Interaktivna LED kupola s Fadecandy, obdelavo in Kinect: 24 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Kaj

Ko je v Domeu je 4,2 m geodetska kupola, pokrita s 4378 LED. Svetleče diode so individualno preslikane in naslovljive. Nadzirata jih Fadecandy in Processing na namizju Windows. Kinect je pritrjen na enega od opornikov kupole, zato je mogoče slediti gibanju znotraj kupole in ljudje lahko komunicirajo z lučmi.

Zakaj

Raziskujem skupinske izkušnje s skupno interakcijo. Rad ustvarjam vmesnike, ki jih lahko hkrati uporablja veliko ljudi. LED površina kupole je primerna za več uporabniški vmesnik, saj je ogromna, zato jo lahko vidi veliko ljudi. Kupola ustvarja tudi prijeten, sferičen prostor, ki ljudi spodbuja, da se obrnejo drug proti drugemu. Kinect odlično deluje kot vnos za več uporabnikov, saj se ljudje lahko premikajo in vplivajo na globinsko polje hkrati, edina omejitev je, koliko ljudi se lahko skupaj prilega v prostor.

Nenehno razvijam nove metode interakcije za When in Dome, da vidim, kakšen učinek imajo različne metode vnosa in kaj dobro deluje za različne skupine ljudi. Še posebej me zanima, kateri vmesniki spodbujajo povezavo med prijatelji in tujci v kupoli in zaradi česar se skupna izkušnja počuti smiselno in vredno.

Kje

Oblikoval sem in zgradil When in Dome kot zadnji projekt za moj magisterij, ki je bil Design for Performance and Interaction v laboratoriju za interaktivno arhitekturo, The Bartlett, UCL.

Kako

Nekaj uporabljenih tehnologij in orodij:

• Fadecandy
• Obravnavati
• Kinect (svojega sem dobil z eBay -a)
• Mitra je videla
• Gosenična žaga
• Šivalni stroj
• Spajkalnik
• Toplotna pištola
• Pištola za vroče lepilo
• Laserski rezalnik
• Vrtalnik

Nekaj uporabljene opreme:

• Zgradite s kompletom pestov
• Obdelan žagan les za kupolaste opornike
• 4 mm vezana plošča iz topola
• Bela difuzijska tkanina
• Črna tkanina
• Aluminijasta ravna plošča
• Wago priključki
• Kabel 12awg in 24awg
• Napajalniki 5v 30A
• Tla iz pene
• Jst konektorji
• Kondenzatorji

Pojdimo

V tem projektu je veliko komponent, o katerih bom govoril, upam, da boste v sebi našli kaj uporabnega in zanimivega!

1. korak: Kupola

Komplet pestov

Odločil sem se, da bom svojo kupolo zgradil s kompletom buildwithhubs in jih vsekakor priporočam.

Prodajajo komplete priključkov in svetujejo, katere materiale kupiti za opornike. Večina njihovih kupol se uporablja na lastnih vrtovih, medtem ko bodo moje v javnosti, zato sem kupil tudi komplet dodatnih varnih pokrovčkov, ki preprečujejo, da bi oporniki izpadli, če bi se kdo naslonil na kupolo.

Velikost

Moja kupola ima premer 4,2 m. Za to velikost sem se odločil, ker je to pomenilo, da bo najdaljša stran trikotnikov, ki sestavljajo kupolo, 1,2 m, kar se je lepo prilegalo listom vezanega lesa, ko sem prišel izdelati plošče, ki držijo LED.

Korak: Naredite opornice

Dolžine

Za izračun dolžin, potrebnih za izdelavo 4,2 m kupole, sem uporabil kalkulator opornikov buildwithhubs. 30 "kratkih hlač" pri 1059 mm in 35 "dolžin" pri 1209 mm.

Material

2 paketa 24 žaganega lesa 19 mm x 38 mm x 2400 mm podjetja B&Q (priporočeno na spletnem mestu buildwithhubs) zadostuje za eno kupolo. To deluje dovolj dobro, če pa bi to ponovil, bi dobil nekaj, kar ima več stranske moči.

