Comment faire voyager une découpe en papier selon un arc entre deux fenêtres de carte
Fixez la découpe en papier sur une roue rotative en papier cartonné, derrière un panneau avant doté de deux fenêtres. Placez les centres des deux fenêtres à la même distance du pivot de la roue. En tournant le bord apparent de la roue, vous faites suivre à la découpe un arc de cercle : elle quitte la première fenêtre, passe derrière le panneau, puis apparaît dans la seconde.
Ce tutoriel vous propose un gabarit mesuré, à découper à la main, pour un panneau de carte carré de 160 mm. Le mécanisme comprend une découpe et un pivot. La découpe tourne pendant son déplacement, tandis que la partie pleine entre les fenêtres masque le milieu de son trajet.
Comment la roue cachée crée-t-elle l’arc ?
Un point fixé à une roue rotative reste toujours à la même distance de son centre. Cette distance fixe détermine sa trajectoire circulaire. En plaçant deux fenêtres sur cette trajectoire, la même découpe apparaît aux deux emplacements sans qu’il soit nécessaire d’utiliser un rail coulissant.
Les roues rotatives sont un mécanisme en papier bien établi. L’atelier Paper Pop-Ups du Makerspace de BMCC explique comment les utiliser pour créer des illustrations changeantes et adapter l’emplacement et le nombre d’ouvertures. Le tutoriel de Channin Pelletier sur les roues rotatives de Hero Arts montre une roue fixée avec une attache parisienne, une fenêtre de visualisation et un panneau avant surélevé.
Les dimensions ci-dessous constituent un gabarit de conception original, calculé à partir de ce mécanisme, et ne reproduisent le modèle d’aucune des deux sources. Faites un prototype dans du papier cartonné de récupération pour vérifier l’ajustement de votre papier, de votre attache et de votre adhésif avant de réaliser la version finale.
De quels matériaux et éléments avez-vous besoin ?
Préparez les matériaux suivants :
- Deux carrés de papier cartonné de 160 × 160 mm : un panneau avant et un panneau arrière.
- Une roue en papier cartonné de 124 mm de diamètre.
- Une découpe en papier qui tient entièrement dans un cercle de 12 mm de diamètre.
- Une petite attache parisienne.
- Du ruban de montage en mousse ou des bandes d’espacement en papier cartonné.
- De l’adhésif pour papier et du ruban adhésif amovible.
- Une règle, un compas, un crayon, des ciseaux et des outils adaptés pour découper les fenêtres et percer les trous du pivot.
BMCC recommande du papier d’environ 160 à 220 g/m² pour ses projets d’ingénierie papier et indique les attaches parisiennes pour les roues rotatives. Cette plage constitue un bon point de départ ; vérifiez que les panneaux assemblés restent plats. Consultez la liste des matériaux de l’atelier.
Choisissez une découpe simple, comme un petit soleil ou un cercle coloré. Une forme sans orientation verticale marquée convient à ce mécanisme, car la découpe tourne d’environ 74 degrés entre les deux fenêtres. Utilisez une roue unie de la couleur que vous souhaitez voir à travers la fenêtre vide.
Où placer les fenêtres et le pivot ?
Mesurez chaque emplacement à partir du coin supérieur gauche de chaque carré, les mesures horizontales allant vers la droite et les mesures verticales vers le bas. Tracez le gabarit suivant sur le panneau avant et reportez la position du pivot sur le panneau arrière.
| Élément | Position ou dimensions |
|---|---|
| Pivot | À 80 mm du bord gauche et à 90 mm du bord supérieur |
| Centre de la fenêtre gauche | À 50 mm du bord gauche et à 50 mm du bord supérieur |
| Centre de la fenêtre droite | À 110 mm du bord gauche et à 50 mm du bord supérieur |
| Chaque fenêtre | 24 × 24 mm, centrée sur le point indiqué |
| Roue | 124 mm de diamètre, centrée sur le pivot |
| Encoche pour le doigt | Demi-cercle rentrant de 15 mm de rayon, centré sur le bord inférieur du panneau avant |
Les centres des deux fenêtres se trouvent à 50 mm du pivot : chacun est décalé horizontalement de 30 mm et verticalement de 40 mm, soit un rayon de √(30² + 40²) = 50 mm. L’arc supérieur passe par un point situé à 80 mm du bord gauche et à 40 mm du bord supérieur. Le centre de la roue s’élève donc de 10 mm au-dessus des centres des fenêtres pendant le trajet.
