Kujutise muutmine tüüblivarda skulptuuriks: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Selles projektis muutsin kuumaõhupalli kujutise tüüblivarda skulptuuriks. Lõplik struktuur on fotol talletatud digitaalse teabe muundamine füüsiliseks 3D -objektiks. Ehitasin skulptuuri, et aidata visualiseerida, kuidas pilte arvutisse salvestatakse, ning demonstreerida tohutut informatsiooni ulatust vaid ühel pildil, mida näete arvutis. See näeb ka lahe välja! See juhend juhendab, kuidas luua oma pildipõhine tüüblivarraskulptuur.

Siin on põhiidee. Iga digitaalne pilt koosneb paljudest väikestest ruutudest (pikslitest), mille igale ruudule on määratud teatud intensiivsuse väärtus. Foto väga tumedatel aladel on madala intensiivsusega pikslid, heledatel (nt õhupall) aga kõrge intensiivsusega väärtused. Skulptuuris teisendatakse pildi iga piksli intensiivsuse väärtused tüüblivarda kõrguseks. Heledad piirkonnad on kõrge kõrgusega ja tumedad alad on madalad.

Minu ehitatud skulptuuri mõõtmed olid 82,5 x 123 x 60 cm ja lõigati 4230 tüüblivarda (53 rida 80 veeru). Lõpuks kasutasin peaaegu 1/2 miili väärtuses tüüblivardaid, kuid saate oma skulptuuri skaleerida soovitud suurusega. See projekt nõuab mõningaid piltide töötlemise ja puusepatöö oskusi. Selle kirjeldus on ka minu veebisaidil: jrbums.com. Täname, et kontrollisite!

Samm: tarnekiri

Materjalid:

1. 5/16 "x 48" kasetüüblid - vajaliku arvu kindlaksmääramist selgitatakse 3. sammus, tõenäoliselt on tegemist rohkem tüüblivardaid, kui olete kogu oma elu tellinud (tellisin siit: https:// www. cincinnatidowel.com/)

2. ¾”paks vineer (ma arvan, et kasutasin kaske: https://www.homedepot.com/p/Columbia-Forest-Products-3-4-in-x-4-ft-x-8-ft-PureBond -Kase-vineer-165921/100077837)

3. Maalri lint

4. Elmeri puiduliim

5. Puidust kitt

6. Metalltoru läbimõõduga 5/16”(90 -kraadise puurijuhi jaoks).

7. Tõmblukud (90 -kraadise puurijuhi jaoks).

8. Odav vineer (ketassae juhiku jaoks)

9. 2 tolli x 4 tolli. x 96 tolli Prime ahjus kuivatatud Whitewood Stud (ketassae juhiku jaoks)

10. Peen liivapaber (umbes 200–300 grit)

11. Värv (valikuline)

Tööriistad:

1. Puurpuur ja 5/16”puur

2. Ketassaag

3. Võimsuslihvija

4. Reguleeritav T-ruut (https://www.homedepot.com/p/Empire-48-in-Adjustable-T-Square-419-48/100653520)

5. MATLAB või mõni muu pilditöötlustarkvara

Palun kasutage selle projekti ajal ohutut puutööpraktikat! Lõigata tuleb palju tüüblivardaid, nii et peate olema väga keskendunud ja tegema palju pause

2. samm: 2D -kujutise muutmine 3D -mudeliks

Skulptuuri tüüblivardade pikkuste määramiseks peate tegema mõningast pilditöötlust. Kasutasin Matlabi ja postitasin koodi selle juhendi 3. sammus. Võite kasutada ka mõnda muud pilditöötlustarkvara.

RGB -st intensiivsuseks muutumise visualiseerimiseks on mul ülaltoodud video. Kujutise intensiivsuse kuvamiseks kasutatakse vale värvikaarti (punane on kõrge intensiivsusega ja sinine on madala intensiivsusega). Teine ülaltoodud video näitab muutumist 2D intensiivsusega pildist 3D -objektiks.

