Información del objetivo y retrorreflexión
Muchos juegos de FRC® tienen cinta retrorreflectante adherida a los elementos del campo para ayudar en el procesamiento de la visión. Este documento describe los objetivos de visión del juego de FRC 2016 y la propiedades del material que compone los objetivos.
Nota
Para las dimensiones oficiales y los dibujos de todos los componentes del campo, por favor vea los Dibujos Oficiales del Campo.
Objetivos
Cada objetivo de visión de 2016 consiste en una forma de U de 1” 8» de ancho y 1” de alto hecha de un retrorreflector de 2» de ancho (3M 8830 Silver Marking Film). Los objetivos están localizados inmediatamente adyacentes a la parte inferior de cada meta alta. Cuando está bien iluminada, la cinta retrorreflectante produce un brillante y/o marcador de color saturado.
Retrorreflectividad vs Reflectividad
Los materiales altamente reflectantes son generalmente reflejados para que la luz «rebote» en un ángulo suplementario. Como se muestra arriba a la izquierda, los ángulos azul y rojo suman 180 grados. Un equivalente explicativo es que la luz refleja sobre la superficie normal la línea verde dibujada perpendicularmente a la superficie. Noten que una luz apuntada a la superficie volverá a la fuente de luz sólo si el ángulo azul es de ~90 grados.
Retro-reflective materials are not mirrored, but it will typically have either shiny facets across the surface, or it will have a pearl-like appearance. Not all faceted or pearl-like materials exhibit retro-reflection, however. Retro-reflective materials return the majority of light back to the light source, and they do this for a wide range of angles between the surface and the light source, not just the 90 degree case. Retro-reflective materials accomplish this using small prisms, such as found on a bicycle or roadside reflector, or by using small spheres with the appropriate index of refraction that accomplish multiple internal reflections. In nature, the eyes of some animals, including house cats, also exhibit the retro-reflective effect typically referred to as night-shine.
Ejemplos de retrorreflexión
Este material debería ser relativamente familiar ya que se utiliza con frecuencia para mejorar la visibilidad nocturna, señales de tráfico, bicicletas y peatones.
Inicialmente, la retro-reflexión puede no parecer una propiedad útil para la seguridad nocturna, pero cuando la luz y el ojo están cerca el uno del otro, como se muestra arriba, la luz reflejada regresa al ojo, y el material brilla intensamente incluso a grandes distancias. Debido al pequeño ángulo entre los ojos del conductor y los faros del vehículo, los materiales retro-reflectantes pueden aumentar mucho la visibilidad de objetos distantes durante la conducción nocturna.
Demostración
Para explorar más a fondo las propiedades de los materiales retro-reflectantes:
Coloca un trozo del material en una pared o superficie vertical
Párese a 10-20 pies de distancia y apunte una pequeña linterna al material.
Empieza con la luz sostenida en tu ombligo, y levántala lentamente hasta que esté entre tus ojos. A medida que la luz se acerca a los ojos, la intensidad de la luz devuelta aumentará rápidamente
Altere el ángulo moviéndose a otros lugares de la sala y repitiendo. La brillante reflexión debe ocurrir en una amplia gama de ángulos de visión, pero el ángulo de la luz la fuente a ojo es clave y debe ser bastante pequeña.
Experimentar con diferentes fuentes de luz. El material es cientos de veces más reflectante que la pintura blanca; así que las fuentes de luz tenue funcionarán bien. Por ejemplo, una luz roja de seguridad para bicicletas demostrará que el color de la fuente de luz determina el color de la luz reflejada. Si es posible, coloque varios miembros del equipo en diferentes lugares, cada uno con su propia luz fuente. Esto demostrará que los efectos son en gran medida independientes, y el material puede aparecer simultáneamente de diferentes colores a varios miembros del equipo. Esto también demuestra que el material es en gran parte inmune a la iluminación ambiental. La luz que regresa al espectador es casi enteramente determinada por una fuente de luz que controlan o una directamente detrás de ellos. Usando una linterna, identifique otros artículos retro-reflectantes que ya estén en su entorno: en la ropa, mochilas, zapatos, etc.
ILUMINACIÓN
Hemos visto que la cinta retro-reflectante no brillará a menos que una fuente de luz se dirija a ella, y la fuente de luz debe pasar muy cerca de la lente de la cámara o de los ojos del observador. Mientras que allí son varias formas de lograrlo, un tipo de fuente de luz muy útil para investigar es el flash de anillo, o luz de anillo, que se muestra arriba. Coloque la fuente de luz directamente sobre o alrededor de la lente de la cámara y proporciona una iluminación muy uniforme. Debido a su brillante salida y pequeño tamaño, los LEDs son particularmente útiles para construir este tipo de dispositivo.
Como se muestra arriba, se dispone de económicos arreglos circulares de LEDs en una variedad de colores y tamaños y son fáciles de acoplar a las cámaras, y algunas pueden incluso ser apagadas de un Raspberry Pi. Aunque no están diseñados para una iluminación difusa, funcionan bastante bien para causar cinta retro-reflectante para brillar. Un pequeño anillo de LED verde está disponible a través de FIRST Choice. Otros anillos LED similares están disponibles en proveedores como SuperBrightLEDs.
Imágenes de muestra
Las imágenes de muestra se encuentran con los ejemplos de código de cada idioma (empaquetadas con LabVIEW, y en un ZIP separado en el mismo lugar que las muestras de C++/Java).