學校老師，分享閃瞎人的冰晶聖誕樹，製作過程! (第3頁)

kobebeefg · 2019-12-22T23:29:09+08:00

大家好，我是學校電腦老師~最近在學校做了這棵聖誕樹，分享一下這棵樹的製作過程!(文長，最後有影片)冰晶聖誕樹亮燈的樣子特寫角度這棵聖誕樹可不是說亮就亮的，需要在頂端投入一顆球，經過樹幹的軌道燈就會依序點亮效果就像下圖這樣製作過程外型發想剛開始是想做顆會發亮的聖誕樹，為了要讓燈光很亮，閃瞎我的學生，所以打算使用透明壓克力打側光的方式作為樹葉，也就有雪花結晶的概念出來了。由於雪花每片造型不同，若以這為造型就該如此，所以我使用Rhino軟體內的Grasshopper作為參數化設計的工具，藉此製作看似真的雪花造型。剛好最近冰雪奇緣電影，有看到類似的報導說劇組人員對動畫中的雪花非常講究，就用冰雪奇緣聖誕樹去google找找，看有沒有一些靈感，結果....google搜尋:冰雪奇緣嘉年華聖誕樹我想冰雪奇緣動畫團隊看到台灣這顆聖誕樹應該會崩潰吧XD好吧~那就在網路研究一下，結果還真的有人用Python模擬真的雪花https://github.com/vishnubob/snowflake但他分析的雪花形式我沒有很愛，而且壓克力切割又怕這種結構容易斷，後來就以他文章中分析的六角形結晶為主要的概念計算一下教室既有的材料、時間等因素，就做個60層的聖誕樹吧!60片結晶樹葉，60個發光元件!開始製作底座底座當然用結晶的六角形為主要概念，想過各種方案後最終決定用環氧樹脂灌模，直接將中心的牙棒固定在底部整棵樹若高1.5公尺左右，可能需要2公斤以上的重量來穩定比較夠，設計好之後就用壓克力來做底座的模具~底座的環氧樹脂因為擔心日後會變黃(明年也可以拿出來擺)，所以加了一些藍色染料上去，但完成後發現太藍了有點突兀...有聽說環氧樹脂不能一次灌太多，所以分四次灌注，但第三層太貪心，結果還是發生悲劇，所以四周出現大氣泡，並且產生變形，後來靠光固化膠水來補救完成之後邊角會凸起來，所以用散打打磨最後再淋上一層環氧樹脂，讓霧面打磨的痕跡消失，側面故意讓他垂流就像冰塊融化的感覺結晶葉片使用Rhino Grasshopper寫程式，隨機生成不同六角形圖案的葉片同時需要考量結構性以及跑出來的圖案不要太醜Grasshopper參數化的好處是，這種每片造型長短都不一樣的設計可以瞬間跑完，也程式調整大概1.5小時，跑60片不同圖案大概5分鐘就搞定完成圖檔就去雷切摟!壓克力的外膜如果先撕掉再雷切，就會產生這種白色的髒污附著，但好處是不用撕膜撕到崩潰這種白色髒汙的解決方法，就是直接用散打裝海綿，膜過一次就好~你看看~ 幾秒鐘搞定~發光單元電路板發光單元的原理就是利用球滾動之後，撞到感測元件，造成通路之後，將電容充飽電，並且透過電晶體讓LED點亮隨著時間讓電容放電，燈光就會慢慢熄滅，我配的這組電路大概需要1分鐘才會讓LED熄滅鋁片撞擊螺旋狀的鐵絲(電料行找到的電池盒彈簧)撞到就會發亮，還會發出清脆的聲音~電路測試完成後就用學校的CNC銑，軟體是用Rhino CAM模擬一下路徑剛銑完的狀況清理後是不是看起來不錯啊~由於要焊接的零件共有60片，零件定位也是個大問題，所以就用3D列印，做了幾個模具好對位焊接地域...焊接完成後的樣子，LED的角度都沒歪掉喔~接觸的鐵片使用的是麵包板附的鋁片，跟別的老師借裁板機來切成小塊再用剪刀修成T字形狀滾珠軌道中心的3D列印軌道倒是最輕鬆的部分，但上下卡榫跟壓克力葉片的連接處，以及電路板接觸的距離還是調整了一下檔案好了就直接送印摟~ 60個!組裝本體由於我的設計每層都有個螺帽，要轉1公尺的牙棒會死人，所以就設計一個3D列印零件讓"風槍"可以協助我轉螺絲，並且在牙棒上噴一些WD40