Алгоритм создания бесконечного зеркала, от выбора материалов до сборки

Теоретически объяснить такой оптический эффект несложно. Создать иллюзорный бесконечный тоннель можно даже с помощью обычной свечи: этой магией пользовались многие девушки едва ли не всех поколений, проводя святочные ритуалы гадания. Из-за многократного отражения источника света от реальной и мнимой поверхностей зеркала казалось, будто свечка попадала в туннель без конца и края. Все это можно легко объяснить в точки зрения квантовой физики.

Зеркала бесконечности — прекрасный предмет декора, который может стать главным акцентом в интерьере. Чаще всего их используют при оформлении коммерческих помещений: ночных клубов и баров, кафе, выставочных залов, офисов. Впрочем, украсить таким арт-объектом можно и квартиру. Он будет уместно смотреться в ванной или прихожей, выполненной в готическом или индустриальном стиле, с элементами минимализма, поп-арта или техно.

Зеркало с бесконечной глубиной можно использовать не только по назначению, в качестве настенной конструкции с подсветкой, но и как элемент другой мебели. Оно станет оригинальной столешницей для журнального столика, гранью кубической конструкции, украшением для пола и не только. Это может быть полноценная потолочная люстра или дополнительный источник света.

Теоретическая основа бесконечного зеркала (светового колодца)

Эффектом возникновения иллюзорного бесконечного тоннеля пользовались еще наши бабушки, устанавливая во время Святочных гаданий свечу между двух зеркал. Он возникал за счет многократного переотражения источника света от реальной и мнимой зеркальной поверхности. Принципиальная схема этого эффекта представлена на рисунке ниже.

Теоретическая основа бесконечного зеркала

Если вы хотите знать подробнее о том, почему отраженная зеркальная поверхность обладает теми же оптическими свойствами, что и реальная, откройте учебник квантовой физики. Ну а мы продолжим повествование о том, как этот эффект использовать (уже с современными источниками света), но для тех, кто готов принять этот постулат априори.

Настройка системы

Я не задумывал этот раздел как исчерпывающее руководство по настройке умных зеркал. Тут я расскажу лишь о самом главном. А именно, я установил Raspbian Stretch Lite, а потом следовал этому руководству.
Сначала я поэкспериментировал с множеством модулей для MagicMirror, созданных энтузиастами. А уже потом отобрал самое важное. Если вы будете идти моим путём, то советую хотя бы попробовать MMM-EyeCandy.

В итоге я установил следующие модули, которыми пользуюсь до сих пор:

• MMM-MyCalendar
• MMM-cryptocurrency
• MMM-Wunderlist-Enhanced
• MMM-RemoteControl

По умолчанию всё настроено так, что умное зеркало будет заглядывать в репозитории всех установленных модулей и проверять, есть ли в них что-то новое. Мне казалось, что это хорошо, но в итоге я написал следующий скрипт, расположенный в /home/pi/myscripts/mm_update.sh, который автоматически, в полночь, обновляет модули. #!/bin/bash # Обновить модули for d in /home/pi/MagicMirror/modules/* ; do (cd «$d» && git pull && npm install); done # Обновить MM cd «/home/pi/MagicMirror/»; git pull && npm install # Перезапустить MM sudo /sbin/shutdown -r now Для того чтобы сделать этот скрипт исполняемым, воспользуемся командой chmod: chmod +x /home/pi/myscripts/mmm_update.sh Потом надо настроить crontab: sudo crontab -e В список заданий надо добавить следующую команду, которая будет запускать скрипт каждую полночь: @midnight /home/pi/myscripts/mmm_update.sh

Бесконечное зеркало своими руками. Постановка задачи

Итак, перед нами стоит задача создать плоскость, при взгляде на которую будет возникать оптический эффект бесконечного колодца. Для этого нужно:

1. Источник света.
2. Два зеркала.

Конечно, можно воспользоваться бабушкиным рецептом и создать открытую зеркальную систему. В ней взгляд наблюдателя расположен параллельно плоскости зеркал. Но это слишком неудобно из-за того, что высота светильника равна ширине зеркала. А нам нужна плоскость, не уменьшающая высоты помещения.

Поэтому используем закрытую оптическую систему, в которой направление взгляда перпендикулярно плоскости зеркал. Только одно из них должно пропускать часть потока фотонов от источника света. Иначе мы ничего не увидим.

Чтобы получить желаемый оптический эффект нам потребуются:

1. Классическое зеркало с односторонним отражением.
2. Стекло, обладающее частичным зеркальным эффектом.
3. Конструкция, удерживающая зеркала на расстоянии не более 2 см друг от друга.
4. Источник света.

Части проекта, напечатанные на 3D-принтере

Те части проекта, которые надо напечатать на 3D-принтере, я, в основном, спроектировал сам. Ниже приведён список ссылок на соответствующие файлы. Вы можете свободно ими пользоваться.

• Решётка для динамика.
• Корпус для датчика движения HC-SR501.
• Корпус для источника питания CanaKit 2.5A Raspberry Pi Micro USB.
• Настраиваемое крепление для дисплея.
• Крепление для светодиода.
• Панель управления для телевизора.
• Крепление для Raspberry Pi, рассчитанное на VESA Mount.

