富士山セッション参加にあたり、ノーアイディアは流石にまずいと思い、色々考えてみる。
獣害対策デバイス、ラズパイケースなどなど。
前にdmm.makeのワークショップで作ったUSB行灯を作ったが、あれをもっと発展させたい。
何か制御を加えて間接照明にしたいと思い、『揺らぎで癒やす間接照明』を創ることにする。
デザインを色々考えてみるがセンスが無いので困る・・・
加工の容易さから箱型にする方針にする。
FUJIMOCK FES 2018: 揺らぎで癒す間接照明
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FUJIMOCK FES 2018: 揺らぎで癒す間接照明 by dosei3 is licensed under the Creative Commons - Attribution-ShareAlike license.
Summary
揺らぎで癒す間接照明『1/f キューブ』
照明の輝度と色調、デザインに1/f揺らぎを与えて、人々に癒やしを感じてもらう。
輝度x色調xデザインという1/fゆらぎ3乗（=キューブ）ということで箱型。
光は『木漏れ日』をイメージして、輝度と色調にゆらぎを与えている。
また、外面の板は灯が透過するほど薄くし、電源をONにした時のみデザインが浮かび上がるようにしたい。
照明の輝度と色調、デザインに1/f揺らぎを与えて、人々に癒やしを感じてもらう。
輝度x色調xデザインという1/fゆらぎ3乗（=キューブ）ということで箱型。
光は『木漏れ日』をイメージして、輝度と色調にゆらぎを与えている。
また、外面の板は灯が透過するほど薄くし、電源をONにした時のみデザインが浮かび上がるようにしたい。
Materials
Tools
Blueprints
Making
- 皆で力を合わせ、手鋸とロープで間伐！
初日の夜、スタッフさんに作りたいものを説明し、採りたい材について相談する。詳細まで詰めることは出来なかったが、取り敢えず2cm厚の板材と6cm厚の板材を製材して頂く。車で来たので取り敢えず持ち帰ることにする。
- 富士山セッション終了後、材料に虫が入ると困るので、念の為鉈とグラインダーで皮を剥く。
- 照明の基礎について調べる。照明の構成要素としては以下。①明るさ、②光色、③陰影、④光の数、⑤光の広がり、⑥光の位置これらにゆらぎを与えるとすると、、①明るさ✕②光色✕③～⑥デザインという構成の/fゆらぎ。
(1/f)の3乗ということは、キューブ？戻ってしまったが、改めて、敢えて箱型ベースのデザインとすることに。
- 次に1/fゆらぎについてもよく分かっていなかったので調査する。ネットで調べてみると、比較的簡易な揺らぎアルゴリズムとして『間欠カオス法』というのがあった。間欠カオス法0.0＜x＜1.0としてx<0.5のとき、x=x+2*x^2その他のとき、x=x-2*(1-x)^2実装コストの面よりこちらをLED（明るさ、光色）とデザインの揺らぎアルゴリズムとして適用することにした。周期が短い、定義し難い事象にも使えるのも良い。
- 外形のデザインばかりに気を取られていたが、光源と制御周りもそろそろ検討しなくては・・・
色調も変更することを考えるとフルカラーLEDの選択は必然っ。制御は当初、LEDのRGBそれぞれをMOSFETに接続し、PWMでコントロールしようかと考えていたが、調べてみると、NeoPixelという規格のLEDデバイスがあり、Arduinoなどのマイコンボードでライブラリを使って簡単に輝度や色調がコントール出来るとのこと。
某通販サイトを調べて8x8=64個のLEDを搭載した大きなモジュールもあったことから、迷わずこれに決めました。
- 前日に滑り込みでNeoPixelモジュールが届き、一応半田付けまで済ましておき、Fablab Kamakuraまで持っていく。
当日はお世話になる木工所の今西さんが来られており、まず製材について相談させて頂く。自分の作品で製材のポイントとなるのは、事前カウンセリングの結果、光が透過する板を貼り付ける点。今西さんのお話だとある程度薄くした後、アクリル板に貼り付けると更に薄く出来るとのこと。
細かい点は後ほど今西さんとやり取りして決めることにした。 - 今西さんとの相談の後、NeoPixelを取り敢えず光らせる作業に取り掛かる。周りの皆さんからアドバイスを受けつつ、作業を進めると取り敢えず光る！
その後、取り敢えず輝度に間欠カオスアルゴリズムを適用させると、輝度が強くなった際に色調が変わる。何故だろう？周りでは加齢の影響で輝度により色が変わって見える？などの意見があったが、原因は電流不足。LEDの給電をArduinoからではなく、電池からの給電に変えたところ輝度が変わっても色調が変わらなくなった。良かった！
この後、急峻な輝度変化を緩やかにするため、輝度をインクリメントやデクリメントで徐々に変化する制御を加えたところ、一部上手くいかない・・・
- 2/17時点ではNeoPixelの輝度制御を以下のようにしていた。①間欠カオスで次の値を算出②元の値との差を算出③その差分値をforループ回数として、インクリメントorデクリメントする。これにより緩やかに輝度調整出来ると考えていたが、デクリメント（輝度を下げる）方はLEDにも反映されていたが、インクリメント（輝度を上げる）方は何故か反映されない。
当日は原因を突き止めることが出来なかった。
もう少し試行錯誤してわからなかったら、FUJIMOCKFESのFBページで聞いてみよう・・・ - NeoPixelのArduinoライブラリのページを見つけた。https://learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberguide/arduino-library-use輝度を調整するライブラリを確認すると、元々一度の輝度を調整する前提で作られているらしい。随時、輝度を調整したい場合はsetPixel()を一緒に設定するようなことが書いてあるが、そんなファンクションは無い。。。
取り敢えず、全てのファンクションを宣言するようにしたら、徐々に輝度を上げることもできるようになった。
- LEDの制御も気になるが、今西さんと製材についてのご相談を進めなければ。。。
そんなことを考えているうちに、今西さんより材について写真が届いた。
巾20cmの材は無いようだ。
現実12cm位のキューブになりそうだが、小さい？
イメージがわかないので、自宅にあるレーザー加工機でダンボールの12cm立法の箱を作ってみる。意外と大きいので、これで十分！
今西さんにサイズの連絡をすることにする。
- 今西さんより薄くした板とアクリル板が到着！
早速、加工材料貼り付けようとしたが、アクリル板と接着した状態でレーザー加工機でカットできるか不安だったので実験してみる。
加工速度をゆっくりさせれば、何とかカットは出来るようだ。
- カットできることを確認できたので、早速接着する。
あまり考えないで、多用途接着剤を塗り接着したところ、気泡が入りムラとなってしまった・・・
二枚目は接着材を多めに塗り、気泡も外に可能な限り出そうとしたが、完全に出すことは出来なかった。
照明をつけた時に目立たないと良いが・・・
- 今西さんの木工所にて、事前にアクリル板に貼り付けた板を薄くして頂く。
何とかLEDで灯が透過するようにはなった。
- LEDのゆらぎ制御についての方針を検討する今回再現したいのは、木漏れ日なのである程度制限をかけた形にしたい。下記のURLにカラーチャートがあったので、そこからRGBの変化範囲を決める。https://www.scollabo.com/banban/lectur/websafe.htmlRは常にMAX値（255）Gは51〜255Bは０〜255 ※但し、Gよりは低い値にする上記の範囲で輝度と色調を揺らぐようにコーディングする。
ある程度はうまく変化するようになったが、たまに意図せずピンクに近くなるときが見られた。
原因は不明。
- 変化するタイミングも変化するようにする。変化の範囲は木漏れ日を意識した大体の値
References
Usages
Project comments
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