Postopek

Oporniki so bili narezani po dolžini s pomočjo žage, nato pa sem jih pobarval tako, da sem jih položil na ploščo za prah in jih povaljal. To je naredilo zabaven časovni zamik!

Nato sem jih združil v šestih naenkrat in privijal konektorje na konce.

3. korak: Zgradite kupolo

Ko so oporniki izdelani, je kupola zelo enostavna. Ne bom podrobno govoril o postopku, saj so na spletnem mestu buildwithhubs navodila in ponujajo tudi knjižico.

4. korak: dvignite ga

Nisem želel, da bi bile LED plošče tik ob tleh, saj bi to pomenilo, da bi jih veliko ljudi blokirali ljudje v kupoli. Prav tako sem želel dvigniti kupolo, da bi bila bolj prostorna in prijetna.

Noge

Iz 2x4s sem naredil 50 cm visoke noge in vanje privijal iste priključke kot opornike.

Nato sem za povečanje trdnosti in strukturne celovitosti podlage uporabil aluminijasto ravno palico za ustvarjanje X -jev med vsakim odsekom noge.

Vrata

Odstranil sem eno vodoravno opornico, da sem naredil vrata, in jo zamenjal s kosom vezanega lesa na tleh, da so noge na pravilnem razmiku.

5. korak: Načrtujte, kako naj bodo LED diode videti

Programska oprema

SketchUp sem uporabil za načrtovanje 3D, ker je na voljo za brezplačno uporabo v aplikaciji v brskalniku. Na srečo (ker nisem strokovnjak za 3D modeliranje) sem našel model geodetske kupole, ki je na voljo v skladišču 3D, kjer je na voljo veliko modelov brezplačno.

Koliko LED diod?

Pri postavitvi je bilo treba upoštevati estetiko, pa tudi moč in distribucijo podatkov. Odločil sem se, da bom za pokrivanje 33 trikotnikov kupole uporabil 11 Fadecandys (in 11 napajalnikov). To bi pomenilo, da bi Fadecandys (in napajalniki) poganjali po tri trikotnike in da bi lahko bila ena stran kupole odprta, da bi ljudje lahko videli od zunaj.

To mi je dalo največ 512 LED na 3 trikotnike, saj lahko vsak Fadecandy poganja 8 trakov do 64 vsakega.

Odločanje o postavitvi

Vsi trikotniki niso enaki! Moja kupola je v stilu 2V, kar pomeni, da ima dve vrsti trikotnikov, enakostranični in enakokraki.

Prišel sem do štirih različnih potencialnih postavitev za LED in na Instagramu vprašal ljudi, kateri so jim najbolj všeč. Zdelo se je, da sta slog 1 in 3 na prvem mestu. Slog 3 je bil moj najljubši, vendar koncentrični trikotniki v slogu 3 dejansko potrebujejo veliko več LED traku kot črtasto postavitev, zato sem se odločil za slog 1. To pomeni, da obstaja 8 enakostraničnih trikotnikov s postavitvijo LED s koncentričnim trikotnikom in 25 enakokrakih trikotnikov s črtasto LED postavitev.

Ker so enakostranični trikotniki večji in vsebujejo koncentrično postavitev, uporabljajo veliko več LED diod kot enakokraki trikotniki. Zato sem moral enakopravnike razdeliti po Fadecandysih.

8 Fadecandysjevih nadzoruje po 1 enakostranični in 2 enakokraka trikotnika.

6. korak: Več o postavitvi LED

Z odločitvijo o splošni postavitvi sem moral natančno določiti, koliko LED diod bom dal na vsako ploščo. To sem naredil s kombinacijo preglednice, da bi ugotovil najboljši način za povečanje zmogljivosti Fadecandyja in povečal risbe v Illustratorju, da sem lahko videl, kako bo izgledala postavitev.

