Pyramide holographique¶

Ce projet permet de fabriquer une pyramide holographique pour un smartphone ou une tablette à l'aide de la découpe laser.
Un peu de culture : https://fr.wikipedia.org/wiki/Hologramme

En tapant "pyramide holographique" dans votre moteur de recherche préféré, vous trouverez plein d'images, souvent truquées, et de vidéos illustrant le principe. En résumé, les 4 faces transparentes de la pyramide posée à l'endroit ou à l'envers sur l'écran d'un smartphone, vont réfléchir les 4 images d'une vidéo spéciale vers les yeux de l'observateur, ce qui donne l'impression de voir un objet flotter au dessus de l'écran et au milieu de la pyramide. Ces vidéos sont constituées de 4 images différentes, 2 alignées au milieu le long de la longueur et les 2 autres alignées le long de largeur.

Ce projet peut être utilisé pour animer un atelier pour les jeunes, dans un format court de 1 à 3 heures.

1. Conception et fabrication¶

La conception a été faite en utilisant le logiciel Inkscape et les fichiers SVG présent dans la section document peuvent être retravaillés et adaptés.

1.1. La pyramide¶

La pyramide est fabriquée dans du plastique PET d'épaisseur comprise entre 0.3 et 0.5 mm et découpée au laser. Cela a l'avantage de pouvoir faire une pyramide en un seul morceau qui n'a pas besoin de colle pour l'assemblage, grâce à un système de languette. La largeur de la base de la pyramide doit correspondre à la largeur de l'écran (ici 67 mm) et nous avons choisi des triangles équilatéraux pour les 4 faces de la pyramide, pour plus de facilité. Dans les documents, le fichier "pyramide_accroche" est prêt à être envoyé à la découpe laser. Les traits en rouge sont en découpe et les traits en bleu sont en marquage et permettent de plier le PET. Les paramètres utilisés pour la découpe laser sont :

Type de travail	Couleur	Puissance	Vitesse
Découpe	Rouge	70	3
Découpe	Bleu	20	5

Les paramètres pour la découpe des contours rouges peuvent varier en fonction de l'épaisseur du PET.

La pyramide s'assemble simplement en pliant les arrêtes tracées et en insérant la languette dans la fente pour la tenir fermée.

1.2. Le support de téléphone¶

Le support est fabriqué en MDF de 3 mm d'épaisseur à l'aide de la découpe laser. Le fichier prêt à être envoyé sur la machine est le fichier "support_telephone" dans la section documents. Il ne contient que des contours rouges pour être découpés avec les paramètres habituels pour le MDF 3 mm : puissance = 100 et vitesse = 0,7.

La base est constituée d'une première plaque "pleine" sur laquelle se superpose une deuxième plaque avec un trou carré aux dimensions de la base de la pyramide. Ensuite, les 4 supports s'insèrent dans les 4 trous rectangulaires à chaque extrémité. La largeur de ces supports est supérieure de 0.3 mm à la largeur des trous pour qu'ils puissent s'insérer en force et maintenir l'ensemble sans coller. La troisième plaque avec le trou central rectangulaire se fixe en haut des supports, cf l'image en haut.

Il ne reste plus qu'à positionner la pyramide au milieu.

3. Utilisation¶

Pour trouver des vidéos sur internet adaptées à ce projet, il suffit de faire une recherche "pyramide hologramme" sur youtube par exemple. Il faut ensuite la diffuser en plein écran sur son téléphone et le poser sur le support en MDF, l'écran tourné vers la pyramide. Vous devriez voir apparaître l'image réfléchie sur les faces de la pyramide.
En fonction du sens de l'image, qui dépend de la vidéo, le téléphone doit être posé écran vers le haut avec la pyramide au-dessus ou l'inverse. Pour un meilleur résultat, il est conseillé de régler la luminosité de l'écran au maximum et de se placer dans une pièce sombre.

4. Améliorations et atelier¶

4.1. Améliorations¶

Avec notre modèle de pyramide, il faut placer ses yeux au niveau de la pyramide pour voir l'hologramme. Pour modifier cet angle de vision, il faut modifier l'angle des faces de la pyramide. Un exemple d'une pyramide plus haute est présent dans le fichier "test_pyramide_pet", mais il faudrait faire quelques essais pour confirmer cela et voir si cela modifie la qualité de l'image.
Il serait aussi intéressant de dessiner plusieurs modèles de pyramide et de support en fonction de la taille de l'écran. C'est pour cela que vous trouverez un fichier Freecad "test_pyramide_spreadsheet.fcstd" dans les documents qui permet de rentrer les dimensions souhaitées dans une feuille de calcul et qui génère une esquisse qu'il faut ensuite exporter en SVG pour la découpe laser. Une fois ce fichier ouvert dans Inkscape, il faut changer la couleur des traits : en rouge pour la découpe et bleu pour le marquage.
Il faudrait aussi créer un fichier Freecad paramétrique pour générer les fichiers SVG de découpe du support de téléphone, en étant capable de :

• changer la hauteur, pour qu'elle corresponde à la hauteur de la pyramide,
• changer la largeur en fonction de la largeur de l'écran.

4.2. Atelier¶

Ce petit projet peut facilement être adapté en atelier pour les jeunes, puisque la plupart d'entre eux ont des smartphones. La durée de l'atelier peut se moduler en ajoutant ou en enlevant des activités.
Exemples d'activités :

• Explication d'un hologramme.
• Initiation à Inkscape pour dessiner la pyramide et/ou le support.
• Personnalisation de fichiers déjà existant : ajout de son prénom en gravure sur le MDF par exemple.
• Initiation à la découpe laser : choix des paramètres en fonction des matériaux.
• Chaque jeune repart avec sa pyramide.

Il y a la possibilité aussi de proposer un atelier Freecad "avancé" dont l'objectif est de dessiner une pyramide en paramétrique et ensuite d'exporter le fichier pour la découpe laser.

5. Estimation €€€¶

Coût MDF : 1 plaque à 3,50€ permet de faire 9 supports, donc moins de 0.40€ par support.
Coût PET : quelques € le kilo, jusqu'à 24 petites pyramides par plaque d'environ 100g, donc quelques centimes.
Au total, coût matériel estimé : moins de 0.50€ par dispositif

Temps de découpe PET + MDF, 1 minute environ en tout. Donc en tenant compte du coût d'utilisation de la découpe laser, on doit arriver en tout à moins de 2€ par dispositif.