Պատկերը փոխակերպեք ձողաձողի քանդակի. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այս նախագծում ես տաք օդապարիկի պատկերը փոխակերպեցի գավազանով քանդակի: Վերջնական կառուցվածքը լուսանկարում պահվող թվային տեղեկատվության փոխակերպումն է ֆիզիկական 3D օբյեկտի: Ես կառուցեցի քանդակը, որը կօգնի պատկերացնել, թե ինչպես են պատկերները պահվում համակարգիչներում, ինչպես նաև ցուցադրել տեղեկատվության ահռելի մասշտաբը միայն մեկ նկարի վրա, որը տեսնում եք համակարգչում: Այն նաև թույն տեսք ունի: Այս խրատական ուղին կանցնի այն մասին, թե ինչպես կարելի է ձեր սեփական պատկերով հիմնված գավազանով քանդակ պատրաստել:

Ահա հիմնական գաղափարը. Յուրաքանչյուր թվային պատկեր բաղկացած է բազմաթիվ փոքր քառակուսիներից (պիքսելներից), որոնցից յուրաքանչյուր քառակուսու համար տրվում է որոշակի ինտենսիվության արժեք: Լուսանկարի շատ մութ շրջաններն ունեն ցածր ինտենսիվության պիքսելներ, իսկ պայծառ (օրինակ ՝ օդապարիկը) բարձր ինտենսիվության արժեքներ: Քանդակում պատկերում պատկերված յուրաքանչյուր պիքսելում ինտենսիվության արժեքները փոխակերպվում են գավազանաձողի բարձրության: Լուսավոր շրջաններն ունեն բարձր բարձրություն, իսկ մութ շրջանները ՝ ցածր:

Իմ կառուցած քանդակը 82,5 x 123 x 60 սմ չափսեր ուներ, և կտրված էին 4230 գավազան (53 տող 80 սյուներով): Ի վերջո, ես օգտագործեցի գրեթե 1/2 մղոնանոց աշտարակների ձողեր, բայց դուք կարող եք ձեր քանդակը մասշտաբավորել ձեր ուզած չափով: Այս նախագիծը կպահանջի պատկերի մշակման և ատաղձագործության որոշակի հմտություններ: Դրա նկարագրությունը նույնպես նշված է իմ կայքում ՝ jrbums.com: Շնորհակալություն այն ստուգելու համար:

Քայլ 1: Մատակարարման ցուցակ

Նյութեր:

1. 5/16 "x 48" Birch Dowels - ձեզ անհրաժեշտ թվի որոշումը բացատրվում է 3 -րդ քայլում, հավանաբար դա կլինի ավելի շատ գավազանների ձողեր, քան դուք պատվիրել եք ձեր ամբողջ կյանքում (ես պատվիրել եմ այստեղ ՝ https:// www. cincinnatidowel.com/)

2. thick”հաստ նրբատախտակ (կարծում եմ, որ ես օգտագործել եմ կեչին ՝ https://www.homedepot.com/p/Columbia-Forest-Products-3-4-in-x-4-ft-x-8-ft-PureBond -Birch-Plywood-165921/100077837)

3. Նկարչի ժապավեն

4. Էլմերի փայտի սոսինձ

5. Փայտի ծեփոն

6. Մետաղական խողովակներ 5/16”տրամագծով (90 աստիճանի հորատման ուղեցույցի համար):

7. Zip կապեր (90 աստիճանի հորատման ուղեցույցի համար):

8. Էժան նրբատախտակ (շրջանաձև սղոցի ուղեցույցի համար)

9. 2 դյույմ x 4 դյույմ x 96 դյույմ. Prime Kiln-Dried Whitewood գամասեղ (շրջանաձև սղոցի ուղեցույցի համար)

10. Նուրբ ավազի թուղթ (մոտ 200 - 300 հատ)

11. Ներկ (ըստ ցանկության)

Գործիքներ:

1. Հորատանցք և փայտի համար 5/16 դյույմ հորատիչ

2. Շրջանաձեւ սղոց

3. Հոսանքազերծիչ

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

5. MATLAB, կամ պատկերի մշակման այլ ծրագրակազմ

Խնդրում ենք օգտագործել փայտամշակման անվտանգ պրակտիկա այս նախագծի ընթացքում: Պետք է կտրել մի տոննա ձողիկներ, այնպես որ դուք պետք է շատ կենտրոնացած լինեք և շատ ընդմիջումներ անեք:

