في هذه المقالة ، سننظر في بعض التأثيرات المفيدة جدًا للداخلية والتي يمكن إنشاؤها باستخدام شريط LED. سنتحدث أيضًا عن الخوارزميات ، حول الكيفية التي تسمح بها الحسابات الرياضية لمصابيح LED لخلق وهم الدفء والراحة ، أي اللهب ، اللهب الرقمي الحقيقي.
يمكن لجميع رموز المصدر التي سيتم تحليلها لاحقًا تحميل من صفحة المشروع المؤلف (AlexGyver).
أولاً ، دعنا نتعامل معها ه مكون. لنفسك افعلها بنفسك جعل هذا الجمال في المنزل المكونات التالية مطلوبة:
- برنامج تشغيل لشريط RGB ؛
- شريط RGB ؛
- امدادات الطاقة 12V لشريط RGB ؛
- اردوينو نانو.
يمكن لأي شخص تنزيل البرامج الثابتة وتنزيلها والحصول على الموقد الرقمي الخاص بك. سنتحكم في شرائط LED من وحدة التحكم الدقيقة ، في هذا المثال اردوينو نانو.
لنبدأ بالبعد الأبسط والأصفر - نقطة (أو شريط نقاط كامل).
هذا هو شريط RGB LED الأكثر شيوعًا ، والذي يعمل بالطاقة بجهد 12 فولت وله تحكم ثلاثي القنوات لكل لون.
باستخدام إشارة PWM (لدينا 8 بت) ، يمكنك ضبط سطوع كل لون ، وبالتالي الحصول على 16.7 مليون لون وظلال. لكننا مهتمون بالنار ، أو بالأحرى تقليده. لمحاكاة اللهب ، تقرر العمل في الفضاء اللوني hsv (اللون ، التشبع ، السطوع).
تسمح لك هذه المعلمات الثلاث بالحصول على 255 ظلال أساسية ، بالإضافة إلى كل ظل للحصول على 255 تدرجًا للتشبع ، أي يمزج مع اللون الأبيض. حسنًا ، المعلمة الثالثة هي السطوع ، بلغة بسيطة - مزيج من الظل باللون الأسود.
هناك العديد من الخوارزميات للتحويل من مساحة HSV ملائمة إلى RGB ، فقط استخدم واحدة منها.
بعد ذلك ، تحتاج إلى تحديد سلوك الحريق. لنفترض أن قوة اللهب هي كمية معينة ، والتي تعطي في الحد الأدنى للقيمة مصابيح LED المشبعة باللون الأحمر والسطوع المنخفض ، وفي الحد الأقصى للقيمة تعطي الأبيض والأصفر واللون الساطع الأقصى.
من أجل الحصول على تأثير اللهب ، نحتاج إلى جعل هذه القيمة تقوم بحركات تذبذبية عشوائية ، يجب أن تكون الحركات عشوائية ، ولكن في نفس الوقت سلسة تمامًا ، أي شيء مشابه للضوء المرتجف. باتباع هذه القيمة ، على التوالي ، سيتغير لون الشعلة وسطوعها.
يقترح المؤلف حل هذه المشكلة على النحو التالي: هناك خوارزمية تصفية بسيطة جدًا ، ومتوسط تشغيل ، والذي يحول التغيير الحاد في القيمة إلى عملية سلسة ، ومعامل واحد فقط وحساب بسيط إلى حد ما.
الفكرة هي: من الضروري ، على سبيل المثال ، 5 مرات في الثانية ، تحديد موضع عشوائي جديد لقيمة الحريق ، وفي مكان ما حوالي 50 مرة في الثانية لتصفية هذه القيمة ، وتغييرها تدريجيًا. ونتيجة لذلك ، يتم تشكيل مثل هذه العملية العشوائية.
في مثال واقعي ، يعمل كل شيء على النحو المنشود.
الآن نحن بحاجة إلى ترجمة قيمتنا إلى لون اللهب وفقًا للقانون المذكور أعلاه ، والحصول على نار أحادية البعد.
يمكن إخفاء شريط LED المبرمج بهذه الطريقة ، على سبيل المثال ، عن طريق اللوح أو بعض النتوء. أيضًا ، يمكن أن يوفر هذا الشريط إضاءة خلفية ، يبدو مثيرًا للاهتمام وغير عادي.
أيضا ، يمكن إرسال الشريط إلى الأرض من مسافة قصيرة ، وبالتالي تحقيق تأثير مثير للاهتمام إلى حد ما.
وبالطبع ، يمكن استخدام قطعة من الشريط لإضاءة موقد أو محاكاة ذلك. وإذا قمت بإزالة اللون الزاهي من الأصفر إلى البرتقالي ، فستحصل على تقليد للفحم المشتعل.
