Interaktív LED -kupola Fadecandy -val, feldolgozással és Kinect -el: 24 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Mit

A When in Dome egy 4,2 m -es geodéziai kupola, 4378 LED -del borítva. A LED -ek mindegyike egyedileg leképezett és címezhető. Ezeket a Fadecandy és a Processing vezérli egy Windows asztalon. A Kinect a kupola egyik támaszához van rögzítve, így a kupola belsejében történő mozgás nyomon követhető, és az emberek kölcsönhatásba léphetnek a lámpákkal.

Miért

A csoportos tapasztalatokat közös interakción keresztül vizsgálom. Szeretek olyan interfészeket készíteni, amelyeket sok ember használhat egyszerre. A kupola LED-es felülete megfelelő kimenetet biztosít többfelhasználós felülethez, mert hatalmas, így sokan láthatják. A kupola hangulatos, gömb alakú teret is teremt, amely arra ösztönzi az embereket, hogy forduljanak egymás felé. A Kinect nagyszerűen működik többfelhasználós bemenetként, mert az emberek egyszerre mozoghatnak és befolyásolhatják a mélységmezőt, az egyetlen korlát az, hogy hány ember fér el együtt a térben.

Folyamatosan új interakciós módszereket fejlesztek a When in Dome számára, hogy lássam, milyen hatással vannak a különböző beviteli módszerek, és mi működik jól az emberek különböző csoportjai számára. Különösen kíváncsi vagyok arra, hogy milyen felületek ösztönzik a kapcsolatot a barátok és az idegenek között a kupolán belül, és mitől érződik a megosztott élmény értelmesnek és érdemesnek.

Ahol

A When in Dome -ban terveztem és építettem a mesterképzés végső projektjeként, amely a Design for Performance and Interaction volt az Interactive Architecture Lab, The Bartlett, UCL -ben.

Hogyan

Néhány alkalmazott technológia és eszköz:

• Fadecandy
• Feldolgozás
• Kinect (az enyémet az eBay -ről szereztem)
• Gérvágó fűrész
• Pályafűrész
• Varrógép
• Forrasztópáka
• Hőfegyver
• Ragasztópisztoly
• Lézervágó
• Fúró

Néhány használt berendezés:

• Buildwithhubs hub készlet
• Kezelt fűrészáru kupolaoszlopokhoz
• 4 mm -es nyár rétegelt lemez
• Fehér diffúziós szövet
• Fekete szövet
• Alumínium lapos rúd
• Wago csatlakozók
• 12awg és 24awg kábel
• 5v 30A tápegységek
• Hab padló
• Jst csatlakozók
• Kondenzátorok

Gyerünk

Ennek a projektnek sok összetevője van, amelyeket át fogok beszélni, remélem, talál valami hasznosat és érdekeset benne!

1. lépés: A kupola

Hub készlet

Úgy döntöttem, hogy a kupolámat a buildwithhubs készletével építem fel, és határozottan ajánlom őket.

Csatlakozó készleteket árulnak, és tanácsokat adnak arról, hogy milyen anyagokat kell vásárolni a támaszokhoz. A legtöbb kupolájukat az emberek saját kertjében használják, míg az enyémeket nyilvánosan, ezért megvettem az extra biztonságos sapkájukat is, amelyek megakadályozzák, hogy a támaszok kiugorjanak, ha valaki a kupolára támaszkodik.

Méret

A kupolám 4,2 m átmérőjű. Azért választottam ezt a méretet, mert ez azt jelentette, hogy a kupolát alkotó háromszögek leghosszabb oldala 1,2 m -es lesz, és ez szépen illeszkedik a rétegelt lemezekbe, amikor a paneleket a LED -ek tartására készítettem.

2. lépés: Készítse el a támaszokat

Hosszúságok

A buildwithhubs rugós számológépét használtam a 4,2 m -es kupola elkészítéséhez szükséges hosszúságok kiszámításához. 30 "rövidnadrág" 1059 mm -nél és 35 "hosszú" 1209 mm -nél.

Anyag

2 csomag 24 db 19 mm x 38 mm x 2400 mm fűrészáru a B&Q -tól (a buildwithhubs webhelyen ajánlott módon) elegendő egy kupolához. Ez elég jól működik, de ha újra megtenném, olyat kapnék, amely több oldalirányú erővel rendelkezik.