Največja zmogljivost Fadecandyja: črte in trakovi

Omenil sem že prej, da lahko vsak Fadecandy poganja do 8 trakov po 64 slikovnih pik. Moji trikotniki vsebujejo veliko vrstic različnih dolžin slikovnih pik, nekatere vrstice z zelo malo slikovnimi pikami.

Če bi vsako od teh vrstic obravnaval kot trak, bi izgubil veliko zmogljivosti Fadecandyja.

Nasprotno, če bi želel popolnoma izkoristiti zmogljivosti Fadecandyja in imeti 64 LED na vsakem traku, bi moral imeti nekaj trakov, ki so se začeli sredi vrstice, kar bo kasneje zmedeno pri preslikavi.

Moral sem ugotoviti, kako najbolje povezati črte skupaj v trakove, da čim bolj povečamo zmogljivost trakov, ne da bi razdelili črte.

Na koncu…

Enakostranske plošče imajo štiri trakove, sestavljene iz:

• 30, 30 (skupaj 60 - rdeča na priloženi sliki)
• 30, 22 (skupaj 52 - oranžna na priloženi sliki)
• 22, 22, 14 (skupaj 58 - rumeno na priloženi sliki)
• 14, 14, 6, 6, 6 (skupaj 46 - zelena na priloženi sliki)

Isosceles plošče imajo dva trakova, sestavljena iz:

• 23, 28 (skupaj 51 - modra na priloženi sliki)
• 3, 7, 11, 15, 19 (skupaj 55 - vijolično na priloženi sliki)

7. korak: Postavite Fadecandys in napajalnike

Ta slika prikazuje sploščen pogled na površino kupole.

LED plošče

Vsaka trikotna plošča je označena s številko 1-11, ki se nanaša na Fadecandy, ki jo nadzoruje. Vsak Fadecandy ima tri trikotnike, zato imajo trikotniki tudi črko, A-C.

Drugi elementi

Zelene škatle prikazujejo lokacijo Fadecandys. Vsak Fadecandy je nameščen na majhni plošči, ki tudi distribuira moč, to bom podrobno pokazal v nekaj korakih.

Vijolične škatle prikazujejo zvezdišča USB. Fadecandys so prek teh vozlišč povezani z namizjem Windows.

Modre škatle prikazujejo lokacijo napajalnikov, ki sedijo v treh suhih škatlah, na tleh okoli kupole.

Samo da bi bilo malo bolj zapleteno

Če primerjate lokacijo FC10 in FC11, boste opazili, da je FC10 najbližje najdaljši liniji svojih enakokrakih plošč, medtem ko je FC11 najbližje najkrajši liniji.

Če pogledate 10C, boste videli, da je Fadecandy desno od nje, 10A pa levo.

Te razlike sem moral upoštevati, ko sem upošteval, koliko kabla potrebuje vsak vodilni trak na začetku, in pri njihovem kartiranju.

8. korak: Pretvorite črte v trakove

Ta preglednica je nameravala ugotoviti, koliko kabla je potrebno na začetku vsakega odseka LED traku.

Koliko kabla je potrebno?

Nekatere vrstice imajo oznako "jst", kar pomeni, da so začetek traku in potrebujejo le priključek JST.

Nekateri trakovi imajo "jst" in dolžino, kar pomeni, da se trak začne nekaj stran od Fadecandyja (kot smo videli v postavitvi v prejšnjem koraku) in potrebuje to dolžino kabla, da ga doseže, preden dodate priključek JST.

Nekateri trakovi imajo samo dolžino, kar pomeni, da jih je treba s to dolžino kabla povezati z odsekom traku pred seboj.

9. korak: Priprava LED traku

LED trak

Uporabljam LED trak v slogu ws2812b, ki ima tri vhode, 5V napajanje, ozemljitev in podatke. S 3-polnimi ženskimi konektorji JST se lahko povežem z vsakim od teh zatičev posebej. Moški kolegi priključkov JST bodo zagotovili napajanje in podatke.

