科技与摄影艺术,教你做一个刷图案的光绘棒!

项目来源:

过年放假期间看到B站UP主“爆改车间”的一个低成本DIY刷图案的光绘棒视频,记得很久以前在一个DIY摄影群里就看到类似的光绘作品,拍出来的光绘照片十分有意思,例如在城市的广场中光绘马里奥,彩虹猫,钢铁侠等动漫,电影人物;给模特拍出带有天使翅膀的光绘照片,我自己也喜欢摄影,也一直很想试试拍这种科技与艺术的光绘照片,UP主只开源了代码,代码可以从爆改车间公众号获取,不过没关系,可以自己设计光绘棒结构,说干就干,买零件造起来吧。
网图

什么是光绘摄影:

光绘摄影又叫光影涂鸦,是以光的绘画为创作手段的摄影方法,在夜晚的室外广阔的地方或黑暗的房间,利用相机的长曝光模式拍摄手电筒或其他发光体的光源的移动轨迹,记录下光的轨迹就是光绘作品。想要拍出出色的光绘照片,首先要准备的就是光绘道具器材了,最简单的就是手电筒,或者加上乳白色胶管,就可以制作光剑拍摄道具,但是这种都是单一颜色,想要拍出带图案的就做不到,必须得用RGB灯带那种可以编程变颜色刷图案的了,除了光绘棒,还需要广角的单反或微单,最好全画幅,夜景画质好,还要三脚架和补光灯,有条件还能用快门线更方便控制快门。

光绘棒刷图案原理:

光绘图案的原理就是把图片的像素点逐行的显示在WS2812灯带上,然后水平或垂直匀速移动光绘棒连续得到的图案就是图片内容,但是我们人眼是看不到连续得到的图案,可以经由相机长曝光可以得到连续刷出的图案,这样就变成了光绘摄影作品。
效果图

零件清单:

名称 数量
ESP8266开发板 1
128*160TFT LCD屏幕 1
1米144密度WS2812RGB灯带 1
复位开关 2
1米2020铝灯槽 1
3.7V2000mah103450锂电池 1
5V2A锂电充放一体充电板 1
电源开关 1
3D打印件 若干
28AWG红黑蓝绿黄硅胶线 若干
M2*6自攻螺丝 8
M3*6圆头螺丝 4
M3*15圆头螺丝 6

零件

准备电子零配件

打印件
3D打印结构件
(建议:打印件上的螺丝孔用螺丝拧进去通孔)

硬件接线:

TFT屏幕与NodeMCU(ESP8266)接线

TFT屏幕 NodeMCU(ESP8266)
GND GND
VCC 3V3
SCL D5/IO14
SDA D7/IO13
RES D4/RST
DC D3/IO12
CS D8/IO15
BLK 不接

WS2812灯带接D6

WS2812灯带 NodeMCU(ESP8266)
S D6
V VCC
G GND

开始按钮1接D1

按钮1 NodeMCU(ESP8266)
S D1
G GND

开始按钮2接D2

按钮2 NodeMCU(ESP8266)
S D2
G GND

烧录代码:

一、安装ESP8266开发包
因为Arduino IDE默认是给Arduino开发板用的,默认只有Arduino开发板的相关开发板资源。要想在Arduino IDE中使用ESP8266,需要额外安装ESP8266的开发包。安装方式有两种,一种是在线安装,另一种是使用离线包安装。

1.在线安装(不推荐)
在线安装方式需要连网下载安装包,对网络环境要求较高,不推荐这种,因为经常因网络原因安装失败。不过还是要简单介绍一下这种安装方式。
在Arduino IDE下载ESP8266开发包,首先是找到菜单:文件->首选项
然后在附加开发板管理网址输入:http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

开发板esp8266

接着在:工具->开发板->开发板管理器,点击开发板管理器
输入esp8266,查看esp8266搜索结果,在线安装。在线安装会很慢,而且容易失败。

驱动

2.离线安装(推荐)
使用下载好的离线开发板安装包,一键安装
我的离线包是从这里下载的:https://www.arduino.cn/thread-76029-1-1.html
同样安装前也是需要在菜单选项里的附加开发板管理网址输入:http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
不然安装好不显示esp8266开发板选项
安装好后打开Arduino IDE的菜单:工具->开发板->ESP8266 Boards选项,
需要根据您使用的板子去选,我用的开发板选择Node MCU1.0(ESP-12E Module)。
开发板管理

二、安装驱动库与配置
程序需要安装FastLED库、TFT_eSPI库、JPEGDecoder库、OneButton库;
这几个驱动库我们可以在Arduino IDE项目->加载库->库管理->搜索库名称进行安装,安装完成后还需要根据我们使用的硬件型号修改驱动配置才能正确驱动,我们需要找到Arduino驱动库文件的安装目录,我的Arduino驱动库文件目录为C:\Users\Admin\Documents\Arduino\libraries,需要根据自己的电脑查找库文件安装目录,libraries文件夹下全部都是安装的驱动库文件。

驱动

1.TFT_eSPI库配置
通过修改TFT_eSPI库提供的配置文件User_Setup.h实现驱动TFT屏幕,这里我使用的是128*160分辨率ST7735驱动芯片的1.8寸TFT_LCD屏幕,打开驱动库目录下的TFT_eSPI文件夹下的User_Setup.h文件
TFT驱动

