Grabduck

Псевдоскоп, или что если поменять глаза местами

:


Если вы, увидев эту картинку, поняли, что ваша жизнь больше никогда не будет прежней, то вы меня понимаете. Довольно давно, более двух с половиной лет назад, совершенно случайно я увидел эту картинку на просторах интернета (кажется, на ffffound), и у меня в голове щёлкнул тумблер. Необратимый процесс был запущен.

Привычный ход повседневных событий перестал успокаивать своей завершённостью. Всё, что когда-то наполняло смыслом мою жизнь, стало лишь бледным фоном для опухшей мысли, перманентно отнимающей ресурсы моего мозга; второстепенным мусором перед вопросом, ставшим на тот момент центром моего существования — «Как? Каково это — посмотреть в такую конструкцию? Что увидит человек?» (надеюсь, никто не заметил, что вопроса здесь три). Я определённо захотел собрать эту конструкцию и узнать ответ на вопрос.

Шли годы, я получил таки второй диплом и закончил университет. Суровый матан, геометрия Лобачевского и другие заумные штуки сделали меня менее восприимчивым к подобным изображениям, психика стабилизировалась (надеюсь). Я познакомился с книгами Оливера Сакса, где рассказывались удивительные истории, в том числе и о восприятии и расшифровки мозгом визуальной информации (скажем, история слепого от рождения парня, который уже в зрелом возрасте благодаря операции обрёл зрение).

Кроме того, я узнал, что, конечно же, задолго до меня умные люди додумались построить подобные конструкции, с помощью их изучать реакцию мозга на оптические иллюзии и даже дать умное научное название — псевдоскоп (а ещё инвертоскоп и моя следующая мечта — стереотруба).

Обнаружились всевозможные сообщества, статьи с математическими выкладками, заметки с впечатлениями от использования, онлайн-магазины, круги по интересам и тусовки разной степени задротства, видео без смс и регистрации, щебень арматура дёшево москва самовывоз… извините, почувствовал себя труъ-сеошником.

Окончательно магию таинственности и неизвестности бульдозером снесло открытие такого ресурса как тиниай и фича поиска по изображениям на гугл.имейджз. При помощи этих сервисов я разузнал источник того первичного изображения. Как оказалось, задолго до меня тропинку протоптал Анатолий Зенков, крутой дизайнер, как можно судить по его каналу вимео. Нашлись видео тестирования и фликр.галерея с процессом создания псевдоскопа.

Казалось бы, на этом можно закончить историю, вселенная преподала мне урок: «Лавры первопроходца заняты, всё уже придумано до тебя, кажущееся тебе великим озарение лишь миг никому не нужного велосипедоизобретения, этот мир суров и бескомпромиссен, и в нём нет места твоим тухлым идеям».

Но почему-то охоты не отбило. Желание не умерло, всё ещё теплилось, хотя и поубавилось. Катализатором во время инкубационного периода стал год, проведенный в местах лишения свободы под названием ВС РФ, где делаешь то, что тебе скажут, из того, что найдёшь сам. Шуруповёрт? Ножовка по металлу? Ха! Приходилось неделю просить офицеров сводить в магазин купить болт за свои деньги; а если необходимы были саморезы, они выкручивались в других местах, с надеждой, что ничего при этом не обрушится. Так что недавнее обретение свободы наверняка способствовало переходу от идеи к действиям.

Другой мотив, запустивший процесс создания — желание избавиться от идеи, чтобы она нашла выход, не преследовала и не душила меня, не брала в плен, как написал об этом Олег Пащенко (иллюстрация ниже его).

Как бы то ни было, у меня обнаружилось свободное время, и я решился построить свой собственный зеркальный псеводскоп.

Началось всё с расчётов на бумажке. Не тензорное исчисление, конечно, но и с тригонометрией пришлось помучиться.

Общий масштаб бедствий можно оценить по фотографии:

После этого утомительного этапа родилось желание автоматизировать просчёт координат зеркал. Во-первых, там довольно много изменяемых входных параметров (угол зеркал, расстояние между глазами, их угол обзора и прочее). Во-вторых, я уже тогда планировал показать своё детище миру и решил облегчить для заинтересовавшихся создание конструкции.

В итоге быстро слепил на флэше (извините) программку, в которой каждый может рассчитать все размеры под себя. Вариант настройки, по которой строил я, выставил в программе по умолчанию.

