还记得YouTube上那个“一次投篮一个篮板”的博主谢恩·威顿吗?最近,他又更新了视频。为了适应即将到来的万圣节,他做了一个“3D南瓜雕刻机”。嗯,看起来像上图。
这张照片...明显是p的。是的,边肖很调皮~南瓜雕刻机看起来真的不像这样,但这张图片中的机器是我弟弟的灵感来源。
细心的读者可能发现了,这不是他在疫情期间做的“机器人理发师”!没错。
谢恩发布剪发机器人的视频后,网友们简直心都碎了。“你不怕脸上被抓伤吗?”
于是,谢恩的灵感来了。如果把脑袋换成南瓜会怎么样?类似这样的。
话不多说,开始我们的南瓜雕刻之旅吧~
软件写出来的时候几乎怀疑生命,只是简单的用了几个世纪前诞生的投影法。
要做这个雕刻机,有很多问题。第一,硬件方面,制造这台机器需要哪些工具?其次,软件方面,要写什么样的程序才能把二维平面图映射到南瓜上?
想到这,谢恩自己也吐槽说没见过有人做机器人刻南瓜。“可能是因为真的很蠢吧,但是我就喜欢做这种傻事。”
既然决心要做,就不要灰心,一个一个去解决。
谢恩决定在最初的剪发机器人上做一些改变。毕竟剪头发不费力,但是如果雕刻南瓜,机器就需要结实。
最初的剪发机器人是基于五轴数控机床,有一个特殊的末端,可以用来剪发。谢恩决定移除一些旧的机器人配件,用一个铣削主轴取代它们。此外,他还做了一些调整,以承受数控铣削的严格要求。
经过谢恩的“折腾”,南瓜雕刻机终于成型了。
理论上这个机器可以在南瓜周围随意移动,但是还不能雕刻。换句话说,光靠机器只是完成了一半,成功的关键在于软件。
Shane一开始是这么想的,随便找个图,把上面的图案映射到南瓜上,然后让机器按照图案雕刻。结果,图案被刻进了南瓜里...也就是说,2D图像需要被转换成3D。
那么问题来了,如何将2D图像转换成3D?这个问题不仅困扰着谢恩。几个世纪前,地理学家想在平面上画一个三维地球。
于是,谢恩找到了一个很棒的投影方法——墨卡托投影,简单来说就是把地球展开成一个圆柱体,然后把圆柱体展开成一个平面。
对于这个项目来说,用墨卡托投影实现平面图像的3D是最完美的,因为从纸张转换成球体时,南瓜上的垂直线相当于地球上的经线,而水平线相当于纬线。
查阅了一些资料后,谢恩开始设计代码。他绞尽脑汁写了几个小时,结果这是什么???
谢恩几乎怀疑生活。“我不明白为什么这个不行。”我已经打了几个小时墨卡托投影的代码了。"
经过一番调整,最后,就这样了。(这是他老婆的头像~)
然而,问题又来了。不是所有的南瓜都这么圆。如果他们不碰它们就开始雕刻呢?
现在这么难写的软件都做好了,嗯,问题不大。谢恩想到了一个方法,用一个特殊的工具来帮助机器定位,就像这样,一个蓝色的触发器:
当这个扳机的开关合上时,说明你已经找对了位置,可以开始雕刻了。
对于这台南瓜雕刻机,Shane只希望两件事:能够切割形状,能够Lithophane(一种隐藏式雕刻技术,只有面对光源时才能清晰看到图像)。
然后,按照这两种切法,秀出来!
成品收集
裁剪出形状相对简单。谢恩打算把他女儿的画刻在南瓜上,做一个南瓜灯。
Everything is ready, just convert the pattern into three dimensions, just do it!
It can be said that it is quite successful. "This pumpkin smiles like my daughter with only three teeth."
Let's take a look at the hidden sculpture Lithophane just mentioned, and let's see what a masterpiece Shane carved.
Can you tell? It's like a miniature pumpkin pattern. Shane said that he liked this work very much, although it didn't look obvious because it wasn't cut deep enough.
However, it's much better to look at it with a light ~ you can clearly see the lines of the mini pumpkin, "that's really cool ~"
Remember when Shane used his wife's head to test the code at first? The results are coming! I have to say, it's a little scary to carve it.
This is also very nice under the light ~
Finally, a collection of finished products:
Happy Halloween to everyone ~
Finally, attach this YouTube video, which has reached 326w+!