Реализация конструкции

Воплотить в жизнь такую конструкцию можно по-разному. Все зависит от доступных домашнему мастеру материалов. Ниже предложен один из вариантов решения.

Зеркала

С классическим зеркалом все понятно, надо купить подходящего размера или обрезать имеющееся. Из чего делать полупрозрачное? Оптимальный вариант – стекло толщиной 4 мм, покрытое автомобильной тонировочной пленкой. Выбирайте такую, которая пропускает не менее 50 процентов светового излучения.

Каркас

Для каркаса, удерживающего систему зеркал, лучше использовать деревянные бруски со стороной в 2 см. Никаких хитрых шипов для сочленения делать не требуется. Чтобы надежно приклеить их к поверхности абсолютного зеркала, используйте силиконовый герметик. Лучше прозрачный.

В реечном каркасе надо предварительно просверлить отверстие, параллельное плоскости зеркал. Через него выводятся питающие источник света провода. Рейки клеятся по одной. Одновременно их выравнивают по внешним краям зеркала.

Как использовать в интерьере

Несмотря на название в качестве зеркала такую конструкцию не используют. Она пригодна для декорирования домашних, коммерческих помещений. Визуально увеличивает пространство, привносит нотки хай-тека в любой интерьер. А благодаря цвету может поддержать основные оттенки оформления.

Критерии выбора подсветки для зеркала в ванной, правила подключения

Зеркала бесконечности устанавливают в клубах, барах, ресторанах. Эффект применим для создания интересных столешниц, барных стоек, крупных инсталляций. Все чаще такие изделия украшают коммерческие помещения, выставочные залы и офисы. Встречаются оригинальные решения, где эффект воплощен в ступенях винтовых лестниц, на полу лифтов. Выполнить можно в следующих стилях:

• минимализм;
• поп-арт;
• техно;
• хай-тек.

Зеркальная поверхность может быть круглой, овальной, квадратной, прямоугольной, пяти-шестиугольной. От формы рамы зависит и эффект бесконечного зеркала. Дизайнеры используют дополнительные элементы внутри, чтобы усилить иллюзию, создать ощущение стоящих внутри бесконечных колонн. Для дома можно собрать простую конструкцию.

В интерьере система используется как светодиодный светильник, полноценный источник света, дополнительное освещение. Чаще применяется как декоративный элемент, не несущий функциональной нагрузки. Может быть самостоятельной деталью либо являться частью журнального столика, стола, барной стойки, выставочной витрины.

Такие зеркала используют в интерьерах автомобилей премиум-класса, на потолках лимузинов, в стойках с шампанским и бокалами. В таком случае инсталляции дополняют длинными светодиодными лентами по внешней границе.

Эффект бесконечности применяют в выставочных залах и галереях. Его используют для украшения конкретных композиций, в качестве сопровождающего арт-объекта. В галереях современного искусства зеркала широко эксплуатируют для зонирования, отделения одной выставки от другой. Еще одна функция – усиление эффекта световых представлений.

Пошаговое создание рамки для зеркала своими руками, варианты декора

Источник света

Полость оптической системы после сборки становится герметичной и невентилируемой. Поэтому источником света может быть лишь тот, который не выделяет тепла. Оптимальный вариант – светодиодная лента. Лучше выбирать RGB, что позволит создать дополнительные оптические эффекты. Если есть возможность, используйте те, номинал рабочего напряжения которых равен 24 вольта. Они ярче, им легче пробиться через зеркальную пленку.

Светодиодная лента

Сборка

Процесс сборки прост. Если все перечисленные выше элементы под рукой, то от вас потребуется только аккуратность.

1. Рейки каркаса приклеиваете силиконовым герметиком к зеркалу со стороны отражающей поверхности.
2. Закрепляете на внутренней поверхности каркаса светодиодную RGB-ленту, питающий шнур выводите через предварительно просверленное в рейке каркаса отверстие.
3. Обрезаете зеркальную пленку на ширину каркаса.
4. Наносите силиконовый герметик на каркас и кладете сверху стекло с зеркальной пленкой (зеркальная поверхность внутрь).

Теперь осталось решить, что делать с торцами, чтобы закрыть деревянный каркас.

1. Если все сделано аккуратно, а рейки каркаса оструганы, то торцы красят.
2. Использовать алюминиевый П-образный профиль – отличное решение для дизайна в стиле Hi-Tech.
3. Применить пластиковый кабельный канал без крышки.

Для закрепления профилей подойдет тот же силиконовый герметик.

Что это такое?

Бесконечным зеркалом, или зеркальным тоннелем, называют отражающую поверхность, в которой визуально наблюдается многократное отражение объектов. На самом деле объект всего один, и получаемый зрительный эффект – всего лишь иллюзия. Он достигается с помощью яркого света из сторонних источников, которые отражаются в зеркале.