Ces dimensions calculées laissent également une partie pleine de 36 mm entre les fenêtres carrées. La découpe de 12 mm peut disparaître entièrement derrière cette partie. La roue s’étend de 18 à 142 mm horizontalement et de 28 à 152 mm verticalement, ce qui laisse de la place autour pour les entretoises de montage.
Pour créer un autre gabarit, commencez par tracer les centres des fenêtres souhaitées. Le pivot doit se trouver à égale distance des deux. Pour des fenêtres à la même hauteur, placez-le sur leur axe vertical commun. Si vous l’éloignez vers le bas, l’arc supérieur sera plus aplati ; si vous le rapprochez, sa montée sera plus prononcée. Si vous modifiez la géométrie, vérifiez à nouveau la taille de la roue et les limites du panneau.
Comment découper et assembler les couches mobiles ?
Découpez les fenêtres, la roue et l’encoche pour le doigt
Découpez les deux fenêtres carrées de 24 mm dans le panneau avant. Leurs bords doivent se situer entre 38 et 62 mm, puis entre 98 et 122 mm horizontalement, et chacune doit s’étendre de 38 à 62 mm verticalement. Découpez la demi-encoche dans le bord inférieur du panneau avant uniquement.
Découpez la roue et marquez-en le centre exact. Percez un petit trou au centre de la roue et un trou correspondant à l’emplacement du pivot sur le panneau arrière. Le diamètre des trous doit être proche de celui de la tige de l’attache parisienne : un trou visiblement trop grand permet à la roue de s’écarter de la trajectoire prévue.
Installez le pivot avant d’ajouter la découpe
Placez la roue sur le panneau arrière en alignant les trous. Insérez l’attache parisienne depuis le côté de la roue, à travers les deux couches, puis écartez ses pattes derrière le panneau arrière. Ajustez le serrage pour que la roue tourne tout en restant centrée.
Placez temporairement le panneau avant sur l’assemblage à l’aide de ruban adhésif amovible et d’entretoises non fixées. L’encoche du bas doit exposer assez du bord de la roue pour pouvoir la tourner. Veillez à ce que le panneau avant ne touche pas la tête de l’attache parisienne.
La construction à roue rotative de Pelletier associe elle aussi une attache parisienne centrale, une encoche d’accès et du ruban en mousse sous le panneau avant. Ici, l’attache traverse directement le panneau arrière ; installez donc ce pivot avant de refermer l’assemblage.
Fixez l’unique découpe mobile
Une fois le panneau avant aligné, marquez légèrement sur la roue le centre de la fenêtre gauche. Retirez le panneau avant sans tourner la roue. Collez la découpe à plat sur la roue, centrée sur ce repère, puis laissez sécher l’adhésif.
Remettez temporairement le panneau avant en place. Vu de face, tournez la roue dans le sens des aiguilles d’une montre. La découpe devrait se déplacer vers le haut et la droite, disparaître sous la partie pleine, puis entrer dans la fenêtre droite. Tournez dans l’autre sens pour la faire revenir. Ne fixez pas une seconde découpe à l’arrivée : c’est la même pièce qui effectue le trajet.
Quel espace faut-il laisser à l’intérieur de la carte ?
La cavité entre le panneau arrière et le panneau avant doit accueillir la roue, la découpe qui y est fixée et la tête de l’attache parisienne sans les comprimer. Il n’existe pas d’épaisseur d’entretoise universelle, car les matériaux varient. Commencez par des entretoises amovibles et augmentez leur hauteur jusqu’à ce que la roue tourne sans soulever ni déformer le panneau avant.
Placez les entretoises définitives à l’extérieur de toute la circonférence de la roue. Pour ce gabarit, des bandes étroites près des bords gauche et droit du panneau, ainsi que le long du bord supérieur, offrent des zones de montage possibles. Laissez l’encoche du bas ouverte. Ne placez pas les entretoises uniquement à l’extérieur du court arc parcouru par la découpe : le reste de la roue tourne lui aussi dans la cavité.