主要修改以下几点:
屏幕芯片
1.驱动芯片型号,根据自己的屏幕芯片型号选择,去掉//注释即为启用配置
蓝红设置
2.红蓝颜色顺序设置,有的屏颜色按照红绿蓝排列,有的按照蓝绿红排列。如果遇到这个问题,只需要去掉对应颜色排列的代码注释即可。
分辨率
3.设置屏幕分辨率宽128,高160,根据自己的屏幕分辨率设置
黑白反转
4.黑白反转设置,根据屏幕的实际情况去设置,我这里没有进行设置
花屏
5.显示错位,边缘有杂点,颜色显示不正确。这个由于屏幕有不同的批次,其中初始化部分不同,错误的初始化会导致显示位置和颜色异常。需要逐个项去掉注释进行尝试。我这里选择去掉#define ST7735_GREENTAB2注释能正常显示。
引脚
6.引脚定义设置,按上述表格接线。如果TFT屏幕的RST连接到MCU的RST引脚上,需要将#define TFT_RST -1行取消注释

2.程序内配置WIFI
WIFI
光绘棒需要通过WIFI上传和删除光绘的图片,所以需要设置一个连接的WIFI账号密码,用Arduino IDE打开光绘棒的主程序,修改STASSID和STAPSK为自己的路由器的WIFI名和密码,之后需要过WIFI获取IP地址,用浏览器访问光绘棒进行管理图片。到此为止程序的配置基本完成,我们可以对开发板进行烧写程序了。可以把屏幕按照上面硬件接线接上先测试,看屏幕能不能成功显示,开发板成功连接到路由器上会在屏幕上显示IP地址。
WIFI_IP

光绘棒组装:

WIFI_IP
1.焊接屏幕,按照上面硬件连接的表格把屏幕和ESP8266开发板焊接好

WIFI_IP
2.锂电充电版与锂电池连接,注意电池正、负极不要接反

WIFI_IP
3.充电板电源输出的正极或负极接上电源开关,然后正极和负极电源线接到开发板的电源输入口上。

WIFI_IP
4.找不同颜色的两组硅胶线,如红,黑接到D1,D2口和对应的GND上,
这里的线之后要接按钮

WIFI_IP
5.把两组硅胶线和电池充电板和锂电池穿过中层的外壳

WIFI_IP
6.焊接灯带的电源正负极和信号线到开发板D6引脚

WIFI_IP
7.把ESP8266的开发板用4个M3*6螺丝固定在中外壳上

WIFI_IP
8.把屏幕安装在中外壳内,然后上层屏幕外壳用4个M2*6螺丝固定在中外壳上

WIFI_IP
9.把电源开关用2个M2*6螺丝安装到中外壳上,开关电源线热胶枪打胶固定

按钮
10.把两个复位按钮安装在手柄外壳上

WIFI_IP
11.把D1,D2的引出线接在复位按钮上,黄色按钮接D2,红色按钮接D1

WIFI_IP
12.接好线后的零件安装图

WIFI_IP
13.用M3螺丝把中外壳和下壳拧起来

总装
14.把灯带剪到128个,贴到铝灯槽上,如图安装控制器和手柄。

光绘图片制作:

光绘棒刷翅膀图案的移动方向是从上到下刷图片的,所以开始刷的是翅膀的根端,图片的方向要开头是翅膀根端,末端是羽毛。
演示
网上查找高清的png,bmp或无压缩的jpg图片,使用Photoshop对图片像素,方向进行处理,这里以翅膀为例。

180度
第一步先把图片起始位置旋转到顶部,如果图片的起始位已经在顶部就不需要旋转了

128像素
第二步修改图片宽度像素,在图像大小里面等比例对宽度进行缩放,填128像素

导出
第三步导出图片,我们选择导出格式为jpeg,品质为100%,如果图片质量减少或不是原图的,光绘棒绘出来图案会有杂色

图片导入光绘棒:

打开光绘棒,连接到设置的WIFI路由器上,记下光绘棒的IP,电脑连接光绘棒同一个路由器,在电脑浏览器上输入光绘棒IP地址会打开图片管理页面.
管理图片
上传成功后,光绘棒会自动出现新上传的图片。
此时光绘棒的制作已经完成的啦,可以去进行愉快的光绘摄影。

光绘摄影技巧:

1、B门模式拍摄,曝光时间3秒左右或更长,有时需要用闪光灯后帘同步对模特曝光,不对模特进行补光可能模特的脸会比较暗,看不清了。
2、感光度ISO选择低感光度100,减少噪点的产生,可以根据拍摄效果对感光度进行调整。
3、一般选焦段较短的镜头,视野较广,光圈一般调小,f8或更小,看拍摄效果而定。
4、使用三脚架把相机固定在一个位置,防止在长曝光过程中画面抖动,调整好拍摄视角就不要再动。
5、模特拍摄时站好后不要动,否则拍出来的照片模特是模糊的,拍摄的背景需要较暗的环境,当光绘完成后需要进行对模特打补光,最好是外置的高功率闪光灯。
6、拍摄环境不要有太亮的光源,容易造成照片曝光过度,光绘者应穿黑色或深色衣服。

测试
如果图片质量有损,拍出来会有色差。
光绘拍摄
光绘棒实际拍摄效果,还是很不错滴!!(出境:毛绒绒)

项目源代码及文件
链接:https://pan.baidu.com/s/1xE6rHQWuypJ6TyXekTpQog
提取码:s4z4

文章目录
  1. 1. 项目来源:
  2. 2. 什么是光绘摄影:
  3. 3. 光绘棒刷图案原理:
  4. 4. 零件清单:
  5. 5. 硬件接线:
  6. 6. 烧录代码:
  7. 7. 光绘棒组装:
  8. 8. 光绘图片制作:
  9. 9. 图片导入光绘棒:
  10. 10. 光绘摄影技巧:
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