Эффект зеркального тоннеля

Важно! На практике зеркальный 3D-тоннель можно создать посредством параллельного расположения зеркальных поверхностей и применения светодиодных лент.

С одной стороны конструкции находится настоящее зеркало, со второй – стекло со светоотражающей пленкой. Когда человек смотрит на такой предмет, то не видит дна тоннеля, а многократное отражение света создает необычный эффект многоуровневого колодца.

Толщина зеркала – всего несколько сантиметров, при этом иллюзия его глубины весьма реалистична. Еще более можно усилить впечатления, если применять мигающую подсветку или меняющие цвет лампы.

Варианты конструкции ленты

Если расположить RGB-светодиодную ленту вдоль периметра удерживающего каркаса, то визуальный эффект будет состоять из повторяющихся светящихся рядов. Это интересно, но слишком просто.

Проявите фантазию, и приклейте на зеркало вместе с каркасом две-три геометрические фигуры, составленные из тех же реек. По периметру вставок приклейте светодиодную ленту. Только обратите внимание на то, чтобы его длина была кратна целочисленному значению расстояния между монтажными точками, по которым ленту можно резать. Питающий провод придется выводить через зеркало. Для этого его сверлят сверлом с алмазным напылением.

Подключение светодиодной ленты

Если RGB-ленту подключить к блоку питания напрямую, то она светится белым. Цветовые эффекты возможны при подключении через контроллер. Это устройство управления работает в паре с пультом. Но если вам хочется видеть цветомузыку, надо выбирать модели, совместимые с компьютером.

Блок питания лучше выбирать тот, мощность которого в два (как минимум) раза превышает потребляемую мощность ленты. Это позволит наслаждаться световыми эффектами неопределенно долго, не боясь перегрева.

Автоматическое включение и выключение зеркала по сигналу от датчика движения

В моём списке возможностей умного зеркала был один крайне важный пункт: зеркало должно выключаться тогда, когда рядом никого нет. Модуль MMM-PIR-Sensor отлично справляется с этой задачей. Особенно — если дисплей, используемый в проекте, поддерживает все команды HDMI CEC. Тот телевизор, что стоит за моим зеркалом, по неизвестным причинам, поддерживает лишь команду, имеющую отношение к состоянию устройства. В результате я решил проблему включения и выключения телевизора с помощью GPIO Raspberry Pi (PIN 15), воздействуя на кнопку питания телевизора так, что устройство считает, что на неё нажимает человек.

Панель управления телевизором
После установки LIBCEC я создал Python-скрипт, работающий в виде демона. Он наблюдает за состоянием датчика движения и, когда надо, включает и выключает телевизор. Этот скрипт я поместил в файл /home/pi/myscripts/ty_manager.py.

#!/usr/bin/env python import os, sys, subprocess, time, argparse, logging, datetime import RPi.GPIO as GPIO from apscheduler.schedulers.background import BackgroundScheduler PWR_PIN = 15 PIR_PIN = 14 isdisplayon = False def monitor_checkstatus(): global isdisplayon logging.debug(‘[*] CEC -> check current status of display’) process_echo = subprocess.Popen([«echo», «pow», «0»], stdout=subprocess.PIPE, shell=False) process_cec = subprocess.Popen([«cec-client», «-s», «-d», «1»], stdin=process_echo.stdout, stdout=subprocess.PIPE, shell=False) process_echo.stdout.close() ret = process_cec.communicate()[0].splitlines() if ‘on’ in ret[1]: logging.debug(«[*] Display is currently on») isdisplayon = True else: logging.debug(«[*] Display is currently off») isdisplayon = False def monitor_toggle(): GPIO.output(15, GPIO.LOW) time.sleep(1) GPIO.output(15, GPIO.HIGH) def main(argv): global isdisplayon parser = argparse.ArgumentParser( description=’A Power managment daemon for issuing CEC commands’ ) parser.add_argument(«-v», «—verbose», help=»increase output verbosity», action=»store_true») args = parser.parse_args() if args.verbose: logging.basicConfig(level=logging.DEBUG) logging.debug(‘[*] Launching powermanager.py in DEBUG mode’) GPIO.setwarnings(False) GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(PWR_PIN, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH) scheduler = BackgroundScheduler() job = scheduler.add_job(monitor_checkstatus, ‘interval’, minutes=20) scheduler.start() monitor_checkstatus() GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(PIR_PIN, GPIO.IN) while True: # PIR triggered if GPIO.input(PIR_PIN): if not isdisplayon: logging.debug(‘[*] Motion detected, CEC -> Turning on display’) monitor_toggle() isdisplayon = True else: if isdisplayon: logging.debug(‘[*] No motion, CEC -> Turning off display’) monitor_toggle() isdisplayon = False time.sleep(1) GPIO.cleanup() if __name__ == «__main__»: main(sys.argv) Потом я создал такой файл сервиса systemd: [Unit] Description=TV Power Manager Service After=multi-user.target [Service] Type=idle ExecStart=/home/pi/myscripts/tv_manager.py [Install] WantedBy=multi-user.target После этого всё заработало так, как мне хотелось.

Планируете сделать умное зеркало?