Spajkanje

S svojo preglednico iz prejšnjega koraka sem razrezala ves LED trak na zahtevane dolžine, spajkala na zahtevane dolžine kabla in konektorjev JST. Na začetek vsakega traku sem postavil tudi kondenzator, da bi se izognili kakršnim koli vrhovom začetnega toka, ki bi uničil prvo slikovno piko v traku. (To se mi je že zgodilo v prejšnjih projektih, kjer kondenzatorja nisem dodal, zato je vsekakor vredno.)

Tesnjenje

Na izpostavljeni del traku sem dodal nekaj RTV silikona, ga pokril s prozornim termičnim krčenjem in razstrelil s toplotno pištolo, da sem ponovno zatesnil vodotesnost.

10. korak: naredite plošče

Material

Odločil sem se, da bom za izdelavo plošč uporabil 4 mm topolov vezan les. Hranil sem jo za zmanjšanje teže. Izdelal sem skupno težo vezanega lesa in stopil v stik z gradbenimi delavci, da preverim, ali sem v okviru dovoljene teže za obešanje stvari s kupole. Ker je teža enakomerno porazdeljena po kupoli, je v redu. Rad bi uporabil akril, vendar mi žal za ta projekt ni bilo proračuna.

Pritrditev LED traku

Nisem želel lepiti LED traku neposredno na plošče, ker bi rad zamenjal dele okvarjenega traku in na neki točki potencialno ponovno uporabil ves trak, zato sem se odločil narediti luknje v ploščah za uporabo kablske vezi. Pike na priloženi sliki prikazujejo razporeditev lukenj za vezanje kablov.

Izrezovanje plošč

Skupaj je 33 trikotnikov in jaz se prilegajo v 9 listov vezanega lesa 2440 x 1220 mm po postavitvi, ki jo vidite na priloženi sliki.

V idealnem svetu bi vsakega od 9 listov vložil neposredno v laserski rezalnik in istočasno prerezal trikotnike in luknje za kabelske vezice. Žal živimo v svetu, kjer so laserski rezalniki velikosti 2440 x 1220 mm redki, zato je bilo trikotnike treba izrezati s pomočjo žage.

Še bolj žalostno je, da tudi ne živimo v svetu, kjer bi se v laserski rezalnik v šoli prilegala tudi ena od mojih trikotnih plošč, zato sem moral lasersko izrezati predlogo polovice vsake oblike trikotnika in jo uporabiti ročno izvrtati luknje

Pobarval sem tudi hrbet trikotnikov, večinoma črne, nato pa šest naključnih srebrnih.

11. korak: Kabel privežite LED trak na plošče

To je bilo veliko vezave kablov! Na srečo sem imel nekaj prijateljev, ki so mi pomagali.

Oznake kablov

Vsak konektor JST sem označil z barvno označeno oznako kabla, da sem ga olajšal pri vklopu v Fadecandy. So mavrično naročeni, zato za vsako Fadecandy obstaja:

• Trak 1- Rdeč
• Trak 2 - Oranžna
• Trak 3 - rumen
• Trak 4 - zelen
• Trak 5 - Modra
• Trak 6 - vijoličen
• Trak 7 - siv
• Trak 8 - bel

Ni ravno mavrica, ampak to so barve nalepk in deluje!

(Nekateri Fadecandysi, tisti, ki poganjajo samo 3 enakokrake plošče, namesto 1 enakostraničnega in 2 enakokraka, uporabljajo le 6 trakov.)

12. korak: Obesite plošče v kupolo

Moje trikotne plošče so nekoliko manjše od reže med oporniki, želel sem, da prosto visijo v prostoru, namesto da bi jih trdno pritrdili na opornike.

Metoda obešanja

Vsako vozlišče kupole ima ušesni vijak - ti niso standardni, vendar jih Buildwithhubs prodaja v pakiranju. Ti vijaki so kot nalašč za obešanje stvari (čeprav pazite, da ne obesite prevelike teže na eno vozlišče).

