему миру смогут использовать технологию для трехмерного наблюдения за проведением операций в реальном времени и принимать участие в операции”, – говорят исследователи. “Вся система полностью автоматизирована и контролируется компьютером. Лазерные сигналы сами кодируются и передаются, а приемник способен самостоятельно проводить рендеринг изображения”.

      И последние новости 2012 года по этой теме:

      Технологии создания трехмерных изображений, которые “растут как грибы” в последнее время, воплощаясь в виде трехмерных телевизионных экранов и дисплеев компьютеров, фактически не создают полноценного трехмерного изображения. Вместо этого с помощью стереоскопических очков или других ухищрений в каждый глаз человека посылаются немного разнящиеся изображения, а уже головной мозг зрителя соединяет все это воедино прямо в голове в виде трехмерного образа. Такое “насилие” над органами чувств человека и повышенная нагрузка на мозг вызывает напряжение зрения и головные боли у некоторых людей. Поэтому, для того, что бы сделать настоящее трехмерное телевидение требуются технологии, способные создавать реальные трехмерные изображения, другими словами, голографические проекторы. Люди уже давно научились создавать высококачественные статические голограммы, но когда дело заходит о движущихся голографических изображениях, тут возникают большие проблемы.

      Исследователи из бельгийского нанотехнологического исследовательского центра Imec, разработали и продемонстрировали работающий опытный образец голографического проектора нового поколения, в основе которого лежат технологии микроэлектромеханических систем (microelectromechanical system, MEMS). Использование технологий, лежащих на грани между нано- и микро-, позволит в ближайшем времени создать новый дисплей, способный демонстрировать движущиеся голографические изображения.

      В основе нового голографического проектора лежит пластина, на которой находятся крошечные, в половину микрона размером, отражающие свет подвижные площадки. Эта пластина освещается светом от нескольких лазеров, направленных на нее под различными углами. Регулируя положение по вертикальной оси светоотражающих площадок можно добиться того, что волны отраженного света начинают интерферировать между собой, создавая трехмерное голографическое изображение. Это все звучит невероятно и кажется очень сложным, но, тем не менее, на одном из снимков можно увидеть статическое цветное голографическое изображение, сформированное с помощью этих крошечных светоотражающих площадок.

      Пока еще исследователи Imec не создали дисплей, способный работать с движущимися изображениями. Но, согласно заявлению Франческо Пессолано (Francesco Pessolano), ведущего исследователя проекта Imec NVision: “Главное для нас было понять основной принцип, пути его реализации и проверить работоспособность опытного образца. Все остальное – это всего лишь дело техники и реализуется достаточно легко”. Согласно планам Imec, первый опытный голографический проектор и система его управления должны появиться не позже середины 2012 года, вероятно что это не будет громоздкой вещью, ведь 400 миллиардов светоотражающих площадок, требующихся для создания качественного изображения, можно разместить на пластине, размером с пуговицу. Так что ждать осталось уже совсем не долго, а попозже люди смогут забыть про обычные экраны и дисплеи и полностью погрузиться в виртуальный трехмерный мир.

      А какие же перспективы этого направления ? Мне кажется вот они .

      Голограмма Цоя на Сцене

      Голограмма Тупака Шакура

      Кто еще знает современные методы воспроизведения голографиеского изображения ?

      Многобукфф

      Vladislav’s personal blog site

      Создаем голограмму на мобильном телефоне

      В плане развития мелкой моторики рук, а заодно и навыков работы с различными материалами, я провел небольшой домашний мастер класс по созданию простеньких голограмм при помощи мобильного телефона или планшета и прозрачного поликарбоната. В сети я нашел два варианта создания голограмм, но оба они используют одни и те же принципы получения трехмерной оптической иллюзии. Возможно, что если как следует покопаться, то можно найти еще варианты. Поэтому, если вдруг вам удалось нагуглить еще способы для создания простой голограммы при помощи экрана смартфона, то смело отписывайтесь в комментарии с соответствующими ссылками.

      Итак, оба варианта используют особенности оптики, а именно преломление лучей света при переходе между средами с различной оптической плотностью, да побьют меня оптики палками за дилетантские термины, но я продолжу. Суть в том, что при прохождении луча света от экрана мобильного телефона, планшета, дисплея монитора или вообще телевизора через границу воздуха и прозрачного поликарбоната происходит частичное отражение света. Именно благодаря этому отражению и создается эффект голографического, т. е. полностью объемного, изображения. Исходя из этого можно сообразить, что для создания голограммы нужен прозрачный поликарбонат. А где его взять?

      В современном мире отличным источником поликарбоната могут служить обычные коробки для CD дисков, которые можно безвозвратно позаимствовать из домашней аудиотеки или просто купить в компьютерном или стоковом магазине. В таких магазинах, как правило, продаются записываемые CD или DVD в упаковке «на шпинделе». А заодно, дабы заработать еще немного денег, магазины продают отдельно коробочки к ним. Лучше всего использовать прозрачные, неокрашенные коробочки, дабы не терять драгоценную яркость экрана, изображение при этом будет наилучшим из возможного.

