Wiso ergeben 10 einfache Einzelbeams so viele Punkte in der Ausgabe?
03.11.2010 von Tschosef
Ich (der Tschosef) bekam eine Mail mit der Frage... warum ergeben 10 Einzelbeams sooo viele Punkte bei der Ausgabe (simulation)?
meine Antwort könnte mehrere User insteressieren. daher....
servus servussss......
die Simulation gibt das aus, was normalerweise an die DAC `s (ausgabeboxen) geschickt wird. wenn du 2 Ausgabeboxen hast, dann wird die Punktzahl in der Simulation angeben, wieviele Punkte INSGESAMMT ausgegeben werden.
um zu Verstehen wie es zu der Punktzahl kommt, muss man etwas ausholen.
Lasergrafik ist Vectorgrafik, sowas wie malen nach zahlen... ABER ... im gegensatz zum Bildschirm, wo die linien von punkt zu punkt recht schnell gemalt werden können, muss man bei den Mechanischen Galvosystemen etwas anders vorgehen.
da die Galvosysteme mit ihren Spiegeln sowas wie eine Trägheit haben, was mit Dämpfung, Beschleunigung und Verzögerungsvermögen verbunden ist, muss man an den AusgabePunkten welche die Software ausgibt und die dann von den Galvos angefahren werden sollen, etwas tricksen, damitt das ausgegebene Bild dem entspricht, was man gern haben will.
Träge Systeme wie Galvos brauchen Zeit zum beschleunigen und Bremsen (wie Autos auch).
Stell dir vor, du müsstest mit dem Auto was ähnliches machen, und sollst "SOFORT" im Ort A sein, dort einmal hupen.... dann SOFORT im Ort B, dort wieder kurz hupen... dann im Ort C, wieder einmal hupen... usw... Dir wird klar sein, dass du eine zeit brauchst, um erstmal in die Ortschaften zu fahren.
Dieses "Modell" entspricht zB den 10 einzelnen Beams.. also Beam A, B, C, D ..... usw..
Genauso wie du mit dem Auto erstmal (ohne zu hupen) beschleunigen musst, um nach A zu fahren und dort bremsen musst, um dann, wenn du sicher stehst, ein mal zu hupen... usw.... müssten die Galvospiegel das gleiche tun!
Sie müssen erstmal beschleunigen... dann rechtzeitig bremsen, und dann, wenn sie wirklich stehen, darf der Laserstrahl kurz an gehen (hupen) und dann wieder aus.. und ab zum nächsten Ziel.
Weil Galvos dof sind, muss die Software den Weg von Punkt zu Punkt "optimieren"... desshalb müssen zB Interpolationspunkte (zwischenpunkte) eingefügt werden, weil galvos sonst ständig brutalst beschleunigen würden, und dann am ziel drüber raus schießen. Desshalb müssen auch EXTRA Anhaltepunkte eingebaut werden (während der Laser noch aus ist), damit die Spiegel dann auch SICHER Stehen bevor der Laser an geht, sonst gibts keinen Strahl sondern einen Schmierer... (gern Rattenschwänze genannt).
all diese Optimierungen führen zu den "vielen Punkten" die du in der Simulation siehst.
Besonders stehende Beams sind eigentlich für Galvos sehr anspruchsvoll!! Voll beschleunigen.. voll anhalten!!! Da sind einfache verbundene sichtbare linien schon besser... noch schöner sind Kreise, wiel die Beschleunigungen immer relatiev mäßig sind.
Aus diesem Grund, ist es also notwendig, für einige einzelne beams mehr punkte auszugeben, als man dann letztendlich sieht. Das Verhältniss der unsichtbaren zu den sichtbaren punkten gibt an, wie hell der Strahl wirkt.... damit dieser hell wirkt, wiederhohlt man auch noch die sichtbaren punkte (man Hupt quasi länger).
Die Parameter für diese Optimierung sind ab werk (on mir) schon vorgegeben, und zwar so, dass es für die Galvos erstmal sicher ist, und diese nicht gleich durch brennen.
Du als User des Galvosystems und der Software kannst die Optimierungsparameter noch anpassen an Dein system, und nach dem "Optimum" für dich und deinen Projektor suchen... aber vorsicht.. man kann Galvosysteme durch systematisches überfordern auch kaputt machen!
die Parameter sind:
Max Strexe.....
... Laser an (interpolationsabstand für sichtbare linien)
... Laser Aus (interpolationsabstand für unsichtbare linien)
... Farbverlauf (interpolationsabstand für farbverläufe)
... Text (interpolationsabstand für Strecken die Text darstellen)
außerdem gibts Extrapunkte:
Am Linienanfang (bei Farbwechsel... wieviele punkte werden widerhohlt mit der alten farbe)
Am Linienende (bei Farbwechsel.. wieviele punkte werden widerhohlt mit der neuen farbe)
An Ecken (wenn ein punkt als Ecke definiert ist, wie offt wird dieser widerhohlt, damit die ecke scharf wirkt)
eine Figur, bestehend aus stehenden Beams besteht zb immer aus:
a) farht zum beam (interpolation laser aus
b) Extrapunkte Linienanfang (wiederholung des zielpunktes mit geblanktem laser)
c) extrapunkte Linienende (wiederholung der sichtbarenpunkte)
d) nochmal extrapunkte linienanfgang (unsichtabar)... weil die galvos ja gleich zum nächsten punt fahren.
aus diesen Werten ergibt sich die Punktzahl, die tatsächlich nötig ist, um die Einzelbeams dar zu stellen.
je nach Parameter, Zahl der Einzelbeams und Abstand der Beams, kann es dabei durchaus möglich sein, dass man über 1000 punkte pro Frame hat... das sollte aber für ein 25 kpps Galvosystem noch erträglich sein, das 25 kpps ja bedeutet dass man immernoch 25 ganze Bilder pro sekunde scannt, und somit kein Flackern zu sehen sein sollte.
hoffe etwas geholfen zu haben..
viele Grüß derweil
Erich
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