Odločil sem se, da bom uporabil paracord in majhne sponke za vponke. Kabel je zvit skozi dve luknji v vsakem vogalu plošče. Vponka pritrdi vrvico na očesni vijak. Če želite zategniti kabel in se prepričati, da je plošča pravilno nameščena v prostoru, sem vsakemu dodal še plastično stikalo. To pomeni, da jih je mogoče ohlapno pritrditi, nato pa jih nato še zategniti, da se postavijo na sredino prostora.

Zelo sem zadovoljen, kako se je izkazala metoda karabin. Pritrditev plošč na kupolo je zelo zadovoljiva, klik klik klik. Hitro in enostavno jih je tudi odstraniti.

Korak: Naredite plošče za distribucijo energije in podatkov

Tako smo spajkali obremenitve priključkov JST na obremenitve LED trakov, toda v kaj se priklopijo?

Vsak trak se mora priključiti na napajanje, ozemljitev in podatke iz Fadecandyja. Obstaja 11 priključnih plošč, ki držijo 11 Fadecandys in distribuirajo energijo iz 11 napajalnikov. Lasersko sem te plošče izrezal iz ostankov 4 mm topolove plasti. Na strani so reže za koščke velcro, ki plošče lepo pritrdijo na opornike kupole.

Moč

Vsaka LED pri polni svetlosti uporablja 0,06 A. To pomeni, da je skupna moč, ki je potrebna za delovanje 4378 slikovnih pik pri polni moči ~ 1,3 kW.

Vendar imam v bistvu 11 popolnoma ločenih napajalnih krogov. (Povezane so samo prek -ve prek Fadecandyja. Ne priključujte +ve ločenih napajalnikov, ker je to nevarno.) Vsako vezje napaja največ 428 slikovnih pik, skupaj 128 W, zato je tok pri veliko varnejša raven.

Moji napajalniki lahko dajo 150 W vsak (30A pri 5V).

Na priključni plošči napajanje in ozemljitev prihaja iz napajalnika na dnu, nato je povezan z vagonskimi priključki, ki jih porazdelijo po 8 moških konektorjih JST.

Podatki

Fadecandy je pritrjen na levi strani plošče, kabel USB pa prihaja od spodaj enako kot napajalni kabli.

Podatkovni kabel konektorja JST je spajkan na trak ženskih zatičev z eno glavo, ki se priključi na zatiče Fadecandy. Eden od ozemljitvenih zatičev na Fadecandyju je priključen na ozemljitveno vezje. (Vsi ozemljitveni zatiči so med seboj povezani, zato jih ni treba povezati vseh)

Korak 14: Prevleka iz tkanine

Šivanje tkanine je bilo nepričakovano eden najtežjih in dolgotrajnejših delov tega projekta. Na srečo sem imel prijatelja, ki mi je pomagal!

Postavitev

Na sploščenem diagramu kupole lahko vidite, da je pokrov sestavljen iz 5 peterokotnikov, ki so sestavljeni iz 5 enakokrakih trikotnikov in 8 enakostraničnih trikotnikov. Ovitek smo naredili v tem vrstnem redu - najprej smo sešili 5 peterokotnikov, nato pa jih združili z enakostraničnimi trikotniki.

(Črni odseki na tem diagramu so odprti in nepokriti.)

Meriti

Meritve za trikotnike smo poskušali ugotoviti z matematiko, kot so običajni ljudje, vendar se je iz nekega razloga vedno znova pojavljalo napačno in se ni popolnoma prilegalo kupoli, zato smo na koncu uporabili kos polikorda skozi očesne vijake vozlišč, izmerite velikost in nato uporabite ta trikotnik iz polikorda kot predlogo. Ne vem, zakaj so z uporabo znanih meritev opornikov in vrzeli v vozliščih šle narobe, 3D trikotniki so zmedeni.

Pentagoni

Ko smo izdelovali enakokrake trikotnike in jih šivali skupaj v peterokotnike, smo ga pogosto obesili na kupolo, da smo preverili, ali je vse v vrsti. Pritrjen je na kupolo z majhnimi kosi elastike, ki so prišiveni do točk stika trikotnikov.

