Tutoriel – Scratch : programmer un hologramme

Cette activité permet d’aborder la notion d’images en 3D et peut être précédée de la découverte d’un casque de réalité virtuelle.
C’est une activité relativement répandue, mais y adjoindre la programmation par Scratch pour créer soi-même ses propres personnages mouvants est assez innovant.

Pour cela, nous nous sommes inspirés de l’activité proposée par Sarah Lacaze. Nous vous encourageons vivement à découvrir ses ressources et nous la remercions pour son partage.
Cette animation a été proposée avec un certain succès sur les étapes de notre Tour de France du numérique, c’est pourquoi nous y ajoutons notre patte et nos remarques. Les trois phases (découverte, fabrication, programmation) forment un atelier complet, mais elles peuvent très bien être menés indépendamment en fonction du temps disponible.

Imprimer plusieurs patrons de pyramide (voir étape suivante).

Réaliser une première pyramide transparente qui servira aux démonstrations cf. instructions plus bas).

Il est vivement conseillé de réaliser également la partie programmation par vous-même d’abord, pour savoir quel genre d’obstacle ou de surprise peuvent se produire.

Utiliser la pyramide transparente pour faire découvrir l’idée d’hologramme au groupe. Pour cela, il existe sur Youtube de nombreuses vidéos d’hologrammes, comme celle-ci : https://www.youtube.com/watch?v=4NnTSRUD5Ak. Il suffit de poser la pyramide transparente au centre d’une tablette, dans la pénombre et de laisser fuser les remarques et questions :

« Comment ça s’appelle ? » C’est un hologramme, le mot provient du grec holos (« en entier ») et graphein (« écrire »). Il désigne une image en trois dimensions, qui peut être animée et apparait comme « suspendue en l’air ». 

« Comment ça marche ? » On projette des images 2D aux 4 coins d’une pyramide en plastique transparent. Une partie de la lumière passe à travers, une autre partie est réfléchie (vers les yeux de l’observateur), créant ainsi l’illusion d’un objet en 3 dimensions, suspendu dans le vide.

La vraie holographie, qui est une variante de la photographie, est plus complexe (voir Wikipedia), mais la technique ici mise en œuvre permet d’en comprendre quelques principes : c’est la légère dissonance entre plusieurs images identiques qui donnent l’impression de 3 dimensions.

« Est-ce que ça fonctionne avec la pyramide à l’envers ? » Non, mais les laisser essayer.

Aux participant-es désormais de s’essayer à la fabrication d’un écran pour projeter des hologrammes à la maison et impressionner famille et amis.

L’écran de projection est constitué de 4 trapèzes isocèles (les deux côtés non parallèles sont de même longueur). Les dimensions de ce patron sont données à titre indicatif. Vous pouvez fabriquer un écran plus grand.

Il faut donc découper, aux ciseaux ou au cutter, les bords extérieurs de ce patron dans un plastique transparent et semi-rigide. Les côtés intérieurs doivent, eux, être pliés pour former la pyramide. Pour facilité le pliage, « marquer » ces côtés avec le cutter ou la lame d’un ciseau.

Une fois découpée et pliée, scotcher le petit rabat / languette à la pyramide. Là voilà terminée !

Des hologrammes avec Scratch

Chaque lutin aura une orientation différente. Dans Scratch 3 l’orientation des lutins est modifiable dans la zone Direction située dans la fenêtre concernant les informations sur le lutin (au dessus de la fenêtre des lutins).

Animation du chat

Première boucle
Au démarrage du programme, le chat a pour taille 0 c’est-à-dire qu’il n’est pas visible à l’écran. Il va grossir au fur et à mesure : ajouter 10 à la taille.

Troisième boucle
Cette boucle sert à faire disparaître petit à petit le lutin du chat de l’écran, grâce à l’effet fantôme ajouter 10 à l’effet fantôme. Le chat sera remplacé par une chauve souris.

Animation de la chauve souris

Ce lutin dispose de quatre costumes pour l’animer et ainsi donner l’impression que la chauve souris vole. Il est possible de modifier la position des costumes, et d’en dupliquer certains, afin d’avoir une animation plus fluide.

Le programme est constitué de deux piles de blocs.

Première pile
Il s’agit d’un bloc d’initialisation. Au démarrage du programme le lutin de la chauve souris n’est pas visible ajouter 100 à l’effet fantôme

Deuxième pile

Elle est constituée de deux boucles de répétitions.

A la réception d’un message quand je reçois chauve souris, la chauve souris commence à apparaître ajouter -5 à l’effet fantôme progressivement sur la scène tout en battant des ailes.

Puis elle disparaît progressivement ajouter 5 à l’effet fantôme.

Pour cet exemple d’hologrammes des lutins issus de la bibliothèque ont été utilisés, mais vous pouvez créer vos propres dessins! La création d’hologrammes permet de s’amuser avec les blocs de la catégorie Apparence et les différents effets qui y sont proposés.

Pour un meilleur rendu de l’hologramme, rien ne vaut la pénombre. Pour la recréer et entretenir un côté mystérieux, vous pouvez vous créer une « chambre noire« .
Pour cela, rien de plus simple, il suffit de couper un rectangle sur le côté d’une boîte à chaussures dans laquelle vous pourrez y insérer tablette et pyramide.

Conseil médiation 

Pour aller plus plus loin sur le sujet, nous vous conseillons de vous référer à la fiche outil « Guide de présentation de Scratch«