Naprava za animacijo Stop-Motion Raspberry Pi: 16 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-13 06:58

Avtor wonderfulidea, Čudovita ideja Podjetje Sledi Več avtorja:

O: podjetje Wonderful Idea je oblikovalski studio za igrivo raziskovanje idej v umetnosti, znanosti in tehnologiji Več o wonderfulidei »

Stop-motion animacija je tehnika, pri kateri se s fizično manipulira s predmeti in fotografira okvir za okvir, da se ustvari iluzija gibljive slike.

Naša mini razstava animacije stop-motion je narejena z Raspberry Pi, ki je "majhen in cenovno ugoden računalnik, ki ga lahko uporabite za učenje programiranja skozi zabavne, praktične projekte."

Naprava uporablja Raspberry Pi, kamero pi in pet preprostih vhodnih ukazov za ustvarjanje neskončnih možnosti pripovedovanja zgodb. Lahko ga povežemo s katerim koli monitorjem ali projektorjem, učenci pa lahko sami delajo ali sodelujejo v parih, da ustvarijo svoje animacije.

To orodje lahko uporabite za odprto raziskovanje doma ali ga vključite v pouk v učilnici za poglobitev in okrepitev učenja. Uporabniki lahko ustvarijo lastne like, ki jih bodo vključili v lekcijo zgodovine, umetniški projekt ali mikroskopski svet, z animacijo stop-motion in preprostimi, vsakodnevnimi materiali, da povejo zgodbo ali ponazorijo svoje razumevanje znanstvenih konceptov na igriv in privlačen način.

Ta priročnik je še vedno grob osnutek! Še naprej si bomo prizadevali razviti to igrivo orodje za raziskovanje, tako da ga bo mogoče uporabiti v muzejih, učilnicah, prostorih za izdelovalce in vaši kuhinjski mizi. Ponovno premešajte animacijsko postajo in nam povejte, kaj ste pripravili med eksperimentiranjem. Poiščite posodobitve, ko izpopolnjujemo zasnovo strojne in programske opreme.

1. korak: Zberite materiale (elektronika)

Če želite zgraditi najpreprostejšo animacijsko postajo (ki jo upravljate s tipkovnico), lahko dobite le naslednje materiale (nato preskočite na korak 10):

Raspberry Pi 3 Popoln začetni komplet podjetja Canakit, ki vključuje Raspberry Pi 3 (vključuje napajanje 5V 2.5A, ohišje maline Pi 3, kabel HDMI, 32 GB kartico MicroSD (vnaprej naloženo z NOOBS), 2x hladilniki Okvir polne velikosti, moški do moški kabli)

Tipkovnica in miška (USB ali brezžična)

Monitor, združljiv s HDMI

Modul kamere Raspberry Pi V2

Adafruit 2 -metrski fleksibilni kabel za kamero Raspberry Pi

Ohišje fotoaparata Adafruit Pi

Te elektronske komponente (skupaj z gradbenimi materiali) so potrebne za izgradnjo bolj robustne razstavne postaje

Pet arkadnih gumbov Rdeča, bela, zelena, modra in rumena

Proto plošča Gikfun

Nasedla žica

Canakit Breakout deska in kabel GPIO

Hitro stikalo (normalno odprto)

Računalniški ventilator 5V

2. korak: Zberite les, strojno opremo in orodje

Zberite les za škatlo:

• 1/4 "vezane plošče, 12" do 17"
• 1/4 "vezanega lesa, 13" do 18"
• 1/2 "vezane plošče, 4" x 8 '
• 1x2 navadna borova deska, dolga 4 '
• 1x1 navadna borova deska, dolga 4 '

Zberite naslednjo strojno opremo:

• brad nohti, 3/4 "dolžine
• 1/4-20 strojni vijak, 1 3/4 "dolžine
• 1/4-20 navojni vložki
• 1/4-20 t-matice
• 1/4 podložke
• 1/4-20 krilna matica
• 4-40 vijakov, dolžine 3/4"
• 4-40 orehov

Potrebovali boste tudi naslednja orodja:

• Namizna žaga, drsna žaga in/ali japonska ročna žaga
• Akumulatorski vrtalnik
• Komplet svedrov in nastavkov (vključno s prečnikom 3/4 "in 1" prečnika)
• Brad Nailer
• Philipsov izvijač z glavo
• Spajkalnik in spajkanje
• Rezalnik in odstranjevalec žice
• Kladivo ali kladivo
• Lepilo za les
• 2 hitri sponki (najmanj 18 v širino)

3. korak: Zgradite dno škatle

Odrežite list vezanega lesa 1/4 ". Kos 12" x17 "bo dno škatle, kos 13" x 18 "pa vrh.