Združitev skupaj

Ko smo naredili pet peterokotnikov, smo začeli izrezati enakostranične trikotnike po isti metodi - polikordu skozi ušesa. Ko smo na ta način sešili dva pentagona, smo ugotovili, da se sploh ne postavlja dobro. Zato smo se namesto tega odločili, da obesimo vse petkotnike v kupolo in nanje pritrdimo enakostranične trikotnike. Potem, ko je bilo vse pripeto, smo ga sneli in moj prijatelj ga je sešil v en trden kos.

Pripenjanje na ta način je bilo veliko dela, večinoma z rokami neposredno nad glavo, medtem ko sem poskušal pritrditi tkanino z zunanje strani kupole, medtem ko sem stal na notranji strani. Zabavno!

Označevanje

Med potjo smo kose označevali z vodotopnim peresom iz tkanine … te stvari so odlične, saj lahko napišete neposredno na tkanino in jo nato poškropite z vodo, črnilo pa bo izginilo (včasih traja nekaj korakov, vendar deluje)

15. korak: obešanje tkanine

Tkanina je v kupoli obešena z dolžino elastike, ki je prišita na vsaki točki, ki se pripne na očesne vijake na vozliščih kupole.

Vezanje in odvezovanje elastik ni tako hitro kot striženje na ploščah, zato bi to metodo na neki točki rad zamenjal z vponkami ali kakšno drugo zaponko.

Korak 16: Pritrditev Kinecta

V krepkem izkazu zaupanja v vesolje nisem v nobenem trenutku izmeril vrzeli med ploščami, da bi se prepričal, ali bi Kinect dejansko ustrezal. (Prosim, ne povejte mojim učiteljem)

Lahko si predstavljate moje veselje, ko se je tako prilegalo.

Na tej sliki je prikazan Kinect v2, vendar sem iz razlogov, o katerih bom govoril kasneje, uporabil Kinect v1.

Samo pritrjen je na opornik z dvostranskim velcro trakom.

17. korak: Tla

Tla so iz prepletenih EVA penastih preprog, ki sem jih dobila od B&Q. Zdaj sem jih uporabil za dva projekta in je odličen za notranje prostore. Zelo udobno je sedeti.

Na prostem na vetrovnih festivalih, kot je Burning Man, ga je treba povsod zavarovati, ker bo veter prišel tik pod njim in dvignil celotno stvar.

Korak 18: To je gradnja končana … na kodo

Hvala, ker ste se mi doslej držali. To je vse, kar je narejeno fizično. Zdaj pa se pogovorimo o programski opremi.

19. korak: strežnik Fadecandy

Prenesite programsko opremo

Programska oprema Fadecandy je na voljo tukaj.

Prenesite celoten github in ga razpakirajte.

Zaženite strežnik

Pomaknite se do mape 'bin' znotraj stvari, ki ste jih pravkar prenesli.

Kliknite na fcserver.exe.

To bo naložilo cmd okno, ki prikazuje vse povezane naprave Fadecandy. V tem primeru jih je 11.

Preizkusite LED

Pomaknite se na https://127.0.0.1:7890/ in si oglejte uporabniški vmesnik strežnika Fadecandy. To znova prikaže vse povezane naprave in omogoča majhen nadzor.

S klikom na spustni meni preskusnega vzorca lahko nastavite vse slikovne pike tega Fadecandy na polno ali polovično svetlost. Možno je tudi, da majhna zelena LED na sami fadecandy utripa s klikom na "identificiraj".

20. korak: Konfigurirajte strežnik Fadecandy

Trenutno so vsi Fadecandysi naloženi v naključnem vrstnem redu. Prej sem svoje trikotnike označil z 1-11, vendar računalnik trenutno ne more vedeti, kateri je kateri. Če želite to narediti, moramo ustvariti konfiguracijsko datoteko.