Pildi laadimine

Kuumaõhupalli pilt laaditi Matlabisse ja teisendati halltoonideks. Siin on kood, kuidas seda Matlabis teha:

A = imread ('ball.jpg'); % laadige pilt Matlabisse

A = rgb2hall (A); % teisendab RGB halltooniks

A = kahekordne (A)/max (kahekordne (A (:)))); % normaliseerib halltoonid ja teisendab need kahekordseks

Pildi alamproovide võtmine

Pildi algmõõt oli 2572 x 3873, nii et paljud tüüblid saaksid käsitsi lõigata (kui te ei taha hulluks minna!). Seetõttu vähendatakse pildi proovide arvu, nii et piksleid on palju vähem ja seega lõigatakse palju vähem tüüblivarrasid. Pildi silumiseks kasutasin ka ruumilist filtrit, et struktuur tunduks pidevam. Lõpuks normaliseeritakse pilt nii, et selle maksimaalne intensiivsus oleks 1.

A = suur (A, 0,0205); % proovi kujutis uuesti 2,05% -ni algse pildi suurusest

A = medfilt2 (A); % sile pilt

A = kahekordne (A)/max (kahekordne (A (:)))); % normaliseerib halltoonid ja teisendab need kahekordseks

Muutmine tüüblivarda pikkuseks

Sel hetkel salvestatakse pilt 53 x 80 maatriksina, mille väärtused on vahemikus 0 kuni 1. Selle maatriksi teisendamiseks tüüblivarraste pikkuseks, korrutage see maksimaalse kõrgusega, mida soovite oma tüübliskulptuuri jaoks. Mina valisin enda jaoks 60 cm. Seejärel peate tüüblile lisapikkuse lisama, et tüüblivarras tahvlisse suruda. See tagab ka selle, et tüüblivarraste lõiked ei olnud liiga väikesed. Seadsin selle väärtuseks 2,5 cm (1 tolli).

AmaxH = 60; % Skulptuuri maksimaalne kõrgus (cm)

drillDepth = 2,54; % Tüübivardadele lisatud lisapikkus, et seda saaks pardasse suruda (1 tolli)

Pikkus = A.*AmaxH; % Mitu pildimaatriksit maksimaalse kõrguse järgi, et teisendada pildimaatriks tüüblivarda pikkuseks

Pikkus = pikkus+puurSügavus; % Lisage külvisügavus

Projekti selles osas otsustate, kui suure skulptuuri soovite. Saate reguleerida allanäidise skaalat (reguleerida mõõtmeid suurema suurusega) ja tüübli maksimaalset kõrgust. Skaleerimise valimisel tuleks arvestada kulusid ja seda, kui kaua soovite projektiga tegeleda. Isegi minu ehitatud 53 x 80 piksliline skulptuur nõudis 4240 tüüblivarda lõikamist! See projekt võttis palju kauem aega, kui ma arvasin, ja soovisin, et oleksin võtnud rohkem aega, kui kaaluda, kui palju pildi allapoole võtta.

3. samm: vajalike tüüblivardade arvu määramine

Selles projektis on palju erineva pikkusega tüüblivarraste lõikeid. Seetõttu mõtlesin välja algoritmi, mis minimeerib tellitavate tüüblivardade arvu. Pärast pildi töötlemist saate teada lõikude pikkused, mida peate tegema. Teate ka tüüblivarda pikkust, mida saab tellida (minu puhul olid need 4 jalaga tüüblivardad). Selle probleemi lahendamiseks kasutasin numbrilist meetodit.