Folyamat

A támaszokat gérvágó fűrésszel hosszúra vágták, majd lefestettem úgy, hogy mindegyiket laposan egy porlasztóra fektettem, és hengereltem őket. Ez szórakoztató timelapse -t hozott!

Ezután egyszerre 6 db -os kötegekbe csomagoltam őket, és a csatlakozók darabjait a végükbe csavartam.

3. lépés: Építsd meg a kupolát

A támaszok elkészítése után a kupola építése rendkívül egyszerű. Nem fogom részletezni a folyamatot, mivel a buildwithhubs oldalon vannak utasítások, és füzetet is tartalmaznak.

4. lépés: Emelje fel

Nem akartam, hogy a LED panelek közvetlenül a padló mellett legyenek, mivel ez azt jelentené, hogy sokukat elzárnák az emberek a kupolában. Azt is szerettem volna, hogy a kupola magasabb legyen, hogy tágasabb és barátságosabb legyen.

Lábak

2x4s -ből 50 cm magas lábakat készítettem, és ugyanazokat a csatlakozókat csavartam bele, mint a támaszokat.

Ezután az alap szilárdságának és szerkezeti integritásának növelése érdekében lapos alumínium rudat használtam X -ek létrehozására az egyes lábrészek között.

Az ajtó

Eltávolítottam az egyik vízszintes támaszt, hogy ajtót készítsek, és lehelyeztem egy rétegelt lemezre a padlón, hogy a lábak megfelelő távolságban maradjanak.

5. lépés: Tervezze meg a LED -ek kinézetét

Szoftver

A 3D tervezési munkámhoz a SketchUp-ot használtam, mert ingyenesen használható egy böngészőben. Szerencsére (mivel nem vagyok 3D modellezési szakértő) találtam egy geodéziai kupola modellt a 3D raktárban, ahol rengeteg modell ingyen van.

Hány LED?

Az elrendezésnek figyelembe kellett vennie az esztétikát, de az áramellátást és az adatelosztást is. Úgy döntöttem, hogy 11 Fadecandyt (és 11 tápegységet) használok a kupola háromszögének 33 lefedésére. Ez azt jelentené, hogy a Fadecandy -k (és a tápegységek) egyenként 3 háromszöget hajtanának, és a kupola egyik oldala nyitva lenne, hogy az emberek kívülről láthassanak.

Ez 3 háromszögönként legfeljebb 512 LED -et adott, mivel minden Fadecandy 8 darab, egyenként 64 darab csíkot képes meghajtani.

Döntés az elrendezésről

Nem minden háromszög egyenlő! A kupolám 2V stílusú, ami azt jelenti, hogy kétféle háromszög, egyenlő és egyenlő szárú.

Négy különböző lehetséges elrendezést találtam ki a LED -ek számára, és az Instagramon megkérdeztem az embereket, hogy melyik tetszik nekik a legjobban. Úgy tűnt, hogy az 1. és a 3. stílus az első helyen áll. A 3. stílus volt a kedvencem, de a koncentrikus háromszögek a 3. stílusban valójában sokkal több LED -csíkot igényelnek, mint a csíkos elrendezés, ezért az 1. stílus mellett döntöttem. Ez azt jelenti, hogy 8 egyenlő oldalú háromszög található koncentrikus háromszög LED -elrendezéssel, és 25 egyenlő szárú háromszög csíkos LED -del elrendezés.

Mivel az egyenlő oldalú háromszögek nagyobbak és koncentrikus elrendezésűek, sokkal több LED -et használnak, mint az egyenlő szárú háromszögek. Ezért fel kellett osztanom az egyenlő oldalakat a Fadecandys -szerte.

A Fadecandys 8 -ból 1 egyenlő és 2 egyenlő szárú háromszög van. 3 Fadecandys 3 egyenlő szárú háromszöget.

6. lépés: További információ a LED -elrendezésről

Miután az általános elrendezést eldöntöttem, ki kellett dolgoznom, hogy pontosan hány LED -et helyeznék el az egyes paneleken. Ezt egy táblázat kombinációjával, a Fadecandy képességeinek maximalizálásának legjobb módjának és az Illustrator méretarányos rajzainak felhasználásával tettem, hogy lássam, hogyan fog kinézni az elrendezés.

