如何让纸质剪影在两个卡片窗口之间沿弧线移动
将纸质剪影固定在一张旋转的卡纸圆轮上,并把圆轮置于带有两个窗口的前面板后方。两个窗口的中心到圆轮转轴的距离应相同。转动露出的轮缘,剪影便会沿圆弧移动:它从第一个窗口离开,在面板后方经过,然后从第二个窗口出现。
本教程提供一份尺寸精确、可手工裁切的布局,适用于一块 160 mm 的方形卡片面板。结构使用一个剪影和一个转轴。剪影移动时会旋转,两个窗口之间的实心桥接部分会遮住它移动路径的中段。
隐藏的圆轮如何形成弧线?
固定在旋转圆轮上的一个点,到圆心的距离始终不变。这个固定距离决定了它的圆形轨迹。将两个窗口布置在这条轨迹上,同一个剪影便能出现在两个位置,无需使用滑动轨道。
旋转圆轮是一种成熟的纸艺结构。BMCC Makerspace 的纸艺立体书工作坊介绍了如何用它来变换插图,并调整开口的位置和数量。Channin Pelletier 的 Hero Arts 旋转圆轮教程演示了如何用开脚钉固定圆轮,并搭配观察窗口和凸起的前面板。
以下尺寸是根据该结构原理设计的原创实例布局,并非复刻上述任何一个来源的模板。制作成品前,请用边角料制作原型,检查你所用卡纸、紧固件和胶粘剂是否适配。
需要哪些材料和部件?
准备以下材料:
- 两张 160 × 160 mm 的方形卡纸:一张用作前面板,一张用作背板。
- 一张直径为 124 mm 的卡纸圆轮。
- 一个完全能放进直径 12 mm 圆内的纸质剪影。
- 一枚小开脚钉,也称双脚钉。
- 泡棉胶带或卡纸垫条。
- 纸艺胶水和可移胶带。
- 直尺、圆规、铅笔、剪刀,以及适合裁切窗口和开转轴孔的工具。
BMCC 建议其纸艺工程项目使用约 160–220 gsm 的纸张,并将开脚钉列为旋转圆轮的材料之一。这个范围可作为本项目的起点;请检查组装后的面板是否仍能保持平整。参见其工作坊材料清单。
选择简单的剪影,例如小太阳或彩色圆片。由于剪影在两个窗口之间会旋转约 74 度,因此没有明显上下方向的形状更适合这种结构。圆轮可使用纯色,颜色应与希望从空窗口中看到的背景色一致。
窗口和转轴应放在哪里?
从每个方形的左上角测量所有位置,水平距离向右计算,垂直距离向下计算。在前面板上标出以下布局,并将转轴位置转印到背板上。
| 特征 | 位置或尺寸 |
|---|---|
| 转轴 | 距左边 80 mm,距上边 90 mm |
| 左侧窗口中心 | 距左边 50 mm,距上边 50 mm |
| 右侧窗口中心 | 距左边 110 mm,距上边 50 mm |
| 每个窗口 | 24 × 24 mm,以标记点为中心 |
| 圆轮 | 直径 124 mm,以转轴为中心 |
| 手指缺口 | 向内凹入的半圆,半径 15 mm,中心位于前面板的下边缘 |
两个窗口的中心到转轴的距离均为 50 mm:各自水平偏移 30 mm、垂直偏移 40 mm,因此半径为 √(30² + 40²) = 50 mm。上方弧线经过一个距左边 80 mm、距上边 40 mm 的点。因此,移动过程中剪影的中心会升到窗口中心上方 10 mm 处。
这些计算出的尺寸还会在两个方形窗口之间留下 36 mm 宽的实心桥接部分。12 mm 的剪影可以完全藏在这部分后方。圆轮的水平范围为 18 至 142 mm,垂直范围为 28 至 152 mm,周围留有空间安装垫条。
如果要采用不同布局,先画出理想的窗口中心。转轴到两个中心的距离必须相等。若两个窗口位于同一高度,转轴应位于它们的垂直中线上。转轴离窗口越远,上方弧线越平缓;离得越近,弧线隆起越明显。改变几何布局时,请重新检查圆轮尺寸和面板边界。
如何裁切并组装活动层?