Քայլ 2. 2D պատկերի փոխակերպում 3D մոդելի

Քանդակի մեջ եղունգների ձողերի երկարությունները որոշելու համար դուք պետք է որոշ պատկերի մշակում կատարեք: Ես օգտագործեցի Matlab- ը և տեղադրեցի ծածկագիրը այս ուսանելի 3 -րդ քայլում: Կարող եք նաև օգտագործել պատկերի մշակման այլ ծրագրային ծրագիր:

RGB- ից ինտենսիվության փոխակերպումը պատկերացնելու համար ես ունեմ մի տեսանյութ, որը ցուցադրված է վերևում: Կեղծ գունային քարտեզը օգտագործվում է պատկերի ինտենսիվությունը ցուցադրելու համար (կարմիրը բարձր ինտենսիվություն է, իսկ կապույտը ՝ ցածր ինտենսիվություն): Վերևում տեղադրված մյուս տեսանյութը ցույց է տալիս 2D ինտենսիվության պատկերից փոխակերպումը 3D օբյեկտի:

Պատկերի բեռնում

Տաք օդապարիկի պատկերը բեռնվել է Matlab- ում և վերածվել գորշ գույնի պատկերի: Ահա Matlab- ում դա անելու կոդը.

A = imread ('ball.jpg'); % բեռնել պատկերը matlab- ում

A = rgb2gray (A); % փոխարկել RGB- ը մոխրագույն չափի

A = կրկնակի (A)/առավելագույնը (կրկնակի (A (:))); % նորմալացնում է մոխրագույն մասշտաբի պատկերը և փոխակերպում կրկնակի

Պատկերի նվազեցում

Պատկերի սկզբնական չափսերն էին ՝ 2572 x 3873, շատ ձեռնափայտերի միջոցով ձեռքով կտրելու հնարավորություն (եթե չեք ուզում խելագարվել): Հետևաբար, պատկերը նվազեցվում է այնպես, որ պիքսելները շատ ավելի քիչ են, և, հետևաբար, շատ ավելի քիչ դոդի գավազան կտրելու համար: Ես նաև տարածական ֆիլտր օգտագործեցի պատկերը հարթելու համար, որպեսզի կառուցվածքը ավելի շարունակական տեսք ունենա: Ի վերջո, պատկերը նորմալացվում է այնպես, որ առավելագույն ինտենսիվությունը 1 է:

A = պատկերացնել (A, 0.0205); Պատկերի% նմուշի նախնական պատկերի չափի 2.05%

A = medfilt2 (A); % հարթ պատկեր

A = կրկնակի (A)/առավելագույնը (կրկնակի (A (:))); % նորմալացնում է մոխրագույն մասշտաբի պատկերը և փոխակերպում կրկնակի

Փոխակերպում dowel գավազանով երկարությամբ

Այս պահին պատկերը պահվում է որպես 53 x 80 մատրիցա `0 -ից մինչև 1 -ը: Այս մատրիցը փոխակերպելու համար, որը կազմված է գավազանաձողերի երկարություններից, այն բազմապատկում եք այն առավելագույն բարձրությամբ, որը կցանկանայիք լինել ձեր դյուլի քանդակը: Իմ համար ընտրեցի 60 սմ: Այնուհետև դուք պետք է լրացուցիչ երկարություն ավելացնեք գամասեղին, քանի որ այն գավազանը գցում է տախտակի մեջ: Սա նաև երաշխավորում է, որ դոդների գավազանի կտրվածքները շատ փոքր չէին: Ես սա դրեցի 2,5 սմ (1 դյույմ):

AmaxH = 60; % Քանդակի առավելագույն բարձրությունը (սմ)

հորատումԽորություն = 2,54; % Լրացուցիչ երկարություն ավելացված է ձողերի ձողերին, որպեսզի այն մղվի տախտակի մեջ (1 դյույմ)

Երկարություն = A.*AmaxH; % Բազմակի պատկերի մատրիցա ըստ առավելագույն բարձրության `պատկերի մատրիցը դոդի ձողի երկարության փոխարկելու համար

