Zootrope

Cette activité fera découvrir aux élèves les illusions d’optique et la façon dont le zootrope donne au cerveau une impression de mouvement. L’activité peut être reliée à de nombreux aspects du curriculum.

Dans le cadre de cette activité, les élèves construiront un zootrope et découvriront la façon dont il donne une illusion de mouvement à une série d’images.

Fichier d’impression 3D

Téléchargez et imprimez un zootrope. Les fichiers .stl fournis contiennent la version modifiée d’un zootrope faisant partie de la collection d’artefacts d’Ingenium et sont utilisés au cours des activités décrites sur la présente page Web. Ils peuvent être reproduits au besoin pour votre classe. Les élèves peuvent les modifier pour voir l’effet des changements apportés.

• Support du zootrope
• Base du zootrope

Le fichier ci dessous est une image 3D non modifiée du zootrope faisant partie de la collection d’artefacts d’Ingenium. Il n’est pas utilisé au cours des activités décrites sur la présente page Web, mais il peut être téléchargé, visualisé et examiné.

• Artefact zootrope

Téléchargez ces fichiers pour les activités ci-dessous.

• Modèle de bande vierge
• Modèle de tambour
• Modèle de bande avec images
• Modèle de bande avec images : exemple
• Modèle de rectangle 

Ces bandes pour zootrope font partie de la collection d’artefacts d’Ingenium. Faites de papier et composées d’illustrations à l’encre, elles ont probablement été fabriquées avant 1900. Téléchargez ces bandes d’images pour l’activité intitulée « Fabrication d’un zootrope ».

• Bandes d’images

Instructions

Pour cette activité, les noms suivants seront utilisés :

Fabrication du tambour

1. Ensuivant les lignes pointillées du modèle, découpez l’un des tambours de zootrope. Si votre imprimante ne permet pas d’impression bord à bord, prolongez le haut et le bas du tambour pour que les bords du papier soient les bords du tambour (comme on le voit dans le document en format PDF).
2. Formez un cylindre en fixant un côté du tambour à l’autre côté. Pour obtenir le meilleur résultat possible, faites chevaucher les bords sur environ 2 mm.

Fabrication des bandes d’images

1. Découpez les bandes d’images en suivant les lignes pointillées.
2. Transformez chacune des bandes en cylindre en fixant une extrémité à l’autre extrémité. La section en gris à une extrémité d’une bande peut chevaucher l’autre extrémité. Si votre imprimante ne peut faire d’impression bord à bord, utilisez la marge du papier pour remplacer la section en gris.

Fabrication du zootrope

1. Placez le stylo dans le support. Assurez-vous que le stylo pointe vers le haut et que la pointe dépasse d’au moins 4 cm le sommet du support.
2. Insérez le bas du tambour dans les rainures aux extrémités des bras de la base.
3. Placez l’une des bandes cylindriques à l’intérieur du tambour. Pour obtenir de meilleurs résultats, assurez-vous que chaque image se trouve directement en face d’une fente du tambour.
4. Insérez l’ensemble formé de la base, du tambour et de la bande sur le support avec stylo.
5. Le zootrope est prêt à être utilisé.

Suggestion : Pour approfondir l’étude du zootrope, demandez aux élèves de déterminer un changement à apporter à l’instrument ou à son utilisation et de prédire ce qui va se produire (et pourquoi). Ensuite, faites-leur effectuer ce changement et observez les résultats. Par exemple, la vitesse de rotation peut facilement être changée. En général, plus le zootrope tourne rapidement, moins l’animation est saccadée. Cependant, s’il tourne trop vite, le cerveau ne peut enregistrer les images adéquatement, et tout devient flou.

Pour rendre l’exercice plus complexe, vous pouvez modifier la largeur des fentes du tambour. Il vous faut alors fabriquer un nouveau tambour en suivant les étapes ci-dessous :

1. Découpez un des rectangles du modèle de rectangle de zootrope en suivant les lignes pointillées.
2. Déterminez la nouvelle largeur des fentes (les fentes initiales ont une largeur de 0,3 cm).
3. Dessinez les fentes sur le rectangle. La hauteur des fentes doit être la même que dans l’activité principale (3,9 cm). La largeur est celle que vous avez déterminée à l’étape 2. Utilisez le modèle de tambour pour déterminer l’endroit où dessiner les fentes (elles devraient se trouver à peu près au même endroit que dans l’exercice précédent). Pour vous faciliter la tâche, vous pouvez calculer la distance entre les fentes (voir la flèche rouge dans l’illustration vers la droite) de la manière suivante :
   • Largeur totale des fentes (en cm) = 13 × largeur de chaque fente (en cm)
   • Largeur totale des languettes (en cm) = 43 (largeur totale des fentes)
   • Distance entre les fentes (en cm) = largeur totale des languettes ÷ 13
4. Suivez les étapes restantes de l’activité initiale pour fabriquer un nouveau zootrope et observez les effets du changement que vous avez apporté. La fente idéale est assez large pour permettre de bien voir l’image qui y est directement opposée, mais assez étroite pour ne pas trop révéler les autres images. Les fentes plus étroites ou plus larges que cette fente idéale vont affecter la qualité de l’animation.

