书法教学演示台

作者: 郑尚勤浙江省余姚市东风小学

我妈妈是一位书法老师,每次妈妈给学生们做书法示范时,旁边都围了一圈学生,而排在后面的学生往往看不清楚,有时妈妈会一个一个地给学生们示范,效率比较低。于是,我就想发明一个能让妈妈轻松示范书法教学的设备,用以解决书法教学中老师示范展示的问题。

设计原理

教学演示台基于光学摄像与电子信号转换传输技术,通过工作台面上、下两个摄像头全方位展示书法老师的示范过程。台面上摄像装置从上向下拍摄,展示老师握笔书写的过程,将影像视频传输到显示器或投影屏幕上,能够让教室中每个学生都能观看到老师的示范;台面下摄像装置从下向上拍摄,可以展示老师书写时笔墨行迹过程。

1.台面上拍摄组(可展示书写者的握笔、运笔过程):通过摄像头(1)对工作台(3)上的书写过程进行从上向下的拍摄,信号传输到数据集成装置(5),通过操控板(4)输出至投影仪或显示屏上。

2.台面下拍摄组(可展示书写字体墨迹的形成过程):通过摄像头(2)对工作台(3)上书写的笔墨印迹进行从下向上的拍摄,信号通过镜像装置(7)的处理,传输到数据集成装置(5),通过操控板(4)输出至投影仪或显示屏。

设计过程

1.网上搜索书法教学演示的产品,只找到现在教学中常用的实物投影仪,没有专业的书法教学台。我走访了余姚市教学仪器站,也没有找到适合的书法教学仪或相关设备。

2.购买实物投影仪,但在使用中发现实物投影仪的摄像头是从上向下拍摄的,先拍到了手,挡住了书写时行笔的过程,达不到需要的效果。

书法教学演示台设计原理图

3.联想到便携式摄像头,并试着连接在电脑视频上,希望用摄像头从左侧拍摄,以避开手的遮挡。经过使用,虽可以避开手的部位,可视频上的字变形了,不能用于教学。

4.设想如果把摄像头装在书写台面下,这样从下向上拍摄就看不到手了。在爸爸的帮助下我制作了一个透明的支架,并盖上玻璃板,然后把摄像头装在下面,连上电脑进行操作,发现拍出来的字和图形在显示器上是反向(镜像)的。请教老师后,通过软件编程实现了预期效果。

制作过程

1.台面下摄像装置:加工制作透明箱式支架,将电脑用的视频摄像头安装在箱体底部,连接上电脑,调节好高低位置,链接经过编辑的镜像软件程序。

2.台面上摄像装置:将实物展示台摄像头拆下来,并安装在书写平台面上,程序也沿用原设备上的元件。

3.书写台灯光的处理:通过多次试验,最后应用有机玻璃板侧位LED灯打光。既可有效减弱书写时手的投影,又不影响台面下拍摄的效果。

4.画面切换设置:设置A、B两个按钮,A键为台面上摄像画面,B键为台面下摄像画面,操作方便。

5.纸张试验,通过对书法常用的生宣纸、熟宣纸、半生半熟宣纸、复印制、硫酸纸等进行书写手感、墨汁渗透性、透光性试验,最终选定硫酸纸。硫酸纸书写手感较好、不渗漏,保障了教学台不被墨迹印染、纸背显像清晰,保证了拍摄效果。

最终结论

本书法教学演示台可完整展示书法老师起笔、行笔、收笔的过程细节,能让讲台下的每个学生感受到老师书写过程中提、按、顿、挫的运笔细节,大大提高了书法教学的效率。

(该作品获第三十一届全国青少年科技创新大赛一等奖,有删改)

指导老师/鲍江浩)

(插画绘制/KIKI酱三公主)