[发明专利]一种旋转式3D走马灯的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于机电一体化技术领域，具体涉及一种旋转式3D走马灯的制作方法。

背景技术

市场上现在流行的时尚产品——摇摇棒，是基于人眼视觉暂留特性和电子数码技术制成的线阵LED运动成像产品。它采用现有的字模软件对所选择的简单的文字、符号或图像等信息等进行提取并直接在下位机中使用，下位机显示部分由一组发光二极管排列而成，在一个扇形平面内摇动时能显示各种文字、符号或图案信息。目前市场上大部分产品都是基于上述原理，LED灯的显示主要应用于图像的平面显示，通过对数字、文字及图像的显示来制作广告牌及装饰画等。而LED灯在三维显示，尤其是其三维动态显示方面的发展还处于空白阶段。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转式3D走马灯的制作方法，可以获得图像的三维动态显示效果。

本发明所采用的技术方案是，一种旋转式3D走马灯的制作方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、对旋转式3D走马灯需要显示模型动画中的每一幅图进行三维建模和层切处理，得到分层截面图；

步骤2、对步骤1中得到的每一个分层截面图进行图像处理，得到每层截面的图像信息，并转化为面阵LED灯开关控制量；

步骤3、通过单片机b控制面阵LED灯的亮灭，同时步进电机通过导电滑环带动LED灯板旋转，实现了旋转式3D走马灯，

其中，LED灯板包括若干面阵LED灯，面阵LED灯包括若干LED灯。

本发明的特点还在于：

步骤1的具体实现过程为：

步骤1.1、根据将要实现的最终效果制作一组需要显示模型的三维动画，并对其进行动作分解；

步骤1.2、根据面阵LED灯的尺寸按照一定的比例和尺寸对步骤1.1中动作分解后的每一个动作进行三维建模；

步骤1.3、对步骤1.2中建立好的三维模型进行层切处理，得到若干分层截面图。

步骤2的具体实现过程为：

步骤2.1、对步骤1中得到的分层截面图进行压缩处理；

步骤2.2、对步骤2.1压缩处理后的图像进行灰度化处理；

步骤2.3、对步骤2.2灰度化处理后的图像进行二值化处理；

步骤2.4、对步骤2.3中二值化处理后的图像进行轮廓提取，得到每一个分层截面图的边缘信息，并得到其图像矩阵，作为LED灯亮灭的控制信息。

步骤2.1中压缩处理后的图像纵向像素点与LED灯板上的LED灯纵向个数相等，横向像素点与LED灯板上的LED灯横向个数相等，使得每个LED灯对应一个像素点。

步骤2.3中采用阈值法对图像进行二值化处理。

步骤1中旋转式3D走马灯包括依次连接的电机、驱动器、单片机a、单片机b、LED灯板，单片机b、LED灯板还均与驱动芯片连接，LED灯板固定在主轴上，主轴通过导电滑环与电机连接。

单片机a、单片机b均采用AT89S52单片机。

驱动芯片的型号为SN74LS245。

本发明的有益效果是：

①本发明一种旋转式3D走马灯的制作方法，在以往运用LED进行图像平面显示的基础上，大胆的提出了步进电机通过导电滑环带动LED灯板高速旋转从而产生旋转平面，通过在旋转平面内随时掌握旋转角度信息，在合适的位置进行面阵LED灯亮灭的控制，对待显示图像的截面依次显示实现了图像的立体三维显示；

②本发明一种旋转式3D走马灯的制作方法，运用了三维动画制作技术，对一组待显示图像动作进行分解，之后产生相应的控制量，通过单片机控制相对应的LED灯板，利用人的视觉暂留现象实现了一组三维动画的显示，打破了只能静态显示的局限，实现了运用LED面阵进行图像的动态三维显示；

③本发明一种旋转式3D走马灯的制作方法，灵活使用相应三维建模软件及运用图像处理技术，能够对想要显示的图像和动画进行自由创造，而不再局限于现有的字模软件，具有很强的灵活性和创造性，能够实现多领域各方面的应用。

附图说明

图1是本发明实施例中其中一个三维奔马动作图；

图2是本发明实施例中部分分层截面图；

图3是本发明中旋转式3D走马灯的电路连接图。

图中，1.单片机a，2.单片机b，3.驱动芯片，4.LED灯板，5.驱动器，6.电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。