Ein Zoetrop

Blooms sind Zoetrope und eine Erfindung von John Edmark. Eine Skulptur dreht sich und wird dabei von einem Stroboskop beleuchtet, so dass nach jeweils einer Drehung um den Goldenen Winkel ein Lichtblitz auf die Skulptur fällt.

Die Skulptur selbst besteht aus vielen einzelnen Elementen, die so angeordnet sind, das nach einer Drehung um den Goldenen Winkel jedes Element durch ein Element an fast derselben Stelle und in fast demselben Zustand ersetzt wird. Durch das Stroboskoplicht sieht es dann so aus, als habe sich das Element nur ein wenig verändert; es entsteht eine Animation, die von allen Elementen der Skulptur simultan durchlaufen wird, wobei jedes Element einen bestimmten Zeitpunkt innerhalb der Animation darstellt. Durch die Verwendung des Goldenen Winkels ergibt sich eine besonders gleichmäßige Anordnung der Elemente.

Bei der Skulptur, die ich für mein Zoetrop entworfen habe, sind die Elemente lauter kleine Pfeile auf der Oberfläche eines Grundkörpers, der aus einem Zylinder mit einem aufgesetzten halben Torus besteht. In der Animation scheinen die Pfeile aus der Mitte des Torus hervorzuquellen und dann langsam an der Zylinderwand herunterzuwandern. Dabei bewegen sie sich zusätzlich in der Richtung, in die sie zeigen, links- oder rechtsherum um den Zylinder. Diese Richtung wechselt einige Male: Die Pfeilspitze schrumpft und verschwindet, während an der anderen Seite des Schaftes eine neue erscheint. Auf diese Weise entstehen an der Zylinderseite mehrere Zonen, in denen sich die Pfeile in jeweils eine Richtung bewegen.

Das folgende Video gibt einen Eindruck davon, wie es aussieht, allerdings konnte das Stroboskoplicht nicht richtig aufgenommen werden, sodass das Video sehr flackert:

Hier ist noch ein flimmerfreies aber computergeneriertes Video:

Hilfen zum Selberbasteln

Neben dem Hinweis auf andere online verfügbare Anleitungen möchte ich hier noch ein paar Einzelheiten zu meiner Umsetzung des Bloom-Konzepts vorstellen.

Die Skulptur mit den Pfeilen habe ich bei Shapeways 3D-drucken lassen. Ich habe die Geometriedaten mit einem kleinen Java-Programm erzeugt, das ich eigens für meine 3D-Druck-Experimente geschrieben hatte. Für den Drehtisch mit Stroboskop habe ich benutzt:

Drehtisch

• Eine Holzplatte als Standfläche
• Darauf geklebt: Ein Schrittmotor
• An der Achse des Motors: Ein Zahnrad
• An das Zahnrad geklebt: Eine runde Holzplatte
• Heißkleber zum Befestigen der Skulptur

Stroboskop

• Eine Platine
• Sechs helle weiße Leuchtdioden (Jeweils drei mit einem Widerstand in Reihe geschaltet)
• Ein Transistor (Ich hab einen BUK7614)
• Lötzinn und Verbindungskabel und -stifte
• Um das Stroboskop zu betreiben, sollte das Gate des Transistors mit Pin 5 des enstprechend programmierten Arduino verbunden werden sowie Drain mit GND. Die Leuchtdioden und Widerstände sind an der einen Seite mit Source am Transistor verbunden und an der anderen Seite mit Vin am Arduino.

Ansteurung

• Ein Arduino
• Ein Arduino Motor Shield mit 12 V Spannungsversorgung
• Verbindungskabel
• Der Arduino kann über ein USB-Kabel mit diesem Programm geladen werden, um Drehscheibe und Stroboskop synchron zu steuern.