Podświetlany kaseton demo z cyfrowymi modułami LED WS2811 – od CNC po mapowanie 2D

Na potrzeby prezentacji dla klientów wykonaliśmy demonstracyjny kaseton z podświetleniem cyfrowym. Celem było pokazanie, jak wygląda adresowalne (pikselowe) sterowanie w klasycznym kasetonie reklamowym oraz jak wiele daje mapowanie 2D przy nieregularnych kształtach.

W realizacji użyliśmy 67 cyfrowych modułów LED RGB 12 V z układem WS2811 (klasa szczelności IP68) oraz naszego sterownika Elegant S80 z modyfikowanym oprogramowaniem.

Przygotowanie konstrukcji na CNC

Proces rozpoczęliśmy od przygotowania elementów kasetonu na frezarce CNC:

  • wycięcie bryły litery oraz przegród wewnętrznych,

  • dopasowanie głębokości i przestrzeni montażowej tak, aby moduły LED świeciły równomiernie,

  • sklejenie elementów w docelową bryłę.

Kaseton jest konstrukcją demonstracyjną do użytku wewnątrz budynku, dlatego został wykonany tak, aby można było go szybko otworzyć i pokazać wnętrze — litera jest otwierana na magnes, co ułatwia prezentację.

Montaż cyfrowych modułów LED (WS2811)

Do podświetlenia zastosowaliśmy moduły cyfrowe WS2811:

  • RGB, 12 V, WS2811

  • 1 adresowany „piksel” = 1 moduł

  • w module znajdują się 3 diody LED, ale sterowanie odbywa się wspólnie (moduł zachowuje się jak jeden piksel)

To ważne w kontekście projektowania efektów: rozdzielczość animacji wynika z liczby modułów, nie z liczby pojedynczych diod w module.

Moduły zostały rozłożone w przestrzeni kasetonu tak, aby uzyskać równomierne podświetlenie całej powierzchni pod półprzezroczystą nakładką (dyfuzorem). Sama obudowa i front rozpraszają światło — dzięki temu nie widać „punktów”, tylko jednolitą plamę barwy z czytelnymi przejściami.

Okablowanie i topologia połączeń

Moduły pracują w jednym ciągu danych (WS2811), połączone przewodami IN → OUT zgodnie z kierunkiem przepływu sygnału.

Zasilanie oraz połączenia zostały zorganizowane w podstawie kasetonu, tak aby:

  • instalacja była estetyczna i czytelna podczas prezentacji po otwarciu litery,

  • całość dało się łatwo uruchomić jako mobilne demo.

W tej wersji demonstracyjnej zastosowaliśmy zasilanie bateryjne, żeby kaseton można było wygodnie pokazać klientowi bez „wiszących” przewodów.

Mapowanie pikseli do przestrzeni 2D

Kluczowym etapem było przygotowanie mapy pikseli. W kasetonach o nieregularnym kształcie sama kolejność elektryczna pikseli (wynikająca z łańcucha WS2811) nie musi odpowiadać geometrii litery. Dlatego:

  1. wykonaliśmy ujęcie referencyjne kasetonu,
  2. w narzędziu do mapowania (np. „Image Point Picker”) nanieśliśmy punkty odpowiadające pozycjom modułów,
  3. wyeksportowaliśmy mapę do formatu wykorzystywanego przez firmware sterownika,
  4. wgraliśmy konfigurację do zmodyfikowanego Elegant S80.

Mapowanie sprawia, że efekt nie jest „liczony po kolejności kabli”, tylko po faktycznych współrzędnych X/Y w przestrzeni.

Generowanie efektów i projekcja na zaznaczone piksele

Efekty są generowane jako obraz wirtualny 2D, a następnie „rzutowane” na fizyczne piksele (moduły) zgodnie z mapą. W praktyce wygląda to tak:

  • algorytm tworzy animację w przestrzeni 2D (np. fala/gradient/przejścia),

  • dla każdego punktu z mapy pobierany jest kolor z wirtualnej sceny,

  • kolory są wysyłane do modułów WS2811 w kolejności wynikającej z łańcucha.

Dzięki temu nawet prosta instalacja modułowa może wyświetlać efekty, które wyglądają jak zaprojektowane typowo „pod kształt” litery, a nie jako zwykły przesuw po pasku 1D.

Lista efektów

Akceptacja efektu przed wysyłką

Przed finalnym przygotowaniem sterownika wysyłamy do klienta plik wideo MP4 prezentujący działanie zamówionego efektu (wizualizacja). Dzięki temu klient może potwierdzić, że:

  • kierunek i prędkość animacji są zgodne z oczekiwaniami,

  • kolory, kontrast i dynamika efektu wyglądają poprawnie na docelowej geometrii,

  • zapętlenie oraz przejścia są płynne i bez artefaktów.

Na podstawie akceptacji wideo wprowadzamy ewentualne korekty, aby finalny efekt odpowiadał wymaganiom projektu.

Korekcja gamma (opcjonalnie)

Na życzenie klienta możemy wykonać korekcję gamma kolorów, aby dopasować charakterystykę świecenia do konkretnych materiałów dyfuzyjnych, jasności i oczekiwanego odbioru barw (np. bardziej naturalne przejścia, mniej „agresywne” światło przy niskich poziomach).

Podsumowanie

Ten kaseton demonstracyjny powstał, żeby pokazać cały proces „end-to-end”:

  • przygotowanie konstrukcji na CNC,

  • montaż 67 modułów WS2811 (RGB 12 V),

  • prowadzenie połączeń w jednym ciągu,

  • mapowanie pikseli do 2D,

  • generowanie efektów i ich projekcja na fizyczne punkty.

Takie podejście pozwala szybko budować prezentacje i prototypy, a później przenosić te same metody na docelowe realizacje reklamowe i architektoniczne.