نظرًا لأن لدينا شريط RGB ، يمكننا صنع أي لون من النار في حد ذاته. تريد الأخضر الميت - بسهولة!
نحن بحاجة إلى حريق أزرق سحري - لا مشكلة!
ثم قم بتثبيت البرنامج وبرامج التشغيل ، كما هو مكتوب في التعليمات صفحة المشروع، قم بتنزيل البرامج الثابتة وتشغيلها.
في البداية هناك جميع الإعدادات اللازمة. بمساعدتهم ، يمكنك تخصيص النار بالكامل لنفسك ، وهي: اللون والسلوك وما شابه.
في الواقع ، كانت هذه أسهل طريقة لجعل شريط LED "يحترق". الآن دعونا نلقي نظرة على أمثلة أكثر إثارة للاهتمام. لمزيد من العمل سوف تحتاج قاد الشريط العنوان.
يسمح لك هذا الشريط بالتحكم بشكل فردي في كل من مصابيح LED الخاصة به ويحتوي كل منها على واحد من 16.7 مليون ظلال ألوان.
كل شيء متصل ببساطة شديدة ، وفقًا لهذا المخطط:
لا حاجة لسائقين ، ولكن يوصى بمقاوم. يمكنك الاستغناء عنه ، ولكن هناك فرصة لحدوث LED الأول ، وإذا حدث ذلك ، فلن تعمل المصابيح التالية أيضًا.
مع الإضاءة المباشرة ، على سبيل المثال ، من تحت الأريكة ، تحصل على أريكة جهنم ممتازة مع تأثير الفحم الحجري.
أيضا ، يمكن دفع هذا الشريط إلى شكل منتظم ضوء الشخصية واستخدامها كعنصر مستقل من الداخل.
يبدو جيدًا ، أتفق ، لكن دعنا ما زلنا نحاول تحقيق اللهب الفردي.
سنترك الخوارزمية نفسها. نكسر الشريط إلى مناطق بعرض مختلف ، كل منطقة سيكون لها عملية عشوائية خاصة بها. لجعل هذه العملية أكثر تشابهًا مع اللهب الحقيقي ، سنملأ المناطق من الحواف إلى المركز ، ونزيد تدريجياً من قيمتنا العشوائية إلى قيمتها الحالية. أيضًا في عملية "الحرق" ، يجب أن يتغير حجم المناطق أيضًا بشكل عشوائي.
هكذا تبدو:
الآن دعونا نلقي نظرة على عملية عشوائية أخرى مثيرة للاهتمام تسمى ضجيج بيرلين ، والتي توصل إليها كين بيرلين في عام 1983.
تسمح لك ضوضاء بيرلين بإنشاء توزيع سلس عشوائي للحجم في أي عدد من الأبعاد. يعد مرشح السحابة المعروف في Photoshop مثالاً على ضجيج Perlin ثنائي الأبعاد.
لكن ضجيج بيرلين ثلاثي الأبعاد يجعل من الممكن ، على سبيل المثال ، إنشاء منظر طبيعي جبلي ، علاوة على ذلك ، لتوليدها بشكل عشوائي للغاية ولانهائي ، وفي الوقت نفسه عمليًا دون إنشاء حمل على مكونات الكمبيوتر ، نظرًا لأن الخوارزمية هناك ليست مكلفة للغاية من الناحية الحسابية.
خطة العمل هي كما يلي: أولاً نقوم بإنشاء منطقة ثنائية الأبعاد من ضجيج بيرلين وسنتحرك على طولها بطريقة معينة ، ومسح خط البكسل وإخراجها إلى مصابيح LED.
الخوارزمية كما ذكرنا أعلاه ليست معقدة للغاية و اردوينو التعامل معه بهدوء.والنتيجة هي تأثير رائع للغاية ، سلس قدر الإمكان ، عشوائي ، ومشابه جدًا للهب الحقيقي مع الإضاءة النهائية.
مع الإضاءة المباشرة ، تبدو كما يلي:
لكن كل هذه كانت خوارزميات حريق لشريط واحد. وماذا عن لصق الشريط بنمط متعرج ومحاولة صنع حريق ثنائي الأبعاد على المصفوفة؟
يمكن شراء هذه المصفوفات من الصينيين. فوق المصفوفة ، نضع ناشرًا وزجاجًا ملونًا بأفلام السيارات ، وهذا هو عرض أموليد الحقيقي عالي الدقة.
بالمناسبة ، تبدو واقعية للغاية. شاهد الفيديو الأصلي للمؤلف لمزيد من التفاصيل:
هذا كل شيء. شكرا لكم على اهتمامكم. اراك قريبا!