      Вариант 1. Holho — пирамидальная голограмма

      Для пирамидальной голограммы, даже придумали особое название Holho. Суть данной техники в трансляции сразу четырех изображений на слегка усеченную пирамиду, поставленную «на попа», т. е. вершиной вниз, на экран смартфона. При проигрывании специально подготовленного ролика на экране телефона, изображение отражается от граней пирамиды и создается полная иллюзия парящего в воздухе объекта. Суть пирамидальной голограммы в том, что каждое из изображений проецируется на свою грань, а при просмотре наблюдатель видит сразу все четыре изображения, сведенные в единую трехмерную картинку гранями пирамиды.

      Пирамида собирается просто, не нужно оканчивать курсы ораторского мастерства Феликса Кирсанова и Высшую Школу Экономики, дабы вырезать из крышечки от коробочки диска требуемые заготовки. Нужно их всего четыре штуки, а вырезаются они по шаблону, любезно заготовленному мною.

      Как собрать пирамидальный голографический проектор.

      Сам шаблон для вырезки доступен по этой ссылке. При печати необходимо точно выбрать размер бумаги и включить печать в настоящем размере.

      Вырезать поликарбонат не составит труда, если распечатанный шаблон подкладывать под крышечку, а затем делать глубокие прорези на нем по линиям при помощи острого обойного ножа. Сделанный таким образом рез, затем с легкостью позволяет отломить ненужный участок крышки. Только рез нужно делать на всю ширину крышки, иначе надлома не cлучится. Вырезанные заготовки можно склеить при помощи суперклея или просто скрепить их липкой лентой типа Scotch.

      И еще одно демонстрационное видео.

      На YouTube загружено порядочное количество демонстрационных видео под Holho, поэтому можно смело подобрать даже что-то совсем необычное. Более того, уже появились промышленно изготовленные и приятно выглядящие конвертеры пирамидальной технологии Holho. И помните, что в качестве источника видео для голограммы может выступать не только экран телефона или планшета, но и любой другой источник, тут важно сопоставить размер пирамидки и экрана.

      Вариант 2. Фронтальная линейная голограмма

      В качестве альтернативы Holho можно упомянуть линейную голограмму, которая создается посредством проецирования изображения на последовательно установленные отражатели. Если пирамидальная голограмма выглядит голограммой с любой стороны, то линейная позволяет насладиться нереальным эффектом только с одной стороны, с фронтальной. Суть устройства для воспроизведения линейной голограммы заключается почти в том же самом, что и у пирамидальной, но здесь производится трансляция изображения на несколько, обычно три, мини экранчика из прозрачного поликарбоната. Экранчики устанавливаются под углом в 45 градусов и друг за другом. Сами экраны различаются по высоте, что добавляет еще большего реализма в получаемое изображение.

      Как собрать фронтальный голографический проектор.

      Для изготовления устройства идеально подходят те же самые коробочки от компакт-дисков, только тут в ход они идут полностью, за что отдельное спасибо автору устройства. Разрезать коробку можно применяя методику, использованную при построении пирамидального устройства, только отмерять размеры экранов придется самостоятельно. Да и для фиксации частей устройства применяется термо-клей, а не липкая лента. Но при наличии хотя бы минимально прямых рук, все получается с первого раза. При сборке, немного придерживайте экраны, пока клей полностью не затвердеет.

      Фронтальная голограмма — видео.

      Для воспроизведения голограммы необходимо положить устройство линейной голограммы на экран планшета или более крупное устройство. Кстати, и линейную, и пирамидальную голограммы можно использовать так как в оригинальном видео, так и в перевернутом состоянии. Эффект от этого не меняется, хотя видео может оказаться перевернутым.

      Фронтальная голограмма — видео.

      Если сравнивать оба устройства, то Holho версия мне нравится больше, поскольку позволяет создать голограмму без каких-либо ограничений по количеству планов сцен. В линейной версии, пользователю доступна лишь несколько уровней объема, равных количеству установленных поликарбонатных экранов. При трех экранах — соответственно три уровня глубины сцены.

      Фронтальная голограмма — видео.

      Другими словами, если версия Holho создает действительно объемное изображение, парящее в воздухе, то вариант с фронтальной линейной голограммой больше напоминает эффект 3D-телевидения на плоском экране. Хотя, безусловно, тот и другой варианты смотрятся неплохо и их стоит собрать оба, благо ничего сверхординарного для создания подобной игрушки не требуется, а времени на сборку сразу двух устройств вряд ли уйдет более часа.

      Опубликовано 10.12.2015 автором kvv в следующих категориях:
      DIY

    Ссылка на основную публикацию