Երկարություն = Երկարություն+հորատումԽորություն; % Ավելացնել հորատման խորություն

Նախագծի այս հատվածում դուք կորոշեք, թե որքան մեծ կցանկանայիք լինել քանդակը: Դուք կարող եք հարմարեցնել նվազագույն նմուշի սանդղակը (հարմարեցնել սանդղակը imresize- ում) և դոդի առավելագույն բարձրությունը: Costախսերը և որքան ժամանակ եք ցանկանում ստանձնել նախագիծը, պետք է հաշվի առնել մասշտաբների ընտրության ժամանակ: Նույնիսկ իմ կառուցած 53 x 80 պիքսելանոց քանդակը պահանջում էր կտրել 4240 գավազան: Այս նախագիծը տևեց ավելի երկար, քան կարծում էի, և ես կցանկանայի, որ ինձ ավելի շատ ժամանակ հատկացներ ՝ հաշվի առնելով, թե որքանով է պատկերը նվազեցնելու համար:

Քայլ 3. Անհրաժեշտ դոդների ձողերի քանակի որոշում

Այս նախագծում առկա են փոփոխական երկարության ձողերի գավազանների բազմաթիվ կտրվածքներ: Հետեւաբար, ես հանդես եկա մի ալգորիթմով, որը նվազագույնի է հասցնում dowel ձողերի քանակը, որոնք դուք պետք է պատվիրեք: Պատկերը մշակելուց հետո դուք կիմանաք կտրվածքների երկարությունները, որոնք պետք է կատարեք: Դուք նաև գիտեք, թե ինչքան երկարությամբ կարելի է պատվիրել գավազանի գավազանը (իմ դեպքում դրանք 4 ոտնաչափ գավազան էին): Այս խնդիրը լուծելու համար ես օգտագործել եմ թվային մեթոդ:

Իմ ալգորիթմը պտտվում է պատկերի սյուների միջով և ավելացնում բարձրությունները: Եթե պատկերի հաջորդ բարձրությունը գերազանցում է պատվիրվող դոդների երկարությունը (կտրելու համար հաշվի առնելով 4 ոտնաչափից մի փոքր պակաս), ապա այն բաց է թողնվում: Այս գործընթացը շարունակվում է մինչև 4 ոտնաչափ հասնելը կամ ամբողջ պատկերը շրջելիս: Այնուհետև ստեղծվում է տվյալների կառուցվածք, որը սահմանում է ձեր պատվիրած յուրաքանչյուր դոդի գավազանի համար կատարվող կտրվածքների երկարությունը, ինչպես նաև այդ կտորի գտնվելու վայրը պատկերում: Այս մոտեցումը օգնում է մեկ դոդի գավազանի կտրվածքները միմյանց մոտ պահել, որպեսզի դրանք չխառնվեն: Դա ամենաարդյունավետ և ոչ ճշգրիտ լուծումն է, բայց այն աշխատում է:

Վերևում ցուցադրված տեսանյութը բացատրում է, թե ինչպես է աշխատում նվազագույնի հասցնելու ալգորիթմը և ինչպես են տվյալները պահվում և ցուցադրվում: Կցված է պատկերի մշակման, դոդի ձողերի կտրվածքը նվազագույնի հասցնելու և ելքը ցուցադրելու ծածկագիրը:

Ահա ամփոփագիր իմ գավազանով գավազանի քանդակի համար.

Պատկերի չափսերը ՝ 53 x 80

Կտրումների քանակը `4240

Կիրառված գավազանի ընդհանուր երկարությունը `76847 սմ

Անհրաժեշտ է գնել 646 դոդ գավազան `119,92 սմ երկարությամբ միավորով

Քայլ 4: Ստեղծեք քանդակի համար նախատեսված տախտակ

Կտրեք նրբատախտակը շրջանաձեւ սղոցով կամ սեղանի սղոցով: Չափերը պետք է համապատասխանեն ձեր պիքսելների քանակին և ձեր ուզած տարածությանը: Օրինակ, ես ունեի 53 x 80 պիքսել և ցանկանում էի 1,5 սմ տարածություն ունենալ, այնպես որ նրբատախտակը կտրվեց 82,5 -ով 123 սմ -ով:

53*1.5 + 1.5*2 = 82.5 սմ (1.5*2 -ը սահմանի համար է)

