[發明專利]一種展示視覺暫留現象的空間網格結構演示裝置

有效

• 申請號: 201710493322.8
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107170332B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 邢金龍;盛業濤;李瑞敏;方猛;洪先亮;黃洪明;馮帥將;吉勝旺;張愛群;李小甌
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院有限公司
• 主分類號: G09B23/00
• 分類號: G09B23/00
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;鄭琍玉

本發明涉及一種展示視覺暫留現象的空間網格結構演示裝置。本發明包括機架以及托盤轉動軸系，托盤轉動軸系包括第一轉軸以及固定在第一轉軸上的托盤，第一轉軸通過第一軸承座安裝在機架上，托盤上安裝有空間網格結構，空間網格結構、托盤隨所述第一轉軸同軸轉動，空間網格結構包括一組平面的且形成連續動作的姿態輪廓模型單元，姿態輪廓模型單元沿著空間網格結構的轉動周向均勻間隔布置，姿態輪廓模型單元的面與托盤的徑向平行，相鄰姿態輪廓模型單元之間對應位置通過光滑連線連接并構成一體結構的空間網格結構。該演示裝置能讓參觀者或學習者更加直觀生動地認識視覺暫留現象和動畫與電影的原理，并且適合長期教學使用。

技術領域

本發明涉及一種展示視覺暫留現象的空間網格結構演示裝置，主要用于科普教育和教學實踐活動。

背景技術

人的視覺實際上是靠眼睛的晶狀體成像，感光細胞感光，并且將光信號轉換為神經電流，傳回大腦引起人體視覺。整個過程大概需要0.1～0.4秒的時間，當眼前的物體突然消失，視神經對物體的印象不會立即消失，而要延續0.1～0.4秒的時間，人眼的這種現象是視覺暫留現象，又被稱為“余暉效應”。視覺暫留現象是動畫、電影等視覺媒體形成和傳播的根據。電影的膠片實際上就是一條塑料膠片上印著連續的畫面，每一個畫面稱為一幀，代表電影中的一個時間片段。這些幀的內容總比前一幀有稍微的變化，當電影膠片在投影機上放映時就產生了運動的錯覺：每一幀都很短并且很快被另一幀所代替，這樣就產生了運動。

在教學過程中，通常教師會用到一種簡易的道具來展示視覺暫留現象，這種道具被稱為“籠中鳥”，主要是一個硬紙板正面畫上鳥籠，背面畫上鳥，用一個直桿沿著“鳥籠”的中心穿過硬紙板，當這個硬紙板圍繞直桿快速翻轉時，可以觀察到“鳥”出現在“鳥籠”中的視覺現象。其實就是硬紙板翻轉過程中正面的“鳥籠”與背面的“鳥”的影像在我們的視覺中重合了。更進一步的，在講解電影或者動畫原理的時候，就需要用到一種相對專業的裝置了，這種裝置被稱為“奔騰的畫中馬”，一個水桶狀的圓桶，底面中心安裝有垂直于底面向外的第一轉軸，經第一軸承座等固定在基座上，圓桶側壁不透光，沿著軸線方向均布很多通透的狹縫，圓桶內壁在狹縫之間粘貼者一系列馬在奔跑中的圖畫，一圈下來正好是一個完整的奔跑動作。快速轉動圓桶，并通過狹縫從圓桶外向圓桶內看，能看到馬在原地奔騰的動態影像。這兩種道具和裝置，前者能展示視覺暫留原理但不能展示電影的原理，后者能展示電影原理但由于圖畫之間的差異較大使得影像不夠連貫。綜上所述，目前的教具難以吸引觀眾的注意，難以激發觀眾探究的意愿，教學效果不佳。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種展示視覺暫留現象的空間網格結構演示裝置。該演示裝置能讓參觀者或學習者更加直觀的認識視覺暫留現象和動畫與電影的原理，并且適合長期教學使用。

為了實現本發明的目的，本發明采用了以下技術方案：

一種展示視覺暫留現象的空間網格結構演示裝置，包括機架以及托盤轉動軸系，所述托盤轉動軸系包括第一轉軸以及固定在第一轉軸上的托盤，所述第一轉軸通過第一軸承座安裝在所述機架上，所述托盤上安裝有空間網格結構，所述空間網格結構、托盤隨所述第一轉軸同軸轉動，所述空間網格結構包括一組平面的且形成連續動作的姿態輪廓模型單元，所述姿態輪廓模型單元沿著空間網格結構的轉動周向均勻間隔布置，所述姿態輪廓模型單元的面與所述托盤的徑向平行，相鄰所述姿態輪廓模型單元之間對應位置通過光滑連線連接并構成一體結構的所述空間網格結構。

進一步，所述機架上設有罩在所述托盤轉動軸系上的保護罩，所述保護罩正面貼有半反半透明膜，所述保護罩其他面為非透光面，所述第一轉軸與所述保護罩正面平行。

進一步，所述第一轉軸通過聯軸器與第一電機相連，所述機架上設有用于安裝所述第一電機的電機安裝座。

進一步，所述連續動作的開始動作姿態與結束動作姿態相同；所述空間網格結構采用半透明的光敏樹脂3D打印獲得。

進一步，所述保護罩內側安裝有燈光系統，所述燈光系統位于所述托盤轉動軸系的正上方。