Minu algoritm liigub pildil olevate veergude vahel ja liidab kõrgused kokku. Kui järgmine kõrgus pildil ületab tellitavate tüüblite pikkuse (lõikamiseks veidi alla 4 jala), jäetakse see vahele. Seda protsessi jätkatakse, kuni jõuate 4 jala kõrgusele või kui tsiklite kogu pildi. Seejärel luuakse andmestruktuur, mis määrab iga teie tellitud tüüblivarre jaoks tehtud lõikude pikkuse ja selle tüki asukoha pildil. See lähenemisviis aitab hoida ühe tüüblivarre lõikeid üksteise lähedal, et neid mitte segi ajada. See ei ole kõige tõhusam ja mitte täpne lahendus, kuid see toimib.

Ülaltoodud video selgitab, kuidas minimeerimisalgoritm töötab ning kuidas andmeid salvestatakse ja kuvatakse. Lisatud on pildi töötlemise, tüüblivarraste lõikamise minimeerimise ja väljundi kuvamise kood.

Siin on kokkuvõte minu tüüblivarda skulptuurist:

Pildi mõõtmed: 53 x 80

Lõigete arv: 4240

Kasutatud tüüblivarda kogupikkus: 76847 cm

Peate ostma 646 tüüblivarda ühiku pikkusega 119,92 cm

4. samm: skulptuuri jaoks tahvli loomine

Lõika vineer ketassae või lauasaega. Mõõtmed peavad vastama teie pikslite arvule ja soovitud vahekaugusele. Näiteks oli mul 53 x 80 pikslit ja soovisin umbes 1,5 cm kaugust, nii et vineer lõigati 82,5 x 123 cm.

53*1,5 + 1,5*2 = 82,5 cm (1,5*2 on piiri jaoks)

80*1,5 + 1,5*2 = 123 cm

Kasutades reguleeritavat T-ruutu, tõmbasin jooned kõikidele ridadele ja veergudele, mis skulptuuris oleksid. Seejärel konstrueerisin Izzy Swani kavandatud seadme, et puurida vineerisse 90 -kraadine auk. Siin on link tema postitatud videole. See seade töötas väga hästi sama sügavusega puuritud aukude jaoks kogu plaadil. Kõik tahvlile jäänud halvad jäljed puhastati seejärel puitpahtliga.

Valikuline samm on tahvli värvimine. Ma tegin seda, et varjata mõningaid pahtleid ja halbu kohti. Maal on selle pildi kontuurjoontest. Lõppskulptuuris on tüüblivardade tiheduse tõttu seda maali raske näha.

Samm: paljude tüüblivardade lõikamine

Projekti järgmises osas peate lõikama palju tüüblivardaid ja jälgima nende asukohta. Otsustasin lõigata viis tüüblivarda korraga (ma nimetan seda tüüblivarda kimpuks). Minu loodud lõikamisalgoritm kuvab pikkuse, mida iga kimbu tüübel tuleb lõigata (vt pilti). Mõõtsin selle kauguse joonlauaga ja märkisin selle maalritiibiga, mis oli täielikult tüübli ümber keeratud. See on oluline, kuna see takistab ketassaega lõikamisel tüüblivarda lõhenemist. Seejärel joondatakse tüüblivardade kimp saega lõikamiseks.

Kujundasin odavast vineerist ja 2x4 -st puidust hoidiku, mis võimaldas tüüblivarraste kimbul pilus puhata. Selle piluga risti oli ketassae juhend. Kui tüüblid on lindiga oma kohale kinnitatud, lastakse ringsaag piki juhikut maha, et lõigata korraga kõik kimbus olevad tüüblid. Seejärel on tüüblid märgistatud, et saaksite teada, kuhu tüüblivardad paigutatakse. Lõikenumber oli kõik, mida nõuti, kuna tegelik asukoht on salvestatud minu loodud programmi. Seda protseduuri korratakse, kuni kimbus on kõik lõiked lõpule viidud ja seejärel lõigatakse viis uut tüüblivarda. Kuna kärpeid on nii palju, on väga oluline keskenduda ja teha palju pause. Ülaltoodud video kirjeldab ka kogu protsessi.