A Fadecandy képességeinek maximalizálása: Vonalak és csíkok

Korábban említettem, hogy minden Fadecandy akár 8, 64 pixeles csíkot is képes meghajtani. A háromszögeim sok különböző pixelhosszú vonalat tartalmaznak, néhányat csak nagyon kevés képponttal.

Ha ezeket a sorokat csíkként kezelném, SOKAN elveszíteném a Fadecandy képességeit.

Ezzel szemben, ha teljesen ki akarom használni a Fadecandy képességeit, és 64 LED van mindegyik csíkon, szükségem lesz néhány csíkra, amelyek a sor közepén kezdődtek, és amelyek később zavaróak lesznek.

Ki kellett találnom, hogyan lehet a legjobban összekapcsolni a vonalakat csíkokra, hogy a lehető legnagyobb mértékben kihasználjuk a szalagképességet anélkül, hogy fel kellene osztani a vonalakat.

A végén…

Az egyenlő oldalú panelek négy csíkkal rendelkeznek, amelyek a következőkből állnak:

• 30, 30 (összesen 60 - piros a mellékelt képen)
• 30, 22 (összesen 52 - narancssárga a mellékelt képen)
• 22, 22, 14 (összesen 58 - sárga a mellékelt képen)
• 14, 14, 6, 6, 6 (összesen 46 - zöld a mellékelt képen)

Az egyenlő szárú panelek két csíkkal rendelkeznek, amelyek a következőkből állnak:

• 23, 28 (összesen 51 - kék a mellékelt képen)
• 3, 7, 11, 15, 19 (összesen 55 - lila a mellékelt képen)

7. lépés: Fektesse le a Fadecandyt és a tápegységeket

Ez a kép a kupola felületének lapított nézetét mutatja.

A LED panelek

Minden háromszögpanelt 1-11 számmal láttak el, ami az azt vezérlő Fadecandy-ra utal. Mindegyik Fadecandy-ban három háromszög található, így a háromszögekben van egy betű is, A-C.

Egyéb elemek

A zöld dobozok a Fadecandys helyét mutatják. Minden Fadecandy egy kis panelre van szerelve, amely szintén elosztja az energiát, ezt néhány lépésben részletesen bemutatom.

A lila dobozok az USB -elosztókat mutatják. A Fadecandys ezeken a hubokon keresztül kapcsolódik a Windows asztalához.

A kék dobozok a tápegységek helyét jelzik, amelyek 3 száraz dobozban helyezkednek el, a kupola körüli padlón.

Csak hogy kicsit bonyolultabb legyen

Ha összehasonlítja az FC10 és az FC11 helyét, észreveheti, hogy az FC10 a legközelebbi az egyenlő szárú panelek leghosszabb vonalához, míg az FC11 a legközelebbi a legrövidebb vonalhoz.

Továbbá, ha megnézi a 10C -t, látni fogja, hogy a Fadecandy jobbra van tőle, míg a 10A balra.

Ezeket a variációkat figyelembe kellett vennem, amikor figyelembe vettem, hogy az egyes ledszalagok mennyi kábelt igényelnek az elején, és amikor feltérképeztem őket.

8. lépés: A vonalak csíkokká alakítása

Ennek a táblázatnak az volt a célja, hogy kitalálja, mennyi kábel szükséges a LED -szalag minden szakaszának elején.

Mennyi kábel szükséges?

Egyes sorok "jst" felirattal vannak ellátva, ami azt jelenti, hogy a szalag eleje, és csak egy JST csatlakozóra van szükségük.

Néhány csík "jst" és hosszúságú, ami azt jelenti, hogy a szalag bizonyos távolságra indul a Fadecandy -tól (amint azt az előző lépésben láttuk), és ehhez a hosszúságú kábelhez kell eljutnia, mielőtt hozzáadná a JST csatlakozót.

Néhány szalagnak csak egy hossza van, ami azt jelenti, hogy ezeket a kábeleket az előtte lévő szalagszakaszhoz kell csatlakoztatni.

9. lépés: A LED szalag előkészítése

A LED szalag

Ws2812b stílusú LED szalagot használok, amely három bemenettel rendelkezik, 5 V -os tápellátással, földeléssel és adatokkal. A 3 tűs női JST csatlakozók használata lehetővé teszi, hogy egyenként csatlakozzam ezekhez a tűkhöz. A JST csatlakozók férfi megfelelői biztosítják az áramellátást és az adatokat.