裁切窗口、圆轮和手指缺口
在前面板上裁出两个 24 mm 的方形窗口。它们的水平边界分别为 38–62 mm 和 98–122 mm,垂直范围均为 38–62 mm。只在前面板的下边缘裁出半圆形手指缺口。
裁出圆轮并标出其精确中心。在圆轮中心开一个小孔,并在背板的转轴标记处开一个对应的孔。孔径应与开脚钉的钉杆尺寸接近:孔明显过大,会让圆轮偏离预定轨迹。
先安装转轴,再贴上剪影
将圆轮放在背板上方,对齐两个孔。从圆轮一侧将开脚钉穿过两层,再在背板后方分开钉脚。调整紧固程度,使圆轮能够转动并保持居中。
用可移胶带和松散的垫片将前面板暂时放到组件上方。底部缺口应露出足够的轮缘,方便转动。前面板不要碰到开脚钉的钉头。
Pelletier 的旋转圆轮结构同样采用中心开脚钉、操作缺口,以及垫在前面板下方的泡棉胶带。此处开脚钉会直接穿过背板,因此应在封合组件前确定好转轴位置。
固定唯一的移动剪影
将前面板对齐后,在左侧窗口中心对应的圆轮位置轻轻做个标记。不要转动圆轮,取下前面板。将剪影平贴在圆轮上,以该标记为中心粘好,然后等胶水干透。
暂时重新盖上前面板。从正面看,顺时针转动圆轮。剪影应向右上方移动,藏到桥接部分下方,然后进入右侧窗口。反向转动即可让它回来。不要在终点另贴第二个剪影:移动的始终是同一片剪影。
卡片内部应留出多少间隙?
背板和前面板之间的空腔必须能容纳圆轮、粘好的剪影和开脚钉钉头,且不能把它们压在一起。由于材料厚度各不相同,垫片厚度没有统一标准。先用可移垫片试装,再逐渐增加高度,直到圆轮转动时前面板不会被顶起或弯曲。
将永久垫片放在圆轮整个圆形轮廓之外。对于这个布局,可在面板左右边缘附近以及上边缘安装窄垫条。底部操作缺口要保持敞开。不要只把垫片放在剪影短距离移动弧线之外:圆轮的其余部分仍会在空腔内转动。
在预定安装点轻轻压住两块面板进行测试。如果抬起前面板时圆轮能转动,放下前面板后却卡住,请增加空腔高度,或压平突起的粘贴部分。如果取下前面板后仍然卡住,请检查转轴。
如何对齐终点并完成卡片?
转动圆轮,直到剪影位于左侧窗口正中央。在露出的轮缘上做一个小定位标记,并在手指缺口旁边做一个对应标记。再将剪影对准右侧窗口中心,重复操作。用 A 和 B 等不同标记,便于找到两个位置。
通过临时装好的前面板标记图像位置,这种对齐方法与 Pelletier 原始教程中展示的方法相同。这里,轮缘上的两个标记表示同一图像移动的两个端点。
永久固定前面板之前,让圆轮来回转动数次。确认剪影不会碰到两个窗口的边缘,能藏到桥接部分下方,并能回到两个窗口中心。然后粘好垫片和前面板,注意别让胶水流进圆轮空腔。
定位标记用于指示位置,不会机械地限制转动范围。转过任一标记后,剪影会继续沿着隐藏的圆周移动。对于这个简易版本,可在缺口旁画一个短弧形箭头,再用两个标记指示预定移动范围。
如果想制作折叠贺卡,可将完成的背板粘到另一张折叠底卡上。这样可以盖住开脚钉的钉脚,同时保留前面板缺口处的转轮操作空间。
如果移动效果不对,该调整什么?
| 现象 | 检查项目 | 调整方法 |
|---|---|---|
| 圆轮始终难以转动 | 转轴松紧或前面板压力 | 放松开脚钉,或增加垫片高度。 |
| 在某个窗口处卡住 | 剪影边缘翘起或窗口裁切不平整 | 压平剪影,并修整窗口边缘。 |
| 剪影能到达一个窗口中心,却对不准另一个 | 转轴到两个窗口的距离不相等,或剪影位置不对 | 重新检查两个 50 mm 半径和剪影的粘贴位置。 |
| 圆轮左右偏移 | 转轴孔尺寸 | 更换松动的圆轮,或加固并重新开中心孔。 |
| 剪影在两个窗口之间仍然可见 | 剪影尺寸与桥接部分的关系 | 缩小剪影,或加大两个开口之间的实心区域。 |
| 剪影到达时倾斜 | 结构本身会带来的旋转 | 选择没有固定朝向的形状,或接受角度变化。 |
如果需要剪影始终可见,两个分开的窗口会遮住它移动路径的一部分。开一个弧形连通槽可以展示中间的移动过程,但这会改变前面板设计。装饰面板前,先决定是要隐藏转移过程,还是要让剪影沿着可见弧线移动。
也可以完全用纸制作这种结构:Duncan Birmingham 的 Hub Turning Wheel Mechanism专门介绍了一种纸质转轮轴,用于无五金件地在窗口后方旋转图像。这个转轮轴是另一种转轴结构,需要采用自己的组装方法并检查间隙。
等机构运作正常后再完成装饰。装饰物应避开窗口边缘和手指缺口,然后用端点标记演示动作。完成后的卡片会让一个实体剪影沿着设定的上方弧线移动,在桥接部分下方将其遮住,然后再从第二个窗口显现。