80*1.5 + 1.5*2 = 123 սմ

Օգտագործելով կարգավորելի T- քառակուսին, ես գծեր գծեցի բոլոր տողերի և սյուների համար, որոնք կլինեն քանդակի մեջ: Հետո ես կառուցեցի Իզի Սվանի նախագծած սարքը `նրբատախտակի մեջ 90 աստիճանի անցք հորատելու համար: Ահա նրա տեղադրած տեսանյութի հղումը: Այս սարքը շատ լավ էր աշխատում ամբողջ տախտակի վրա նույն խորության ուղիղ անցքերի համար: Տախտակի վրա մնացած վատ հետքերը այնուհետ մաքրվում էին փայտի ծեփամածիկի միջոցով:

Ընտրովի քայլը տախտակը ներկելն է: Ես դա արեցի ծեփամածիկի և վատ բծերը ծածկելու համար: Նկարը այս պատկերի ուրվագծային գծերից է: Վերջնական քանդակի մեջ դժվար է տեսնել այս նկարը `պտուտակաձողերի խտության պատճառով:

Քայլ 5: Շատ դոդների ձողեր կտրելը

Րագրի հաջորդ մասում դուք ստիպված կլինեք կտրել շատ դոդների ձողեր և հետևել դրանց դիրքին: Ես որոշեցի միանգամից կտրել հինգ դոդի ձողեր (ես դա կանդրադառնամ որպես կապի ձողերի փաթեթ): Կտրող ալգորիթմը, որը ես ստեղծել եմ, ցուցադրում է փաթեթում յուրաքանչյուր դոդի երկարությունը (տե՛ս նկարը): Ես չափեցի այս հեռավորությունը քանոնով և նշեցի այն գեղանկարչի ժապավենով, որն ամբողջությամբ փաթաթված էր դոդի շուրջը: Սա կարևոր է, քանի որ այն կանխում է պտուկի գավազանի պոկվելը շրջանաձև սղոցով կտրվելիս: Այնուհետև պտուտակաձողերի փաթեթը հավասարեցվում է սղոցի հետ կտրվելու համար:

Ես նախագծեցի փայտե ամրակ էժան նրբատախտակից և 2x4- ից, ինչը հնարավորություն տվեց գավազանների ձողերի փաթեթը հանգստանալ ճեղքում: Այս ճեղքին ուղղահայաց ուղեցույց էր շրջանաձև սղոցի համար: Կպչուն ժապավենով ամրացված տեղում, շրջանաձև սղոցը գցվում է ուղեցույցի երկայնքով, որպեսզի միանգամից կտրվեն փաթեթի բոլոր դոդերը: Այնուհետև dowels- ը պիտակավորվում է, որպեսզի իմանաք, թե որտեղ են տեղադրվելու dowel ձողերը pegboard- ում: Կտրված համարը այն էր, ինչ պահանջվում էր, քանի որ իրական դիրքը պահվում է իմ ստեղծած ծրագրում: Այս ընթացակարգը կրկնվում է մինչև փաթեթում բոլոր կտրվածքները ավարտվեն, այնուհետև կտրվում են հինգ նոր գավազան: Քանի որ շատ կրճատումներ կան, շատ կարևոր է կենտրոնացած լինել և շատ ընդմիջումներ անել: Վերոնշյալ տեսանյութը նկարագրում է նաև ամբողջ գործընթացը:

Ի վերջո, տախտակի վրա տեղադրվում են մի տոննա ձողիկներ, ուստի շատ կարևոր է օգտագործել հեշտ հիշվող պիտակավորման համակարգը: Վերոնշյալ պատկերը ցույց է տալիս այս նախագծում կտրված dowels- ի միայն կեսը:

Քայլ 6. Սեղանի ձողերը տեղադրեք տախտակի մեջ

Դուք պաշտոնապես կտրել եք տոննա գավազանների ձողեր: Որպեսզի դրանք արդյունավետորեն տեղադրվեն տախտակի մեջ, կարող է օգտակար լինել էժան նրբատախտակից մի քանի ժամանակավոր տախտակ ստեղծելը: Նկարներից մեկում դուք կարող եք տեսնել ժամանակավոր տախտակ, որը համապատասխանում էր տախտակի մոտ հինգ կամ ավելի սյուներին:

Կտրված ձողերի ձողերը բացված էին, իսկ վերջը հղկված էր մանր ավազի թղթով: Այս աշխատանքը հիանալի է կիսվել պատրաստակամ ընկերոջ հետ: Դա բարեկամության իսկական փորձություն է: Ձեր ընկերոջ օգնությունից հետո ձեզանից պահանջվում է ճաշ պատրաստել կամ օգնել մեկ այլ DIY նախագծի հարցում:

Մանրացնելուց հետո դոդների ձողերը տեղափոխվում են ժամանակավոր բռնակով տախտակ: Պիտակավորման պայմանագիրը և Matlab ծրագրի արդյունքը օգտագործվում են յուրաքանչյուր դոդի ճիշտ դիրքում տեղադրելու համար: Փայտե սոսինձ է ավելացվում մոտ հինգ անցքերի եզրերին `տախտակի սյունակի երկայնքով: Համապատասխան հինգ dowels- ը այնուհետև տեղադրվում է տախտակի մեջ: Դուք կարող եք օգտագործել մուրճը ՝ պտուտակաձողերն ամբողջությամբ տախտակի մեջ քշելու համար:

Միաժամանակ մի քանի սյուների ձողեր հավասարեցնելու պատճառն այն է, որպեսզի համոզվեք, որ դոդները «իմաստալից» են այն դիրքում, որտեղ տեղադրվում էին: Եթե աքաղաղը չափազանց փոքր կամ չափազանց կարճ է թվում, կարող եք կրկնակի ստուգել ծրագիրը այն երկարության համար, որը ենթադրաբար պետք է լինի այդ դիրքում: Հնարավոր է ՝ ստիպված լինեք պտուտակներով պտտվել կամ կարող եք կարգավորել, թե որքան հեռու եք գցում ձողերի գավազանը տախտակի մեջ:

Ես կրկնում էի գավազանների ձողերի այս տեղադրումը և հավասարեցումը միաժամանակ մոտ երեք սյուների համար: Ես նաև նախագծեցի և 3D տպեցի հավասարեցման գործիք, որը գտնվում էր դոդների ձողերի վերջում, այնպես որ ավելի հեշտ էր ապահովել, որ փայտի սոսինձը չորացնելիս դոդների ձողերը ուղիղ էին: Դուք կարող եք տեսնել, որ այս ադապտերն օգտագործվում է լուսանկարներից մեկում: Այս ադապտերի STL ֆայլը կցված է: Հնարավոր է ՝ ստիպված լինեք վերափոխել դիզայնը ՝ կախված դոդի ձողի տրամագծից և տարածությունից:

Քայլ 7: Ավարտված կառուցվածք և որոշ խորհուրդներ

Երբ ավարտեք դոդների բոլոր ձողերի տեղադրումը և դասավորումը տախտակի մեջ, ձեր քանդակը ավարտված է: Վերևում ներկայացված են իմ կառուցած գավազանով քանդակի ևս մի քանի լուսանկարներ: Մեծ մասամբ գոհ եմ վերջնական արդյունքներից: Այնուամենայնիվ, կան մի քանի խորհուրդ, որոնք ես ունեմ որևէ մեկին, ով մտածում է նման նախագիծ կատարելու մասին.

1. Մտածեք այս կառույցից փոքր չափսեր կատարելու մասին (53 x 80): Այս նախագիծը պայթյուն էր պլանավորման փուլերում և բավականին մեդիտատիվ էր բոլոր հնարքները մշակելուց հետո: Այնուամենայնիվ, ձեռքի աշխատանքը երբեմն դառնում էր միապաղաղ: Նաև ինձ երկար ժամանակ տևեց ավարտելու համար, գաղափարը հղանալուց մոտ երկու տարի անց:

2. Օգտագործեք ավելի հաստ դոդի ձողեր և/կամ դարձրեք գավազանի քանդակի առավելագույն բարձրությունը ավելի կարճ: Նույնիսկ հավասարեցման գործիքով, ես դժվարանում էի գավազանների ձողերը լավ հավասարեցնել: Ավելի մեծ տրամագծով դոդի ձողեր կամ ավելի կարճ բարձունքներ կօգնեին:

3. Քանդակի պաստառապատ հիմքի համար օգտագործեք նրբատախտակից ավելի որակյալ փայտ: Քանդակի տակ կան ճեղքեր, որոնք պտտվում են սոսնձի ձողերը տախտակի մեջ:

4. Շատ ժամանակ մի՛ ծախսեք տախտակը նկարելու համար. դոդների ձողերը, այնուամենայնիվ, ծածկում են դրա մեծ մասը:

5. Խնդրեք ընկերներից օգնություն: 4000 տիպի գավազանների հղկում կատարելը տարօրինակ խնդիր է, ուստի ինչու չկիսվել այն մի քանի լավ ընկերների հետ:

Հաջողություն!