Forrasztás

Az előző lépés táblázatát használva az összes LED szalagot a kívánt hosszúságúra vágtam, a szükséges kábelhosszúságra és a JST csatlakozókra forrasztva. Minden csík elejére kondenzátort is helyezek, ezzel elkerülhető, hogy a kezdeti áram csúcsai tönkretegyék a szalag első pixelét. (Korábban már előfordult ez a korábbi projektekben, ahol nem adtam hozzá a kondenzátort, ezért mindenképpen érdemes megtenni.)

Tömítés

Hozzáadtam néhány RTV szilikont a csík szabad részéhez, átlátszó hőzsugorítással lefedtem, és hőpisztollyal felrobbantottam, hogy újra lezárja a vízállóságot.

10. lépés: Készítse el a paneleket

Anyag

Úgy döntöttem, hogy 4 mm -es nyárfa rétegelt lemezeket használok a panelek elkészítéséhez. Vékonyan tartottam a súlycsökkentés érdekében. Kiszámítottam a rétegelt lemez teljes súlyát, és kapcsolatba léptem az építőegységekkel, hogy megnézzem, nem tartozom -e a súlyhatárokon belül a kupolaszerkezetről való lógásra. Mivel a súly meglehetősen egyenletesen oszlik el a kupolán, ez rendben van. Szívesen használtam volna akrilt, de sajnos a költségvetésem kimerült ebből a projektből.

LED szalag rögzítés

Nem akartam közvetlenül a panelekre ragasztani a LED szalagot, mivel szeretném cserélni a hibás szalag egyes részeit, és esetleg valamikor újra felhasználni az összes szalagot, ezért úgy döntöttem, hogy lyukakat készítek a panelekhez Kábelkötegelők. A mellékelt képen látható pontok a kábelkötegelő lyukak elrendezését mutatják.

A panelek kivágása

Összesen 33 háromszög van, és ezek illeszkednek 9 lap 2440 x 1220 mm rétegelt lemezhez a mellékelt képen látható elrendezésen keresztül.

Egy ideális világban a 9 réteg mindegyik lapját egyenként egy lézervágóba vágtam volna, és egyszerre vágtam volna le a háromszögeket és a kábelkötegelő lyukakat. Sajnos olyan világban élünk, ahol a 2440 x 1220 mm -es lézervágók ritkák, ezért a háromszögeket vágófűrész segítségével kellett kivágni.

Még szomorúbb, de mi sem élünk olyan világban, ahol az én háromszögpaneleim közül akár egyetlen is beleférne a lézervágóba az iskolában, ezért muszáj volt lézerrel kivágni egy sablont a háromszögek mindegyikének feléből, és használni. hogy kézzel fúrja a lyukakat.

A háromszögek hátulját is lefestettem, a legtöbbet feketére, majd hat véletlenszerű ezüstöt.

11. lépés: Kösse a kábelt A LED -csíkot a panelekhez

Ez sok kábelkötés volt! Szerencsére voltak barátaim, akik segítettek.

Kábelcímkék

Minden JST csatlakozót színkódolt kábelcímkével címkéztem, hogy megkönnyítsem a Fadecandy -hez való csatlakoztatását. Szivárványos rendben vannak, így minden Fadecandy -hoz van:

• Csík 1- Piros
• 2. csík - narancssárga
• 3. csík - sárga
• 4. csík - zöld
• 5. csík - kék
• 6. csík - lila
• 7. csík - szürke
• Csík 8 - Fehér

Nem pontos szivárvány, de a színek a címkéken jelentek meg, és működik!

(A Fadecandy -k egy része, amelyek csak 3 egyenlőszárú panelt hajtanak meg, nem pedig 1 egyenlő és 2 egyenlő szárú, csak 6 csíkot használnak.)

12. lépés: Akassza fel a paneleket a kupolába

A háromszögletű paneleim valamivel kisebbek, mint a támaszok közötti rés, azt akartam, hogy szabadon lógjanak a térben, ahelyett, hogy szilárdan rögzítenék őket a támaszokhoz.

Függő módszer

A kupola minden csomópontja rendelkezik egy szemcsavarral - ezek nem alapfelszereltség, de a Buildwithhubs csomagban értékesíti őket. Ezek a szemcsavarok tökéletesek a dolgok felakasztására (bár vigyázzon, nehogy túl sok súlyt akasszon le egy csomópontról).