Думаю, нет необходимости объяснять каждый ползунок. Только упомяну насчет зазоров. Все расчёты велись с учётом «стерильной» конфигурации, т.е. зеркала с нулевой толщиной, всё попадает миллиметр в миллиметр. В жизни всё выходит не так гладко — там зазор, здесь нестыковка, кривизна рук превышает допустимые нормы и т.д. Зеркала же имеют ненулевую толщину, что накладывает погрешность: при падении луча на отражающую поверхность под углом, отличным от прямого, эффективная поверхность зеркала меньше реальной, т.к. с торца зеркала луч не пройдет нормально. На схеме это можно рассмотреть (тут ещё не отображен факт преломления луча света на границе):

Так что сантиметр зазора я оставил. Если кому интересно покопаться, вот исходники. Написано на AS3, но без классов (ещё раз простите) и всей этой ООП-тусовочки, тупой и бесхитростный код.

Ну что же, размеры получены, можно приступать к большой стройке. Напоследок размеры прогоняю через cinema4d, просто для успокоения.

Теперь из бумажно-виртуального мира возвращаемся к миру реальному.
Продумываем физическую реализацию чертежей — материалы, крепления, цвет. После этого совершается набег на магазины — сначала ОБИ, потом ЛеруаМерлен.

Что в итоге гламурного шоппинга (я очень органично шлялся по торговым центрам со стройматериалами, заглядывая в модные магазинчики) имеем:

  • 4 зеркала высотой 300 мм и шириной 65, 130, 200 и 265 мм соответственно. Если опасаетесь разбудить в себе могучую силу хендмейд нарезки зеркала — в ЛеруаМерлен всё порежут, хотя за неплохие такие деньги — 90 руб. за один разрез. В итоге нарезка обошлась дороже, чем сами зеркала.
  • 4 куска фанеры 7-слойной толщиной 1 см (тоньше не нашел):
    300 × 300мм — 2 шт. (боковые стороны),
    550 × 300мм — 2 шт. (верх и низ).
    Аналогично, чтобы не превращать квартиру в лесопилку, находя потом в течение пары лет опилки в самых неожиданных местах, можно воспользоваться бесплатным сервисом нарезки фанеры в ОБИ.
  • Уголки металлические. Планировал пластиковые, но в ОБИ таких не оказалось. Двух форматов: широкие (три метровых), для скрепления каркаса коробки и крепления тыльной стороны зеркал к каркасу; и узкие (два метровых), для крепления отражающей стороны зеркал к каркасу.
  • Ножовка по металлу и стусло для попила уголков.
  • Клей в обильных количествах для уголков. Набрал всякого — обычный момент, супермомент (в итоге его только и использовал), эпоксидный момент. Саму коробку можно было, конечно, изящно посадить на саморезы, но уж очень хотелось побольше клея понюхать. Чёрт, я это вслух сказал?
  • Цветовую схему решил выбрать как у варианта Зенкова. Для этого была куплена эмаль черная (для внутренностей) и жёлтая (для наружкой отделки) с валиками и кисточками. Плюс еще жёлтая краска в баллончике (не понадобилась) и черный маркер для раскраски узких уголков, которые в магазине только белого цвета были.

После покупки материалов более детально всё просчитал в векторном редакторе, с учетом размеров уголков, толщины фанеры и зеркал, чтобы ничего не перекрывалось. На основе этих данных уточняю координаты.

Начинаем с разлиновки чертежей на верхней и нижней панелях. Тут надо быть точным, особенно это касается соответствия верхней и нижней панели — любое рассогласование приведет к наклону зеркала. Параллельно окрашиваем в чёрный цвет тыльные стороны зеркал.

На основе уточнённых чертежей нарезаем уголки — для соединение зеркал с панелями и панелей друг с другом.

Перед склейкой белые уголки закрашиваю черным маркером. Уголки клеем к зеркалам, к панелям пока не фиксируем.

Затем всё клеим к нижней панели согласно разметке на ней.

Закрашиваем все внутренности чёрным (после полной сборки конструкции лазить с кисточкой/валиком между зеркал будет неудобно). В этот момент я решил отказать от разлиновки верхней панели, уповая на перпендикулярность уголков у зеркала (как оказалось позже, напрасно).

Устанавливаем верхнюю крышку.

Сразу обнаруживается косяк из-за неправильного порядка поклейки уголков (об этом подробней в конце) — верхний уголок не плотно прилегает к каркасу. Придется отковыривать уголок и приклеивать отдельно.