1/2 "vezanega lesa narežite na 4" trakove, da naredite stranice škatle. Dva od njih odrežite na 12 "dolžine in dve 18".

Vzemite enega od 18 kosov (to bo zadnji del škatle) in izrežite luknje za vtič in kable

• 1/2 "luknja za stikalo za blokiranje
• dve luknji 1/4 "za nosilec za roko
• luknja s premerom 3/4 "za ventilator
• pravokotnik 3/4 "x 1/2" za kabel hdmi
• 1/4 "luknja za miško za napajalni kabel.

Na dno stranskih kosov nabrizgajte trak lepila za les in s sponkami povežite stranice na podlago. Nato z žebljem za pritrditev brad pritrdite stranice na podlago in razmaknite nohte približno 2-3 cm narazen.

Na enak način pritrdite sprednji in zadnji del z lepilom in žeblji. Najprej napeljite žico napajalnega kabla skozi luknjo za miško.

Na koncu tega koraka naj bo dno škatle s štirimi stranicami in napajalni kabel speljan skozi luknjo na zadnji strani škatle.

4. korak: Zgradite vrh škatle

Vzemite 13 "x 18" kos 1/4 "vezanega lesa, ki ga boste uporabili za izdelavo vrha škatle.

S svedrom s 1 "forstner bitom naredite vrsto petih velikih lukenj, postavljenih približno 1" na desni strani pokrova za arkadne gumbe. Razdalja med njima mora biti približno enaka, lahko pa pustite dodaten prostor med zgornjo luknjo in ostalimi štirimi luknjami, da izbrišete film ločeno od drugih gumbov.

Odrežite dva 1,5 "dolga kosa s plošče 1x2 in izvrtajte luknjo s premerom 5/16" na sredini vsake. Uporabite 3/4 "forster bit, da naredite vdolbino, ki je poravnana z luknjo 5/16". T-matico napeljite skozi luknjo in z vijakom potisnite matico navzdol proti kosu. Oglejte si ta videoposnetek za pregled postopka pritrditve t-matic.

Bloke na ploščo pritrdite na polovico 1/2 z vsake strani z vdolbino, ki je obrnjena proti sredini, z lepilom za les in trdnimi žeblji

Odrežite 3 "dolg kos 1x2 in ga pritrdite na vrh plošče 1/2" od vrha

Izrežite ovalno režo 1/4 "na 1" na vrhu plošče blizu mesta 3 "bloka. Če želite to narediti, izvrtajte dve luknji 1/4" na vrhu škatle in nato nataknite rezilo drsne žage skozi luknjo. Oglejte si ta poučni videoposnetek za predstavitev postopka.

5. korak: Naredite roko kamere

Roka kamere je zložljiva in odstranljiva, kar olajša shranjevanje postaje za animacijo. Prav tako je zelo težko narediti. Ta korak lahko prilagodite svojim potrebam in stopnji izkušenj z obdelavo lesa. Cilj na koncu koraka je postaviti kamero nad sredino postaje.

Odrežite 5 "dolg kos iz plošče 1x1 in izvrtajte tri 1/4" luknje (eno a 1/2 "od vrha), drugi dve pa se ujemata z 1/4" luknjami na zadnji strani škatle

Odrežite 11 "kos in 13" kos s plošče 1x1

Z vrtalnikom in drsno žago izrežite reže za žico kamere in vrtalne luknje, kot je prikazano na slikah, ki spremljajo ta korak. Z drsno žago in tehniko vrtanja izrežite zareze na dnu rok. Preizkusite krivulje, da se prepričate, da lahko delujejo kot pivot.

Izrežite 2,5 -palčni kos iz plošče 1x2 za blok kamere

Narišite vzorec, kot je prikazan na slikah, da naredite prostor za vrtenje bloka kamere in raven prostor za pritrditev kamere pi.

Za pritrditev majhnega bloka na zadnjo stran škatle uporabite vijake z glavo 1/4 -20, podložke in krilne matice. Kratke (11 ") in dolge (13") ročice povežite skupaj z vijaki 1/4-20, podložkami in krilne matice. Blok kamere pritrdite na ukrivljeno zarezo na vrhu dela kratke roke. Konstrukcijo roke pritrdite na zadnjo luknjo v kratkem bloku z vijakom 1/4-20, podložko in šestrobo matico.