Úgy döntöttem, hogy paracordot és kis karabiner klipeket használok. A zsinór a panel mindkét sarkában lévő két lyukon keresztül van hurkolva. A karabiner rögzíti a zsinórt a szemcsavarhoz. Annak érdekében, hogy meghúzzuk a zsinórt, és meggyőződjünk arról, hogy a panel helyesen van elhelyezve a térben, mindegyikhez hozzáadtam egy műanyag kapcsolót. Ez azt jelenti, hogy lazán könnyen felragaszthatók, majd utána meghúzhatók, hogy a tér közepére kerüljenek.

Nagyon elégedett vagyok a karabineres módszer sikerével. Nagyon megnyugtató, ha a paneleket a kupolára rögzítjük, kattints kattintás. Ezeket is gyorsan és egyszerűen eltávolíthatja.

13. lépés: Készítsen táp- és adatelosztó paneleket

Tehát rengeteg JST csatlakozót forrasztottunk rengeteg LED szalagra, de mit kell ezekhez csatlakoztatni?

Minden szalagnak csatlakoznia kell a Fadecandy tápellátásához, földeléséhez és adataihoz. 11 csatlakozópanel van, amelyek a 11 Fadecandyt tartják és elosztják a 11 tápegység áramát. Ezeket a paneleket lézerrel vágtam ki a maradék 4 mm -es nyár rétegből. Oldalán rések vannak a tépőzáras darabokhoz, amelyek szépen rögzítik a paneleket a kupolaoszlopokhoz.

Erő

Minden LED 0,06A -t használ teljes fényerővel. Ez azt jelenti, hogy a 4378 pixel teljes teljesítményéhez szükséges teljes teljesítmény ~ 1,3 kW.

Lényegében azonban 11 teljesen különálló áramköröm van. (Csak a -ve -n keresztül csatlakoznak a Fadecandy -n keresztül. Ne csatlakoztassa a különálló tápegységek +ve -jét, mert ez veszélyes.) Minden áramkör legfeljebb 428 képpontot, összesen 128 W -ot táplál, így az áram egy sokkal biztonságosabb szinten.

A tápegységeim egyenként 150 W -ot képesek biztosítani (30A 5V -nál).

A csatlakozópanelen a tápellátás és a földelés az alul lévő tápegységből érkezik, majd a wago csatlakozókhoz csatlakozik, amelyek elosztják 8 férfi JST csatlakozón.

Adat

A Fadecandy a panel bal oldalán található, és az USB -kábel ugyanúgy érkezik alulról, mint a tápkábelek.

A JST csatlakozó adatkábele forrasztva van egy egyfejű női csapok csíkjához, amely a Fadecandy csapjaihoz csatlakozik. A Fadecandy egyik földelőcsapja a földelő áramkörhöz van csatlakoztatva. (A földelőcsapok mindegyike össze van kötve, ezért nem szükséges mindegyiket csatlakoztatni.)

14. lépés: Szövetborítás

A szövetborítás összevarrása váratlanul a projekt egyik legnehezebb és legidőigényesebb része volt. Szerencsére volt egy barátom, aki segített!

Elrendezés

A kupola lapított diagramján látható, hogy a fedél 5 ötszögből áll, amelyek egyenként 5 egyenlő szárú háromszögből és 8 egyenlő oldalú háromszögből állnak. A borítót ebben a sorrendben készítettük - először összevarrtuk az 5 ötszöget, majd összekapcsoltuk őket az egyenlő oldalú háromszögekkel.

(A diagram fekete részei nyitottak és fedetlenek.)

Mérő

Megpróbáltuk kitalálni a háromszögek méréseit matematika segítségével, mint a normális emberek, de valamilyen oknál fogva ez mindig rosszul jött fel, és nem igazán illeszkedett a kupolához, így végül egy darab polikordot használtunk a csomópontok szemcsavarjain keresztül mérje meg a méretet, majd használja ezt a polikord háromszöget sablonként. Nem tudom, hogy a támaszok és csomópontok közötti ismert mérések használata miért megy rosszul, a 3D háromszögek zavaróak.