Lõppkokkuvõttes on plaadile paigutada palju tüüblivardaid, seega on ülioluline kasutada kergesti meeldejäävat märgistussüsteemi. Ülaltoodud pilt näitab ainult pooli selle projektiga lõigatud tüüblitest!

6. samm: tüüblivardade paigaldamine lauale

Teil on ametlikult lõigatud TON tüüblivarda. Nende tõhusaks plaadile paigutamiseks võib olla kasulik luua odavast vineerist mõned ajutised hoidmislauad. Ühel pildil näete ajutist hoidmislauda, mis vastas umbes viiele sambalehele.

Lõigatud tüüblivardad pakiti lahti ja ots lihviti peene liivapaberiga. Seda tööd on tore jagada valmis sõbraga. See on tõeline sõpruse proovikivi. Pärast seda, kui teie sõber aitab, peate te neile õhtusöögi valmistama või mõne muu isetegemisprojektiga aitama.

Pärast lihvimist liigutatakse tüüblivardad ajutisele hoidmislauale. Märgistusmeetodit ja programmi Matlab väljundit kasutatakse iga tüübli õigesse asendisse asetamiseks. Puitliimi lisatakse umbes viie augu äärtesse mööda tahvli veergu. Seejärel asetatakse tahvlile vastavad viis tüüblit. Tüüblivarraste täielikku tahvlisse surumiseks võite kasutada haamrit.

Mitme tüüblivarda korraga joondamise põhjuseks on veenduda, et tüüblid oleksid nende paigutamisel "mõistlikud". Kui tüübel tundub liiga väike või liiga lühike, saate programmi veelkord kontrollida selle pikkuse kohta, mis sellel kohal peaks olema. Võimalik, et peate tüüblid uuesti välja töötama või saate reguleerida, kui kaugele tüüblivarras tahvlisse sõidate.

Kordasin seda tüüblivardade paigutust ja joondamist umbes kolme veeru jaoks korraga. Samuti kujundasin ja 3D -printisin joondustööriista, mis läks tüüblivardade otsa, nii et puiduliimi kuivatamisel oli lihtsam tagada, et tüüblivardad oleksid sirged. Seda adapterit näete ühel fotol. Selle adapteri jaoks on lisatud STL -fail. Sõltuvalt tüübli varda läbimõõdust ja vahekaugusest peate võib -olla ümber kujundama.

Samm: valmis struktuur ja mõned nõuanded

Kui olete kõik tüüblivardad paigutanud ja joondanud tahvlile, on teie skulptuur valmis! Ülaltoodud on veel mõned fotod minu konstrueeritud tüüblivarraskulptuurist. Enamasti olen lõpptulemustega rahul. Siiski on mul mõned nõuanded kõigile, kes mõtlevad sarnase projekti teostamisele:

1. Kaaluge väiksemaid mõõtmeid kui see struktuur (53 x 80). See projekt oli planeerimisetapis lööklaine ja pärast kõigi nüansside väljatöötamist oli see üsna meditatiivne. Käeline töö muutus aga vahel üksluiseks. Samuti kulus mul lõpuleviimiseks palju aega, umbes kaks aastat pärast päeva, mil ma idee eostasin!

2. Kasutage paksemaid tüüblivardaid ja/või tehke tüüblivarda skulptuuri maksimaalne kõrgus lühemaks. Isegi joondustööriistaga oli mul raskusi tüüblivardade hästi joondamisel. Abiks oleksid olnud suurema läbimõõduga tüüblivardad või lühemad kõrgused.

3. Kasutage skulptuuri alusplaadi aluse jaoks vineerist kõrgema kvaliteediga puutükki. Skulptuuri all on pragusid, mis tekivad tüüblivardade liiga kaugele tahvlisse löömisest.

4. Ära võta palju aega pegboardi värvimiseks; tüüblivardad katavad suurema osa sellest niikuinii.

5. Küsi abi sõpradelt! 4000 tüüblivarda lihvimine on veider ülesanne, nii et miks mitte jagada seda mõne hea sõbraga.

Edu!