Faites un essai en maintenant légèrement les panneaux ensemble aux emplacements prévus pour le montage. Si la roue tourne lorsque le panneau avant est soulevé, mais se bloque lorsqu’il est abaissé, augmentez la hauteur de la cavité ou aplatissez une fixation surélevée. Si elle se bloque lorsque le panneau avant est retiré, inspectez plutôt le pivot.
Comment aligner les positions de départ et d’arrivée et terminer la carte ?
Tournez la roue jusqu’à ce que la découpe soit centrée dans la fenêtre gauche. Faites un petit repère sur le bord apparent de la roue et un repère correspondant à côté de l’encoche pour le doigt. Répétez l’opération avec la découpe centrée dans la fenêtre droite. Des repères distincts, comme A et B, permettent de retrouver facilement les deux positions.
Le fait de marquer les positions de l’image à travers un panneau avant installé temporairement reprend la méthode d’alignement présentée dans le tutoriel original de Pelletier. Ici, les deux repères sur le bord de la roue indiquent les positions extrêmes du déplacement d’une même image.
Avant de fixer le panneau avant définitivement, faites tourner la roue dans les deux sens plusieurs fois. Vérifiez que la découpe passe sans toucher les bords des fenêtres, disparaît sous la partie pleine et revient au centre des deux fenêtres. Collez ensuite les entretoises et le panneau avant en veillant à ce que l’adhésif ne pénètre pas dans la cavité de la roue.
Les repères facilitent le positionnement ; ils ne limitent pas mécaniquement la rotation. Si vous dépassez l’un ou l’autre, la découpe poursuit son trajet autour du cercle caché. Pour cette version simple, dessinez une petite flèche incurvée à côté de l’encoche et utilisez les deux repères pour indiquer la plage de déplacement prévue.
Pour créer une carte de vœux pliante, fixez le panneau arrière terminé sur une base pliée distincte. Elle masquera les pattes de l’attache parisienne tout en laissant la roue accessible par l’encoche avant.
Que modifier si le mouvement semble incorrect ?
| Symptôme | Éléments à vérifier | Ajustement |
|---|---|---|
| La roue résiste partout lorsqu’on la tourne | Serrage du pivot ou pression du panneau avant | Desserrez l’attache parisienne ou augmentez la hauteur des entretoises. |
| La découpe accroche dans une fenêtre | Bords relevés de la découpe ou découpes irrégulières des fenêtres | Aplatissez la découpe et rectifiez proprement l’ouverture. |
| La découpe atteint le centre d’une fenêtre, mais pas celui de l’autre | Distances inégales entre le pivot et les fenêtres ou découpe mal placée | Vérifiez à nouveau les deux rayons de 50 mm et le point de fixation de la découpe. |
| La roue se déplace sur le côté | Taille du trou du pivot | Remplacez la roue qui bouge ou renforcez son trou central avant de le refaire. |
| La découpe reste visible entre les fenêtres | Taille de la découpe par rapport à la partie pleine | Réduisez la découpe ou augmentez la distance entre les ouvertures. |
| La découpe arrive inclinée | Rotation inhérente au mécanisme | Choisissez une forme sans orientation particulière ou acceptez qu’elle change d’angle. |
Si vous souhaitez que la découpe reste visible en permanence, deux fenêtres distinctes masqueront une partie de son trajet. Une ouverture courbe qui les relie montrerait le mouvement intermédiaire, mais modifierait le panneau avant. Avant de décorer le panneau, décidez si vous préférez un passage masqué ou un arc visible.
Il est également possible de construire le mécanisme entièrement en papier : le mécanisme de roue à moyeu de Duncan Birmingham présente précisément un moyeu en papier qui permet de faire tourner des images derrière une fenêtre, sans matériel de fixation. Ce moyeu est une autre solution pour le pivot ; il nécessite sa propre méthode d’assemblage et ses propres vérifications de dégagement.
Terminez la décoration une fois le mécanisme fonctionnel. Éloignez les ornements des bords des fenêtres et de l’encoche pour le doigt, puis utilisez les repères extrêmes pour montrer le mouvement. La carte terminée déplace une seule découpe en papier le long d’un arc supérieur défini, la cache sous la partie pleine avant de la révéler dans la seconde fenêtre.