Pentagonok

Miközben az egyenlő szárú háromszögeket összeállítottuk, és ötszögletűvé varrtuk őket, gyakran felakasztottuk a kupolára, hogy ellenőrizhessük, minden a helyén van -e. Rögzítve van a kupolához kis rugalmas darabokkal, amelyeket a háromszögek találkozásának pontjaihoz varrnak.

Összekapcsolódás

Miután elkészítettük az öt ötszöget, elkezdtük kivágni az egyenlő oldalú háromszögeket ugyanazzal a módszerrel - polikord a szemcsavarokon keresztül. Miután így összevarrtunk két ötszöget, rájöttünk, hogy egyáltalán nem áll jól. Ehelyett úgy döntöttünk, hogy leakasztjuk a kupola összes ötszögét, és az egyenlő oldalú háromszögeket a helyükre rögzítjük. Aztán, ha már minden rögzítve volt, leszedtük, és a barátom összevarrta egy tömör darabra.

Az ilyen módon történő rögzítés sok munkát jelentett, legtöbbször a karommal, közvetlenül a fejem fölött, miközben megpróbáltam rögzíteni a szövetet a kupola kívülről, miközben belül álltam. Szórakoztató!

Címkézés

Útközben vízben oldódó szövettollal megcímkéztük a darabokat … ezek a dolgok nagyszerűek, mivel közvetlenül ráírhat a szövetre, majd vízzel megpermetezheti, és a tinta eltűnik (néha néhány időbe telik, de működik))

15. lépés: Tegye le a szövetet

A szövetet a kupolába olyan hosszúságú rugalmassággal függesztik fel, amelyet minden pontra varrnak, és ezek a kupola csomópontjain lévő szemcsavarokhoz vannak kötve.

Az elasztikák megkötése és feloldása nem olyan gyors, mint a panelek vágása, ezért szeretném ezt a módszert karabinerekkel vagy más klipszekkel helyettesíteni.

16. lépés: A Kinect csatlakoztatása

A világegyetembe vetett bizalom merész megnyilvánulása során soha nem mértem meg a panelek közötti rést, hogy megbizonyosodjak arról, hogy egy Kinect valóban illeszkedik. (Kérlek, ne mondd el az oktatóimnak)

El tudod képzelni az örömömet, amikor így illeszkedik.

Ez a kép egy Kinect v2 -t mutat, de végül Kinect v1 -et használtam olyan okok miatt, amelyekre később kitérek.

Csak kétoldalas tépőzáras szalaggal rögzítik a támasztékhoz.

17. lépés: Padló

A padló összekapcsolódó EVA habszőnyegekből készült, amelyeket a B&Q -tól kaptam. Ezeket két projekthez használtam most, és beltérre kiváló. Nagyon kényelmes ülni rajta.

A szabadban olyan szeles fesztiválokon, mint a Burning Man, mindenhol le kell biztosítani, mert a szél közvetlenül alá kerül, és felemeli az egészet.

18. lépés: Ez az elkészült… A kódra

Köszönöm, hogy eddig velem tartottatok. Ennyi a fizikai felépítés. Most beszéljünk a szoftverről.

19. lépés: Fadecandy Server

Töltse le a szoftvert

A Fadecandy szoftver itt érhető el.

Töltse le a teljes githubot, és bontsa ki.

Futtassa a szervert

Keresse meg a „bin” mappát az imént letöltött fadecandy tartalmakon belül.

Kattintson az fcserver.exe fájlra.

Ez betölt egy cmd ablakot, amely az összes csatlakoztatott Fadecandy eszközt mutatja. Ebben az esetben 11 van.

Tesztelje a LED -eket

Lépjen a https://127.0.0.1:7890/ oldalra a Fadecandy szerver felhasználói felületének megtekintéséhez. Ez újra megjeleníti az összes csatlakoztatott eszközt, és lehetővé teszi egy kis vezérlést.

A tesztminta legördülő menüre kattintva beállíthatja az adott Fadecandy összes képpontját teljes vagy fél fényerőre. Az „azonosítás” gombra kattintva a fadecandy apró zöld LED -je is villoghat.

20. lépés: A Fadecandy szerver konfigurálása

Jelenleg a Fadecandy -k véletlenszerű sorrendben vannak betöltve. Korábban a háromszögeimet 1-11-nek címkéztem, de a számítógép nem tudja, hogy jelenleg melyik melyik. Ehhez létre kell hoznunk egy konfigurációs fájlt.