здрасти

Осталось покрасить снаружи. Заклеиваем бумагой полости.

Покрываем чёрной основой.

Потом в два слоя желтую краску. Готово!

Может первый блин и не вышел комом, но и реализация далека от идеала (ошибки и возможные улучшения я опишу ниже).

Что же касается ответа на тот самый вопрос — Каково же оно?

Я процитирую Зенкова:

«Как оказалось, для меня это устройство „не работает“. Из-за плохого зрения у меня было ощущение что я просто смотрю одним глазом. Однако испытав устройство с другими людьми выяснились много интересного. Например что на ближних предметах практически невозможно сфокусироваться. У дальних предметов теряется объем и они становятся плоскими. Плюс ко всему теряется понимание расстояния до объектов, вплоть до того что некоторые отдаленные предметы буквально видны перед ближними. Многие сравнивали эффект с 2D играми, где из-за разницы смещения слоев симулируется глубина сцены, однако отмечали что это похоже на недоработанную игру».


В ходе работы я совершал ошибки, в основном из-за отсутствия терпения и инженерного опыта (*пафосмодон* ну, точнее, опыта реализации своих инженерных наработок, а так модель детектора гамма-излучений на GEANT4 я делал в свое время *пафосмодофф*), а также из-за лени. Уже не хотелось думать, хотелось делать-делать-делать до победного конца, не включая мозг. Поэтому что-то я спланировал не так, где-то косячил во время реализации, передумывал посередине процесса и т.д.

В общем, оглядываясь назад, что я бы сделал по-другому:

  1. Размер. Я всё-таки сделал бы поменьше. У меня не художественная арт-мастерская в мансарде старого кирпичного дома в центре Москвы, и места под такую штуку особо и нет. На шкаф только если закинуть.
  2. Материал панелей. Я выбрал фанеру просто по принципу наименьшего сопротивления (она была в ОБИ, и было лень совершать лишние выезды по магазинам). Минусы — тяжесть, сучки, текстура (затрудняется покраска, зато пыль собирает особо удачно, визуально и на ощупь хотелось бы чего-нибудь гладкого). Прочность 7-слойной фанеры тут и не нужна — фактически, необходимо лишь чтобы конструкция не прогибалась под собственным весом. Если проявить настойчивость и желание разъезжать по магазинам, уверен, можно было бы найти подходящий тонкий, лёгкий и прочный материал из какого-нибудь поликарбонатаиликакеготам.
  3. Всё-таки нашел бы чёрные узкие уголки. Конечно, я свои белые перекрасил в черный цвет маркером, но со стороны зеркала так не выйдет (клей растворяет краску и отказывается садиться на покрашенную сторону). Как уже было видно на схеме выше, отражающая поверхность зеркала защищается слоем стекла, из-за этого в отражении видны белые полосы от уголков. Сильно портит внешний вид.
  4. Другая последовательность склейки. Я бы, наверное, сначала приклеил уголки к каркасу сверху и снизу согласно чертежам, а потом бы уже приклеивал к ним зеркала. Точность бы повысилась. А то малейший просчет, наклон зеркала — и эффект псевдоскопа теряется.
  5. Я бы почитал в интернете об основах малярной работы, чтобы не познавать всё, так сказать, в прямом эфире. За скобками рассказа я оставил множество своих факапов в этой области, о которых мне даже стыдно вспоминать.
  6. Щели. Несколько отверстий в конструкции не имеют функциональной пользы. Можно или изначально удлинять зеркала для их закрытия, или, если уже после сборки, их можно закрыть каким-нибудь листом черного пластика. И визуально станет лучше, и эффект псеводскопа сильней, т.к. глаз не будет отвлекаться на посторонние изображения

Ну и пара советов:

  1. Было бы неплохого сначала убедиться, что это на вас работает. Из цитаты Зенкова выше ясно, что эффект псевдоскопа способны оценить не все. Если есть проблемы со зрением — задумайтесь, не пролетите ли вы в итоге.
  2. Бережно относитесь к зеркалам. Они должны быть идеально чистыми. Любая царапинка, пятно или даже пылинка ломает весь эффект — мозг понимает, что его пытаются обдурить.

И напоследок прошу прощения за графоманство, общую атмосферу позерства и изливание ненужных читателю фактов биографии. Еле остановил себя, когда уже хотел познакомить вас со своей семьей.