步驟1：3D打印 - 實(shí)體形狀“畫布”

在繼續(xù)組裝之前，有必要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)可以投影內(nèi)容視頻的中心部分上。作為一個(gè)靜態(tài)物體，這件作品必須代表全息圖顯示的目的是反射的一部分：“人類在自然界中的影響”。要做到這一點(diǎn)，對(duì)象必須以一種簡(jiǎn)單的方式表示自然，觀眾可以輕松識(shí)別和關(guān)聯(lián)。這就是3D打印成為一種選擇。它可以使用CAD軟件快速生成單色體積。

在對(duì)3D打印功能進(jìn)行一些研究之后，3D打印自然或景觀的想法變得更加強(qiáng)烈。在閱讀了一些論壇后，我找到了一個(gè)名為Terrain2STL的在線STL文件生成器。 （http://jthatch.com/Terrain2STL/）。由GitHub用戶“ThatcherC”創(chuàng)建的Terrain2STL STL生成器提供了一種為風(fēng)景生成STL文件的方法。上面的圖1顯示，瀏覽Google地圖可以選擇區(qū)域并生成可以打印的STL文件。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我選擇了斯闊米什市，因?yàn)樗鼘?duì)溫哥華的大多數(shù)人都很熟悉，并且擁有標(biāo)志性的自然風(fēng)景，如Stawamus Chief Provincial Park和Howe Sound。

圖2顯示了在Gcode生成器軟件中創(chuàng)建和打開的STL文件。這是打印模擬的屏幕截圖，以顏色顯示該部件的不同部分。圖3顯示了打印機(jī)頭和噴嘴，圖片4和5顯示了17英寸筆記本電腦屏幕的最終打印尺寸。

第2步：繪畫+下部外殼

下一步有一個(gè)中心件投影并確保它適合全息圖展示柜的尺寸，在開始進(jìn)行投影測(cè)試和生成內(nèi)容之前，是時(shí)候給柜子本身做一些完成了。

如前面的說(shuō)明書所述，柜子的主體是用MDF制成的。這種材料提供了均勻的表面具有良好的質(zhì)地，適用于任何類型的油漆和密封膠，無(wú)需使用底漆。在這種情況下，我們使用黑色漆（啞光）和常見的不透明密封劑，以防止油漆洗掉。黑色將有助于在投影中的對(duì)比度提出了圖像和混合背景。

最后但并非最不重要的是這一步是為上面的盒子創(chuàng)建一個(gè)蓋子使用顯示器和一個(gè)可以關(guān)閉顯示器下部（底座）的外殼，還可以分配傳感器，Arduino Uno和動(dòng)力桿開關(guān)，用于控制顯示器的電源。

- 用于這2個(gè)零件的材料是3/8“厚的樺木膠合板。您可以使用任何材料進(jìn)行此步驟。只需測(cè)量頂部開口和底座上的3個(gè)側(cè)面并將它們封閉起來(lái)記住不要擰緊它們/釘它們，因?yàn)槲覀內(nèi)匀恍枰獮閭鞲衅髯鼋泳€。

步驟3：亞克力CNC切割

下一步是切割丙烯酸樹脂。作為課程要求的一部分，我使用數(shù)控機(jī)床切割1/8“厚的透明丙烯酸基于之前生成的3D模型。我已經(jīng)使用了圖1中所示的測(cè)量和形狀來(lái)切割丙烯酸金字塔的所有3個(gè)邊，這些邊將反射屏幕上的內(nèi)容并“進(jìn)入”中心部分。

- 此步驟仍可以使用我們的模型作為模板手動(dòng)完成，并使用拼圖切割丙烯酸樹脂。兩側(cè)不需要完美，但足夠接近可以形成金字塔。

執(zhí)行此步驟時(shí)，我也抓住了切割一個(gè)20“x 13的矩形形狀的機(jī)會(huì)。 “用作下一步生成圖形/視頻投影的測(cè)試片。

步驟4：設(shè)計(jì)修改

在組裝顯示器的同時(shí)執(zhí)行第一次投影測(cè)試并且3D打印到位，需要進(jìn)行設(shè)計(jì)的改變，因?yàn)橛袔c(diǎn)需要考慮：

- 首先，很難從側(cè)面產(chǎn)生適當(dāng)?shù)耐队?，因?yàn)閺膫?cè)面看，中心部分的山脈擋住了“Squamish”的部分景色。觀察者無(wú)法看到城市和一些指向它的投影。

- 其次，投影的表面（在丙烯酸樹脂上）在金字塔上比在前面的普通矩形上小。如果從顯示器中觀察，觀眾可以更好地一瞥投影，而無(wú)需過多地改變它們的位置，而不必去顯示器的任何一側(cè)看側(cè)面投影。

- 最后，我想要為觀眾提供與3D打印相互作用的機(jī)會(huì)，并仔細(xì)觀察它，因?yàn)樗且粋€(gè)非常有趣的作品，展示了不列顛哥倫比亞省眾所周知的地區(qū)的地形。我還想讓它有機(jī)會(huì)將它放在顯示器內(nèi)，并觀察放置打印橫向時(shí)顯示器是如何活躍的。

步驟5：最終組裝+整理

在強(qiáng)制向顯示器添加2個(gè)元素并對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行重大修改之前的步驟中注明的顯示器設(shè)計(jì)和功能的最終修改：

- 需要添加一個(gè)方塊以指示需要放置3D打印的位置。

- 它還會(huì)分配一個(gè)傳感器，將電源切換到顯示器并開始播放投影。這個(gè)修改將在下一步中與修改前傳感器的第一個(gè)預(yù)期功能一起解釋。