Kateri Fadecandy je kateri

Preden lahko računalniku povemo, v kakšnem vrstnem redu so Fadecandysi, moramo sami ugotoviti, kaj je to. To sem naredil tako, da sem z uporabniškim vmesnikom brskalnika osvetlil vsak razdelek, nato pa zapisal, kateri je bil in kakšna je njegova serijska številka.

Konfiguracijska datoteka

V konfiguracijski datoteki navedemo vse serijske številke, indeksno slikovno piko, pri kateri se začnejo, in število slikovnih pik, ki jih teoretično nadzorujejo. Teoretično pravim, ker bom preslikal slikovne pike, kot da jih je 512 na Fadecandy, čeprav jih je v resnici manj. To samo olajša, saj vemo, da je prvi pikslo vsakega Fadecandyja vedno [Fadecandy številka * 512].

Fadecandyju ni vseeno, da ima pravzaprav vsak manj slikovnih pik od največjega, za to bomo poskrbeli tudi v kodi za obdelavo.

Nalaganje konfiguracijske datoteke

Zdaj, če želimo zagnati strežnik Fadecandy, namesto da kliknemo samo fcserver.exe, mu moramo posredovati to konfiguracijsko datoteko.

To naredimo tako, da v mapi bin odpremo poziv cmd in vnesemo

fcserver config.json

To bo zdaj naložilo vse Fadecandys na prave naslove.

21. korak: Preslikava slikovnih pik

Dymaxion preslikava

Buckminster Fuller (ki je populariziral geodetske kupole) je ustvaril tudi dymaxion zemljevid, ki predstavlja zemljo, kot bi bila na površini ikosaedra. Lahko se zloži v 3D ali izravna 2D.

Približno na enak način izravnavam površino svoje kupole iz njene 3D oblike v 2D prikaz, kot je prikazano na priloženi sliki. Ta 2D predstavitev bo preslikana v platno za obdelavo, kjer se vse, kar narišem na platno, takoj prikaže preko LED.

Obravnavati

Obdelava je vizualni programski jezik. Tako kot bi v Photoshopu z miško narisali pravokotnik, lahko pravokotnik v Processingu narišete tako, da napišete tako kodo:

rect (100, 80, 10, 50);

Tako bi dobili pravokotnik, ki se začne 100 px navzdol, 80 px navzdol, 10 px v širino in 50 px v višino.

Če niste seznanjeni z obdelavo, toplo priporočam vadnice Daniela Shiffmana na Youtube, ki so tako zabavne kot informativne.

Risbene črte LED

Predelava deluje s Fadecandyjem iz škatle. Obstaja funkcija za nastavitev LED v vrsticah, in sicer tako:

• začetni indeks / naslov LED v tej vrstici
• dejansko število slikovnih pik v vrstici
• x, y lokacija središča črte
• razmik med njimi
• kot črte

Risanje trikotnikov

Za vsako mojo vrsto trikotnikov (enakostranični in enakokraki) sem napisal funkcijo. Povem:

• začetni indeks / naslov LED v tem celotnem trikotniku
• središče trikotnika
• pod kotom je ves trikotnik

Iz teh podatkov izpiše vrstice LED z uporabo trigonometrije, da jih pravilno postavi na platno za obdelavo.

(Morda se spomnite veliko korakov nazaj, poudaril sem, da se zaradi lokacije Fadecandys nekateri enakokraki trikotniki začnejo na najdaljšem pasu, nekateri pa na najkrajšem, nekateri pa prihajajo z leve, drugi pa z desne. To pomeni, da sem dejansko imajo štiri funkcije za enakokrake trikotnike)

O naslovih

Ko rečem indeks / naslov, mislim na to, kako Fadecandy naslavlja LED.

npr.