Melyik Fadecandy

Mielőtt elmondanánk a számítógépnek, milyen sorrendben vannak a Fadecandy -k, magunknak kell kitalálnunk, melyik melyik. Ezt úgy tettem, hogy a böngésző kezelőfelületét használva felgyújtottam az egyes részeket, majd megjegyeztem, melyik volt az, és mi a sorozatszáma.

A konfigurációs fájl

A konfigurációs fájlban felsoroljuk az összes sorozatszámot, az index pixelt, amellyel kezdődnek, és hány képpontot vezérelnek elméletileg. Elméletileg mondom, mert úgy fogom feltérképezni a pixeleket, mintha 512 lenne Fadecandy -nként, pedig valójában kevesebb van. Ez csak megkönnyíti, mivel tudjuk, hogy minden Fadecandy első pixele mindig [Fadecandy -szám * 512].

A Fadecandyt nem érdekli, hogy valójában mindegyiknek kevesebb pixele van, mint a maximális, és mi gondoskodunk róla a feldolgozási kódban is.

A konfigurációs fájl betöltése

Most, hogy elindítsuk a Fadecandy szervert, ahelyett, hogy csak az fcserver.exe fájlra kattintanánk, át kell adnunk ezt a konfigurációs fájlt.

Ezt úgy tehetjük meg, hogy megnyitunk egy cmd parancssort a bin mappában, és beírjuk

fcserver config.json

Ez most minden Fadecandyt betölt a megfelelő címekre.

21. lépés: A képpontok leképezése

Dymaxion leképezés

Buckminster Fuller (aki népszerűsítette a geodéziai kupolákat) megalkotta a dymaxion térképet is, amely a föld olyan ábrázolása, mintha egy ikozaéder felszínén lenne. 3D -re összehajtható vagy 2D -re simítható.

Nagyjából ugyanígy simítom ki kupolám felületét a 3D -s formájából egy 2D -s ábrázolásba, amint azt a mellékelt kép is mutatja. Ez a 2D -s ábrázolás feldolgozási vászonba kerül, ahol minden, amit a vászonra rajzolok, azonnal megjelenik a LED -eken.

Feldolgozás

A feldolgozás vizuális programozási nyelv. Ahogy egy téglalapot rajzol a Photoshopban az egérrel, úgy a Processingben is rajzolhat egy téglalapot az alábbi kód beírásával:

egyenes (100, 80, 10, 50);

Ekkor egy téglalapot kapunk, amelynek kezdete 100 px, 80 px, 10 px széles és 50 px magas.

Ha nem ismeri a feldolgozást, nagyon ajánlom Daniel Shiffman oktatóanyagát a Youtube -on, amely szórakoztató és informatív.

A LED -ek vonalainak rajzolása

A feldolgozás a Fadecandy -vel együtt működik. Van egy funkció, amellyel a LED -eket sorokban állíthatja be, mondván:

• az adott sorban lévő LED -ek kezdőindexe / címe
• a sor tényleges pixelszáma
• a vonal középpontjának x, y helye
• a köztük lévő távolságot
• a vonal szöge

Háromszögek rajzolása

Minden egyes háromszögtípusomhoz (egyenlő és egyenlő szárú) írtam egy függvényt. Mondom:

• a LED -ek kezdő indexe / címe ebben az egész háromszögben
• a háromszög középpontja
• az egész háromszög szöge

Ebből az információból kiírja a LED -ek sorait, trigonometria segítségével helyesen elhelyezve azokat a feldolgozó vásznon.

(Lehet, hogy sok lépésre visszaemlékszik, rámutattam, hogy a Fadecandy -k elhelyezkedése miatt néhány egyenlő szárú háromszög a leghosszabb csíknál kezdődik, és van, amelyik a legrövidebb, és néhány balról, néhány pedig jobbról érkezik. Ez azt jelenti, hogy valójában négy funkciója van az egyenlő szárú háromszögekhez)

A címekről

Amikor indexet / címet mondok, arra gondolok, hogy a Fadecandy hogyan kezeli a LED -eket.

például.