- 添加的第二個(gè)元素是一個(gè)條帶，可以作為放置單面的插槽/前面的丙烯酸面為顯示器。

第6步：電子設(shè)備（Beta測(cè)試）

在這一步中，我將嘗試解釋構(gòu)建的電子部分及其功能。鑒于對(duì)全息圖展示柜的設(shè)計(jì)和交互進(jìn)行了一些修改，該步驟可以分為兩個(gè)階段。

- 最初顯示只會(huì)在觀眾接近它時(shí)執(zhí)行。如此步驟中的圖像5所示。顯示器的底座在前面分配一個(gè)IR傳感器（圖像4），該傳感器將連接到Arduino Uno板，并使用電源開關(guān)尾部連接器觸發(fā)顯示器的電源（圖1，2，3）。

上面的Arduino/Powerswitch交互簡(jiǎn)單電路圖片和下面的代碼可以在http：//techvalleyprojects.blogspot.ca/2012/04/powe找到。..這段代碼適用于控制通過手動(dòng)輸入值以使設(shè)備上的電源通過或不通電（開/關(guān)）來(lái)電源開關(guān)尾部

char incoming_char = 0;

void setup（）{

//將數(shù)字引腳初始化為輸出。

//引腳13在大多數(shù)Arduino板上連接了一個(gè)LED：

//pinMode（7，OUTPUT）;

Serial.begin（9600）;

pinMode（13，OUTPUT）;

Serial.println（“設(shè)置已結(jié)束，進(jìn)入循環(huán)（）”）;

}

void loop（）{

if（Serial.available（））

{

incoming_char = Serial.read（）;//獲取傳入的字符

if（incoming_char ==‘1’）

{

digitalWrite（13，HIGH）;//打開Powertail

Serial.println（“Switch ON”）;

}

if（incoming_char ==‘0’）

{digitalWrite（13，LOW）;//關(guān)閉Powertail

Serial.println（“Switch OFF”）;

}

}

}

與同學(xué)Ateret Buchman提供的第二個(gè)代碼一起，她在第一個(gè)項(xiàng)目中使用了同樣的原則，傳感器將讀取一個(gè)值并觸發(fā)顯示器的電源。這種方法的挑戰(zhàn)在于傳感器的微調(diào)。它可以從理想的觀看位置讀取更遠(yuǎn)或更近的值。執(zhí)行更改時(shí)，傳感器被拉動(dòng)，我無(wú)法執(zhí)行更多測(cè)試。

/*

****代碼基于Ateret的鈴聲電話項(xiàng)目****

Ateret的筆記：條件 - 如果聲明+閃爍此代碼讀取IR接近傳感器的狀態(tài)（模擬輸入）和僅當(dāng)模擬讀數(shù)超過某個(gè)閾值水平時(shí)才打開LED（或產(chǎn)生振鈴）。無(wú)論電平如何，它都會(huì)打印模擬值。

電路：

*電位計(jì)（PIR傳感器）連接到模擬引腳0。

中心引腳電位器進(jìn)入模擬引腳。

電位器的側(cè)引腳變?yōu)? 5V，接地

* LED（POWER SWITCG TAIL II）從數(shù)字引腳13連接到地

2009年1月17日由Tom Igoe創(chuàng)建的原始代碼。

*

/這些常量不會(huì)改變：

const int analogPin = A0;//傳感器連接的引腳

const int ledPin = 13;//引腳（PowerSwitch Tail II）連接到

const int threshold = 100;//在模擬

輸入范圍內(nèi)的任意閾值電平

void setup（）{

//將LED引腳初始化為輸出：

pinMode（ledPin，OUTPUT）;

//初始化傳感器引腳作為輸入：

pinMode（analogPin，INPUT）;

//初始化串行通信：

Serial.begin（9600）;

}

void loop（）{

//讀取傳感器的值：

int analogValue = analogRead（analogPin）;

//如果模擬值足夠高，則打開LED：

if（analogValue》 threshold）{

digitalWrite（13，HIGH）;//打開LED（HIGH是電壓電平）

延遲（1）;//沒有等待

digitalWrite（13，LOW）;//通過降低電壓來(lái)關(guān)閉LED

延遲（2000）;//等待兩秒

}否則{

digitalWrite（ledPin，LOW）;

}

//打印模擬值：

Serial.println（analogValue）;

延遲（1）;//延遲讀取之間的穩(wěn)定性

}

- 在決定使中心部分更具互動(dòng)性之后，理論上在下一步中進(jìn)一步完成這個(gè)項(xiàng)目的權(quán)衡將使用傳感器代替PIR傳感器來(lái)檢測(cè)何時(shí)將部件放置在投影儀內(nèi)部。打開顯示器并播放投影。

第7步：內(nèi)容/視頻投影 - 對(duì)象分配

此步驟說(shuō)明了生成內(nèi)容的過程。它開始大部分元素的放置是在全屏幕Photoshop畫布中完成的。移動(dòng)元素和圖像以使它們適當(dāng)?shù)剡m合投影表面和中心部分。

第8步：內(nèi)容/視頻投影 - 幻燈片

此圖片說(shuō)明源屏幕的實(shí)際視圖。為了正確投影，源監(jiān)視器顯示鏡像的圖像。顯示器的位置也必須具體，頂部必須更靠近顯示器的背面，底部更靠近觀察者。這將允許投影向觀眾顯示“正常”，但在生成內(nèi)容時(shí)是一個(gè)挑戰(zhàn)。

所有幻燈片和視頻都是使用Adobe Premier進(jìn)行視頻編輯，Adobe Photoshop進(jìn)行圖像編輯和MS Powerpoint生成演示文稿。

步驟9：全息圖效果投影

這些是一些圖像最后的預(yù)測(cè)。放置在黑色背景上的單詞和浮動(dòng)元素和視頻在與對(duì)象交互時(shí)效果最佳。