Проекты

Голографическая призма

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Вешняковская школа
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Современная голограмма – это, по сути, трёхмерная проекция объёмного изображения конкретного предмета. 3D-голограмма уверенно осваивает самые различные сферы человеческой деятельности. Примеров тому множество. Один из них – голограммы в воздухе. Это голографические модели (масштаб 1:1) и 3D-пирамиды. На презентациях, конференциях, выставках и прочих мероприятиях различного уровня всё чаще используются пространственные голограммы, которые создаются с помощью голографических проекторов.

Возможности голографических проекторов по мере развития современных технологий постоянно расширяются, а качество изображений улучшается. Они становятся доступнее и компактнее. Сегодня на вечеринках и в ночных клубах можно встретить лазерные голографические мини-проекторы, создающие сложные лазерные «рисунки», которые сочетаются с дымовыми эффектами.

Цель

Создание устройства для проецирования голограмм.

Задачи

  1. Изучить теоретические основы и получить навыки создания голографических изображений.
  2. Изучить физические принципы работы голограмм.
  3. Разработать устройство для проецирования голограмм.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Плата Arduino Mega
  • Цветной графический дисплей 1.8 TFT 160x128
  • Приставка выпрямительная
  • Компьютер с установленным ПО: С++, Arduino IDE, Image Converter 565

Описание

Этапы работы над проектом

1. Разработана электрическая схема. Дисплей подключён к плате Arduino UNO.

2. Автор изготовил призму из органического стекла, склеив (специальным клеем для оргстекла) между собой 4 одинаковые трапеции определённых размеров, которые рассчитал в зависимости от размеров экрана дисплея. (Меньшее основание призмы должно быть меньше расстояния между картинками в два раза, а угол между гранью призмы и дисплеем должен быть примерно 30 градусов.) 

3. Выполнена настройка дисплея: На дисплей выведены картинки из массивов:

  1. Картинки предварительно были конвертированы с помощью программы Image Converter 565, при сохранении использован тип файла «*.c» под микроконтроллер AVR.
  2. Сохранённый файл, например, «Название.c», был размещён в папке со скетчем, использующим этот файл. Название массива должно совпадать с названием файла.

Результаты работы/выводы

В процессе подготовки к проекту автором были изучены теоретические основы и физические принципы голографических изображений, получены навыки в создании голографических изображений.

 В ходе работы над проектом автором изготовлена призма и собрано устройство (единая модель) для проецирования голограмм. Соблюдены размеры призмы, поэтому голограмма находится в центре, и её хорошо видно.

Перспективы использования результатов работы

В ряду новейших технологий голографические технологии занимают ведущую роль при передаче информации – видеоконференции и интерактивная голография, формирующая эффект висящей в воздухе прозрачной поверхности. Конструкция подвергается модификации и усовершенствованию для расширения перспективных возможностей использования, например, для использования в интерактивных играх, проекции и визуализации электронных книг, а также для лучшего восприятия предметов учебной программы.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский технопарк «Альтаир» РТУ МИРЭА

Награды/достижения (в каких конкурсах и с какими результатами выставлялась ранее эта работа)

Открытая городская конференция «Наука для жизни» – победитель