La collection d’Ingenium comprend plus de 130 000 objets, notamment de nombreux zootropes et bandes d’images.

Un zootrope peut être source d’une grande créativité. Dans cette activité, les élèves vont dessiner eux-mêmes des images pour cet instrument.

Instructions

Le modèle que vous choisirez dépend de l’âge des élèves. Dans le cas des élèves les plus jeunes, vous pouvez utiliser le modèle de bande avec images, sur lesquelles élèves n’ont qu’à ajouter la bouche à un visage. Nous avons inclus un exemple de ce qui peut être dessiné. Dans le cas des élèves les plus âgés, vous pouvez utiliser le modèle de bande vierge sur lequel les élèves peuvent dessiner les images qu’ils veulent.

1. Demandez aux élèves de planifier ce qu’ils veulent dessiner dans chacune des sections de la bande. Il peut être utile de leur faire esquisser les idées qu’ils ont en tête sur du papier brouillon avant de faire des dessins sur la bande. Vous pouvez leur donner les conseils généraux suivants :
   • Optez pour la simplicité.
   • Commencez et terminez la bande avec des dessins semblables, pour que la séquence d’images soit continue lorsque le zootrope tournera (c’est ce qu’on appelle une « animation en boucle »).
2. En suivant les lignes pointillées, découpez le modèle de bande vierge ou avec le modèle de bande avec images.
3. Demandez aux élèves de dessiner la séquence d’images qu’ils ont planifiée sur leur bande d’image. Si vous utilisez le modèle de bande vierge, laissez environ 1,2 cm d’espace au bas pour que la base ne perturbe pas l’animation.
4. Pour utiliser ces nouvelles bandes, les élèves vont devoir fabriquer un zootrope. Les instructions sont celles qui sont trouvées dans l’activité « Fabrication d’un zootrope ».

Suggestion : Les élèves et vous pouvez augmenter ou réduire le nombre de fentes du tambour et, par conséquent, le nombre de languettes de la bande d’images. Pour ce faire, vous devrez reconcevoir les modèles de bande vierge et de tambour du zootrope.

Reconception du modèle de bande vierge

1. Déterminez le nombre de languettes (ou de fentes) que vous souhaitez avoir.
2. Déterminez la largeur des languettes de la bande d’images. Pour ce faire, utilisez l’équation suivante :
   • Largeur de chacune des languettes (en cm) = 41,9 ÷ (nombre de languettes)
3. Dessinez les languettes sur un des rectangles du modèle de rectangle du zootrope. Votre dessin devrait ressembler au modèle de bande vierge que vous avez utilisé précédemment dans cette activité.

Le zootrope est l’un des premiers instruments d’animation. Inventé en 1834 par William George Horner, il a d’abord été appelé « daedalum » ou « roue du diable ». Il n’est devenu vraiment populaire que vers 1867, lorsque William F. Lincoln, aux États Unis, et Milton Bradley, en Angleterre, l’ont redécouvert et fait breveter. C’est Lincoln qui l’a nommé « zootrope » ou « roue de la vie ».

L’invention d’appareils d’animation plus perfectionnés, comme le praxinoscope, et l’avènement du cinéma et de la télévision ont entraîné un important déclin de l’intérêt pour le zootrope. Aujourd’hui, on trouve rarement des zootropes dans les foyers, bien que certains artistes et animateurs-graphistes continuent d’en utiliser.

Renseignements sur l’artefact

Renseignements sur l’artefact
Zootrope, avant 1900
Fabricant: London Stereoscopic
Photographic Co.
Numéro d’artefact: 1987.0280.001

Fabriquée à Londres (Angleterre), la base du zootrope était faite de bois, alors que le tambour se composait de métal, peut-être d’étain. Le tambour était peint en noir à l’extérieur et en blanc à l’intérieur. Les bandes du zootrope étaient placées à l’intérieur du tambour.