回転立体ディスプレイを作ろう③

3Dディスプレイ

ちょっと放置気味だった回転立体ディスプレイのプロジェクトを完成に向けて進めます。

これまでの流れ

メイン(立体ディスプレイの調査・作製)

サブ(技術検証)

課題とこれからやること

課題①:振動するため回転数が上げられない

今の回転数は毎秒6回転(360rpm)ぐらいで、バーサライタとしては毎秒10回転(600rpm)以上にはしたいところ。回転数を上げても振動させないためには、回転軸に対して重量分布を均等にすることが重要です。

課題②:正面が暗い

今のバージョンはLEDディスプレイの表示面を回転軸に合わせて回転しています。なので、回転軸周辺でも描画できる一方で、正面部分の描画はLEDディスプレイが真横を向くので暗くなるという欠点があることが判明しました。

真正面の位置を描画する時はLEDディスプレイが真横を向く

課題③:軸がぶれる

どうしてもディスプレイ上部の回転軸がブレてしまうので、上下で回転軸を固定する必要がありそうです。できれば上側に回転軸を作ると見映えが落ちるのでしたくはないのですが、ひとまずは完成させることが大事ですからね。

これからやること①:LEDディスプレイを回転軸からずらす

現状、LEDディスプレイの表示面を回転軸と一致するように配置していますが、課題①②を解決するために思い切って表示面を回転軸から離します。可能であればLEDディスプレイを回転軸に対して鏡写しに配置することで回転モーメントを0に近づけます。

もう一つの利点としては、正面が暗くなることを軽減することができます。というのも、LEDディスプレイが真横を向く位置が正面から少しずれることで、正面側で真っ暗になる部分が無くなります。

解説が下の図で、細かい話は置いておいて右端の図が輝度の分布です(水色の矢印(0度方向)が正面の視点方向)。LEDディスプレイの表示面が回転軸と一致している場合、黒くなっている真正面及び真後ろが見えなくなる部分です。

LEDディスプレイを回転軸からずらした場合の輝度分布が以下のようになります。後ろ側に輝度が低い部分が増えているのと、回転軸の周りに描画できない部分ができてしまいますが、正面部分は真っ暗にならずに済んでいます。どちらが良いかはありますが、この方針で改良します。

これからやること②:軸ブレ防止のために上側にも軸を設ける

これはもうそのままで、LEDディスプレイの上側にベアリングをつけて上下で回転軸を挟み込みます。

これからやること③:立体表示用のデータをUnityで作れるようにする

すでにある程度はできてはいるのですが、かなり複雑な形になってしまっているので改良します。AIに聞きながら。

改良デザイン

カッコよさのために(←大事)、コントローラーをM5Stack CoreからM5Stack Dialに変更します。パーツを判別しやすいように色分けしています。

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