• Na prvem Fadecandyju se prvi trak začne pri 0
• Na prvem Fadecandyju se drugi trak začne pri 64 (ne glede na to, koliko pik je dejansko na prvem traku)

Na prvem Fadecandyju se tretji trak začne pri 128 (ne glede na to, koliko slikovnih pik je dejansko na prvih dveh trakovih)

• Na drugem Fadecandyju se prvi trak začne pri 512 (ne glede na to, koliko pik je dejansko v prvem Fadecandyju
• Na drugem Fadecandyju se drugi trak začne pri 576 (… razumete)

Koda

"Prazna" različica moje kode kupole je na voljo na githubu tukaj.

Ta koda vsebuje zgoraj opisano preslikavo, ne pa tudi grafike razen kroga, narisanega tam, kjer je miška.

n.b Piksli se v tej kodi upodobijo le, če je strežnik Fadecandy zagnan.

Korak: Kinect integracija

Kinect 1 ali 2?

Obstajata dve različici Kinecta. Kinect v1 je deloval z Xbox 360, Kinect v2 pa z Xbox One (zmedeno).

Uporabljam Kinect v1. Delni razlog za to je, da je zelo težko podaljšati dolžino kabla USB na Kinect v2 zaradi količine poslanih podatkov. Potrebuje drag in težko najti podaljšek. Ker je moj Kinect nameščen na vrhu kupole, ne morem povezati Kinect v2 neposredno na namizje na tleh. Smešen problem, ampak tu smo.

Nekatere moje fotografije in videoposnetki prikazujejo Kinect v2. To je zato, ker sem sprva imel nastavitev, pri kateri sem imel Kinect v2, priključen na kabel prenosnega računalnika, privezan do polovice kupole, ki je preko OSC -ja pošiljal informacije na namizje, ki nadzoruje LED -diode.. Za nekatere aplikacije je to dobro delovalo, a ko sem hotel uporabiti celoten vir globine, ga nisem mogel poslati po celem OSC, zato sem zamenjal Kinect v1.

Namestitev

Ne bom govoril o namestitvi SDK -ja in pridobivanju ustreznih kablov za Kinect, saj obstaja veliko navodil, kako to storiti. Imam nameščen SDK v1.8 in znotraj Processing uporabljam knjižnico OpenKinect.

23. korak: Sledenje globini Kinect

Koda

Moja koda je na voljo na githubu tukaj. Je zelo dobro komentirano, zato si oglejte!

To je pregled delovanja kode:

Dovod kamere globine Kinect je preslikan v barvo (npr. Daleč = rdeča, blizu = zelena) in prikazan neposredno nad LED diodami. Vendar je pri tem več kot to.

Prvič, barva vsake piksle v globinskem krmiljenju se pomika naprej in nazaj okoli njenega dejanskega odtenka, da doda svetleč učinek.

Drugič, pri zagonu skice se s klikom na miško prikaže ozadje, nato pa se prikažejo le slikovne pike, ki so bližje od tega branja ozadja. S tem se prepreči prikaz tal/morebitnih blazin/strukture kupole.

Obstaja tudi funkcija za ponastavitev ozadja pri branju vsakih x sličic, tako da če ljudje v kupoli mirno ležijo, se ne bodo prikazali. To pomeni, da dejansko gibanje izstopa, namesto da bi prikazalo celotno globinsko maso globokih nesmislov. (To bom kmalu zamenjal z lerpirano različico, zato ozadje ne naredi tako "trde" ponastavitve, ampak se sčasoma razvija)

Obstaja tudi animacija v ozadju, ki prikazuje grozde barvnih madežev, količina grozdov je obratno preslikana na količino dejanj, ki se dogajajo v kupoli, zato je, če ni nikogar ali so še vedno, veliko animacije. Nato postopoma izgine, ko se v notranjosti zgodi več gibanja.

24. korak: Dome končano

Upam, da ste se kaj naučili in se vam je zdelo zanimivo. Oglejte si celoten videoposnetek, ki vsebuje kup posnetkov delovanja kupole.

Za zabavo sem vključil tudi nekaj fotografij z dolgo osvetlitvijo, ki sem jih posnel Ko sem v kupoli. Uživajte!

Prva nagrada na tekmovanju Make it Glow 2018