Создание трёхмерного стробоскопического зоотропа: от идеи до выставки

В прошлом году, после того как я поделился своей историей, произошло удивительное событие. Со мной связались представители студии Bright Stories, которые готовили выставку анимации «Случайная последовательность». В поисках свежих идей они посетили мою мастерскую, и в ходе обсуждения родился совместный проект — создание крупномасштабного трёхмерного зоотропа. Мы решили не просто сделать его, а оживить с помощью фигурок, купленных в обычном магазине игрушек. Моя роль заключалась в технической реализации: я рассчитывал размеры и внутреннее пространство, а художник, получив полную творческую свободу, разрабатывал анимированные формы.

Технические вызовы и механическое сердце проекта

Хотя многие из используемых технологий были нам уже знакомы, главной задачей стало их грамотное объединение в одну систему. Для механической части я закупил необходимые компоненты: подшипники, шкивы, валы и зубчатый ремень ГРМ. В качестве привода был выбран синхронный двигатель мощностью 60 Вт со скоростью 60 оборотов в минуту. Чтобы согласовать его работу, я подобрал шкив с аналогичным количеством зубьев. Длинный зубчатый ремень не только передавал вращение, но и служил демпфером, смягчая пусковую нагрузку на мотор. Несмотря на то что нагрев двигателя был в пределах нормы, для надёжности я добавил дополнительное охлаждение.

Конструкция включала в себя выдвижную платформу, которая значительно упрощала запуск и остановку механизма, позволяя ему вращаться вокруг вала. Мы остановились на 16 кадрах анимации — это минимальное количество, необходимое для создания иллюзии плавного движения. Увеличение числа кадров привело бы к уменьшению секторов на вращающемся круге, что ухудшило бы восприятие. Синхронизация кадров обеспечивалась с помощью индуктивных датчиков, которые срабатывали при прохождении мимо них головок саморезов.

Магия света: стробоскоп и его настройка

В момент, когда датчик фиксировал головку винта, срабатывал мощный стробоскоп, освещая сцену. Для чёткой «остановки» быстро движущихся объектов требовались очень короткие, но невероятно яркие вспышки. Я собрал самодельную светодиодную вспышку с мгновенной мощностью около 100 Вт. Ключевым этапом стала разработка схемы формирования импульсов и поиск идеального баланса между яркостью и чёткостью изображения. В итоге оптимальной продолжительностью вспышки были признаны 100 микросекунд.

К моей большой радости, система заработала практически сразу. Несмотря на лёгкую деформацию фанерного диска, датчики синхронизации срабатывали стабильно, даже с зазором в несколько миллиметров. Основание мы сделали в форме «лепёшки», стремясь максимально снизить его массу и, как следствие, момент инерции для более плавного вращения.

Рождение анимации: от модели до фигурки

Как только механическая часть была готова, я обнаружил на складе акриловую полусферу, которая стала идеальным куполом. Настало время для анимации. Над визуальной частью работал художник Данил Стризов. Мы быстро нашли общий язык: я объяснил технические ограничения, связанные с 3D-печатью и прочностью фигурок, а Данил приступил к творчеству. После тестовых печатей мы столкнулись с проблемой «плавающих» размеров моделей, которую удалось решить тонкой настройкой программного обеспечения.

Фигурки было решено печатать двумя половинками, а затем склеивать. Этот подход избавил от трудоёмкой постобработки по удалению поддерживающих структур и позволил получить аккуратные и долговечные объекты. Материалом для печати послужил белый PLA-пластик.

Так выглядит полный цикл анимации первого слоя персонажей — например, канатоходца на велосипеде:

Пока 3D-принтер создавал фигурки, я покрыл фанерный корпус морилкой и лаком. Для точного размещения фигурок на карусели Даниил создал шаблон, который был вырезан на лазере из картона. Разметка оказалась идеальной, хотя перед фиксацией фигурки на вращающейся платформе слегка покачивались.

Финальная сборка и выставка

Наступил этап кропотливой сборки. Все детали были аккуратно приклеены. Контраст белых фигурок на чёрном фоне смотрелся эффектно и избавил нас от необходимости их окрашивать. К сожалению, к официальному открытию выставки инсталляция не была полностью готова, однако уже на второй день она заняла своё место в экспозиции и продолжала радовать посетителей вплоть до января.

Художники в полной мере использовали возможности 3D-печати, применив морфинг — технику, при которой фигуры не просто двигаются, но и плавно трансформируются, меняя свою форму.

Конечно, мы снимали видео работы зоотропа, но победить полосы, возникающие из-за электронного затвора камеры, так и не удалось.

Команда проекта:
Продюсер: Иван Вутрик
Художник: Даниил Стризов
Инженер: Павел Серков
Сотрудничество со студией Light Stories, Екатеринбург, 2023. (По какой-то причине их сайт сейчас не работает. Вот их YouTube и ВКонтакте)

3D Печать, Анимация, Стробоскоп, Зоотроп, Екатеринбург, Искусство, Ремесленные процессы, Видео, YouTube, Длинный пост

Больше интересных статей здесь: Гаджеты.

Источник статьи: Делаем стробокарусель.