• Az első Fadecandy -n az első csík 0 -ról indul
• Az első Fadecandy -n a második sáv 64 -től kezdődik (függetlenül attól, hogy hány pixel van az első csíkon)

Az első Fadecandy -n a harmadik csík 128 -tól kezdődik (függetlenül attól, hogy hány képpont van valójában az első két csíkon)

• A második Fadecandy -n az első szalag 512 -től kezdődik (függetlenül attól, hogy hány pixel van az első Fadecandy -ban)
• A második Fadecandy -n a második szalag 576 -nál kezdődik (… érted az ötletet)

Kód

A kupolakódom "üres" változata elérhető a githubon itt.

Ez a kód tartalmazza a fentebb leírt leképezést, de nincs grafika, kivéve az egeret ábrázoló kört.

n.b A pixelek csak akkor jelennek meg ebben a kódban, ha a Fadecandy szerver fut.

22. lépés: Kinect integráció

Kinect 1 vagy 2?

A Kinectnek két változata létezik. A Kinect v1 az Xbox 360 -mal, míg a Kinect v2 az Xbox One -nal dolgozott (zavaróan).

Kinect v1 -et használok. Ennek részben az az oka, hogy a küldött adatmennyiség miatt nagyon nehéz meghosszabbítani az USB -kábel hosszát a Kinect v2 -n. Drága és nehezen megtalálható hosszabbító kábelt igényel. Mivel a Kinect készülékem a kupola tetejére van szerelve, nem tudom közvetlenül csatlakoztatni a Kinect v2 -t a padlón lévő asztalhoz. Nevetséges probléma, de itt tartunk.

Néhány fényképemen és videómban egy Kinect v2 látható, ez azért van, mert kezdetben egy olyan beállítással rendelkeztem, ahol a Kinect v2 -t egy laptop kábelhez csatlakoztatva a dóm felénél lekötöttem, és az OSC -n keresztül információt küldött a LED -eket vezérlő asztalra. Ez néhány alkalmazásnál jól működött, de ha már a teljes mélységcsatornát akartam használni, nem tudtam elküldeni az egész OSC -n, ezért átváltottam a Kinect v1 -re.

Telepítés

Nem fogok beszélni az SDK telepítéséről és a megfelelő kábelek beszerzéséről a Kinecthez, mivel sok útmutató található erre vonatkozóan. Telepítettem az SDK v1.8 verziót, és a feldolgozáson belül az OpenKinect könyvtárat használom.

23. lépés: Kinect mélységkövetés

Kód

A kódom itt érhető el a githubon. Nagyon jól kommentált, böngésszen!

Ez a kód áttekintése:

A Kinect mélységű kamera előtolása színesre van leképezve (pl. Távol = piros, közel = zöld), és közvetlenül a LED -ek felett jelenik meg. De ennél többről van szó.

Először is, a mélység előtolás minden egyes pixelének színe ide -oda görbül a tényleges árnyalat körül, hogy csillogó hatást kölcsönözhessen.

Másodszor, a vázlat indításakor az egérre kattintva háttérolvasás történik, majd csak azok a képpontok jelennek meg, amelyek közelebb vannak, mint a háttérolvasás. Ez megakadályozza a padló/a párnák/a kupola szerkezetének megjelenését.

Van egy funkció, amely minden x képkocka alaphelyzetbe állítja a hátteret, így ha a kupolán belül fekvő emberek mozdulatlanul fekszenek, nem jelennek meg. Ez azt jelenti, hogy a tényleges mozgás kiemelkedik, ahelyett, hogy megmutatná a mélységes hülyeségek egész bolyhos tömegét. (Ezt hamarosan lerped verzióra cserélem, így a háttér nem csinál ilyen "kemény" visszaállítást, hanem idővel fejlődik)

Van egy háttér -animáció is, amely színes foltok csoportjait mutatja, a klaszterek mennyisége fordítva van leképezve a kupolában zajló cselekvések mennyiségére, így ha senki nincs jelen, vagy még mindig jelen vannak, sok animáció van. Aztán fokozatosan eltűnik, ahogy egyre több mozgás történik belül.

24. lépés: Dome kész

Remélem, tanult valamit, és érdekesnek találta ezt. Nézze meg a teljes videót, amely egy csomó felvételt tartalmaz a kupola működéséről.

Ide szórakoztatás céljából beraktam néhány, hosszú expozíciójú fényképet is, amikor a When in Dome -ról készült. Élvezd!

Első díj a Make it Glow versenyen 2018