Анимационная гравировка

Прошло уже семь лет, как Джани Понкко (Jani Ponkko) по прозвищу Japala сделал свою первую работу с гравировкой и подсветкой акрила. Тогда это был простой коврик для мыши. Много нового было открыто в моддинге за прошедшие годы. Техника стала совершенней, а моддеры набрались немало опыта. Но как и тогда, сегодня чаще всего используется один лист акрила для гравировки. А ведь можно работать и с несколькими. Это может открыть новые возможности: разноцветная подсветка, правдоподобное изображение 3D-моделей или даже создание анимации. Джани Понкко покажет, что можно сделать с несколькими слоями акрила, дремелем и светодиодами.

Как следует из названия, технология многослойного дизайна состоит из двух или более слоев акрила. Каждый слой может иметь свой рисунок и цвет. Результат получится впечатляющим.

Впервые о многослойном изображении гравировкой по акрилу Japala заговорил еще в 2002 году. Тогда он сделал пробный проект – силуэт девушки в стиле аниме с мигающим красным шаром. Сама девушка была выгравирована на одном слое, шар – на другом.

Для начала следует разобраться с самим принципом подсветки гравировки на акриле

Гравировка – серия тонких углублений в акриле. Чтобы они были более заметны, их подсвечивают. Для этого обычно используют высокоинтенсивные светодиоды. При этом место гравировки рассеивает свет, и он доходит до зрителя. При многослойной анимации подсвечивается сначала один слой, затем второй, третий и так далее. Результат похож на анимационные неоновые вывески.

Japala делает гравировку с обратной стороны листа акрила. Это улучшает рассеивание света и делает картинку ярче. Только необходимо запомнить, что изображение необходимо делать в зеркальном отображении. Сам моддер признается, что иногда забывает эту простую истину. Это не так важно с произвольной картинкой, а вот листы с текстом можно выбрасывать.

Для анимационного изображения Джани выбрал логотип компании Intel. На то есть причины. Это первый дизайн, состоящий из трех элементов, который пришел к нему в голову. К тому же изображения на разных слоях не накладываются друг на друга, что облегчает задачу для первого раза.

После небольшой сессии с дремелем все три слоя были готовы. На фотографиях листы акрила кажутся немного мутными. Не надо беспокоиться, просто защитная пленка еще не снята.

Используемые светодиоды имеют толщину 5 мм. При этом толщина листов акрила всего 3 мм. Поэтому пришлось немного над ними поработать. Теперь они стали короче и компактнее, что немного упростило их установку. Но если в магазине доступны 3-мм светодиоды, то лучше все-таки купить сразу их.

Затем Japala изготовил пары светодиод + резистор. Эпоксидный клей может повредить акрил, поэтому был использован обычный клей.

Для листа со словом «Intel» был использован один светодиод, как и для слоя «Inside». А вот для подсветки изображения овала сделаны два светодиода, расположенные на противоположных сторонах.

Противоположные светодиодам края листов акрила были завернуты в алюминиевую ленту. Она имеет зеркальный эффект, поэтому пучок света будет отражаться, пока не выйдет через линию гравировки. К тому же так будет создана световая изоляция между слоями.

Japala использовал микросхему ATtiny4 от Atmel. Она включает несколько светодиодов по очереди. Но эту вещь моддер применил только для проверки.

Создание своей схемы

Ранее для организации поочередного включения светодиодов энтузиаст использовал схему, изображенную слева. Скорость переключения светодиодов регулируется микросхемой 555. К тому же если заменить резистор 47 кОм на потенциометр, то можно будет вручную менять частоту включений.

Но для текущих нужд удобнее все-таки использовать правую схему. В основе это почти то же самое, но выходы соединены дополнительно с биполярным транзистором типа NPN. Это позволяет управлять большим количеством светодиодов. Обратите внимание, что голубой провод идет от выхода 7 к 15. Разъем 15 в данной схеме является сбрасывающим, при поступлении сигнала он подает питание на первый светодиод. При этом можно варьировать число подсвечиваемых слоев. Если переместить голубой провод на выход под номером 10, а к 7 подсоединить еще один светодиод, то получится уже 4 слоя.

Эта схема первоначально была разработана для других целей – регулирование трехцветной подсветки. Но программное изменение широтно-импульсной модуляции позволило быстро подготовить устройство под текущие задачи. Микросхема содержит резонатор на 8 МГц и три отдельных канала. Регулятор контролирует скорость переключений.

Можно было использовать схему поочередного включения каждого слоя. Но Джани не пошел простым путем. Он сделал так, что в конце все три слоя загораются на мгновение и одновременно гаснут.

Три соединенных слоя получили толщину 9 мм.

Новый Dremel 400 был использован для создания деревянной рамки. Обычно моддер не уделяет столько времени пробным версиям, но эту вещь он решил доделать до конца.

Все слои собраны. Первым идет «Intel», затем «Inside». Лист с овалом идет последним. Включение подсветки происходит в том же порядке. В используемом дизайне последовательность не играет важной роли, так как нет перекрывающих линий гравировки.

В данном случае автор не использовал приспособлений для рассеивания света. Можно взять кусок белой бумаги или матового акрила. Это позволит распространяться свету немного лучше. Но если пройтись наждачной бумагой по поверхности светодиода и листа акрила, то такой способ не даст результатов. Клей в конечном итоге сгладит обе поверхности.

На этом можно было закончить, но Japala пошел еще дальше

Рисунок дракона был создан во время тестирования нового инструмента — Dremel 290-05

В этой работе использовано уже 4 слоя акрила. На первом изображен сам дракон. Он подсвечен белым цветом. Затем следует три слоя пламени: от меньшего к большему. Все они имеют красный цвет и включаются поочередно.

Получился отличный огнедышащий дракон. Советуем насладиться видео с демонстрацией его работы.

Джани Понкко признается, что сам удивлен эффектом огнедышащего дракона. Всего три слоя пламени, анимация и грамотная подсветка могут сделать настоящее чудо.

Моддер отлично справился со всеми этапами производства многослойной гравировки с анимированной подсветкой. Особое внимание он уделял чистоте. Даже малейшая пылинка между слоями акрила или следы от пальцев могут значительно испортить общее впечатление от картины. Но не следует пользоваться спиртосодержащими средствами при очистки акрила, они могут его повредить. К тому же необходимо сохранять защитную пленку как можно дольше.

В конце стоит отметить, что технология анимированной многослойной подсветки сделала из довольно простого рисунка впечатляющую картинку. Стоит ли говорить о новых просторах для воображения в области применения этого устройства.