6. korak: Pripravite gumbe in Raspberry Pi

Odrežite dolžino barvne žice, odstranite en konec in nato ta konec ovijete okoli kovinskega jezička priključkov COM in NC (običajno zaprti). Spajkalnik spajkajte žice na kable stikala. Ponovite z drugimi štirimi gumbi (z uporabo ustrezne barvne žice).

Odrežite dolžino črne žice in jo spajkajte na sponke kovinskega trenutnega stikala.

Malinovo pi postavite v plastično ohišje

Dodajte pomnilniško kartico z nameščenimi NOOB -ji

Priključite kabel canakit na rasberry pi (dodatno dodatno dvakrat preverite, ali je indikator PIN 1 v kotu pi. Če imate siv kabel, je to verjetno rdeča črta, za črne kable pa bela črta. zatič ne sme biti poleg priključka za televizor. Obrnite ali zasukajte kabel, dokler ni pravi)

7. korak: Spajkajte elektroniko na protoboard

Pritisnite stran odklopne plošče kabla GPIO na proto plošči gik, kot je prikazano na sliki, priloženi temu koraku. Obrnite ploščo in previdno spajkajte ploščo GPIO na njeno mesto, tako da na vsako nožico dodate malo spajkanja.

Priključite po eno žico z vsakega arkadnega gumba na ploščo Gik, da pripnete številke 2, 3, 4, 5, 6 v naslednjem vrstnem redu.

Izbriši (roza/rdeča žica) pin 2, označen tudi s SDA)

Predvajaj (zelena žica), pin 3 je označen tudi kot SCL

Razveljavi (modra žica) nožica 4

Fotografirajte (rumena žica) pin 5

Shranite (bela žica) pin 6

Vzemite žice z druge strani vsakega od gumbov in jih povežite z negativnim stolpcem gik proto plošče (ni važno vrstni red, dokler so v stolpcu).

Priključite eno od žic iz trenutnega stikala (črna žica) v vrsto za pin 13, drugo pa v negativni stolpec.

Priključite žice iz mini ventilatorja na del 5V + in - na plošči

Korak 8: Priključite stikala in ventilator na škatlo

Pritrdite arkadne gumbe na vrh škatle tako, da odvijete stikalni del gumbov, odvijete črno plastično matico, potisnete gumb skozi luknjo, zategnete matico in ponovno priključite stikalo. To naredite za vseh pet gumbov v vrstnem redu od zgoraj navzdol rdeče, bele, zeleno modre in rumene barve.

Če želite, lahko gumbe označite bodisi s kosom papirja na vrhu plastičnega kosa bodisi s pisanjem na strani gumba.

Stikalo za ubijanje pritrdite na zadnjo stran škatle na enak način, tako da je bat usmerjen na zadnjo stran škatle.

Poravnajte mini ventilator nad 3/4 luknjo na notranji strani hrbtne strani škatle. Označite prostore za luknje in izvrtajte pilotne luknje na mestu za namestitev. Uporabite 4-40 vijakov in vijakov, da pritrdite ventilator na škatla.

9. korak: pritrdite kamero na postajo

V škatli za fotoaparat na vrhu roke naredite dve pilotni luknji in privijte plastično ohišje s 4-40 vijaki in maticami (najprej odstranite kos pene)

Priključite fleksibilni kabel na Raspberry Pi. Kabel napeljite skozi režo na vrhu škatle, skozi reže na roki in ga nato pritrdite na fotoaparat. Kamero postavite v ohišje in roko postavite nad škatlo.

10. korak: Priključite Raspberry Pi in priključite kable

Z dvojnim trakom ali vijaki povežite ohišje Raspberry Pi z dnom škatle. Protoboard in druge komponente pritrdite na dno škatle z vijaki ali dvojnim trakom. Morda boste želeli žicam dodati p-trakove, da bo vse urejeno.

Napajalni kabel in kabel HDMI priključite na Raspberry Pi

Na Raspberry Pi pritrdite miško in tipkovnico (če uporabljate tipkovnico bluetooth, sledite navodilom za povezavo).

Priključite Raspberry Pi na monitor s kablom HDMI.

11. korak: Nastavite Raspberry Pi in kamero

Sledite priročniku za hitri začetek Canakit, da zaženete svoj Rasperry Pi.

Ko preverite, ali je vaša programska oprema Raspberry Pi posodobljena, odprite terminal in vnesite:

sudo apt-get posodobitev

sudo apt-get nadgradnja

Namestite ffmpeg, omxplayer, python in pygame na svoj Raspberry Pi tako, da vnesete te ukaze v terminal

sudo apt-get install ffmpeg

sudo apt-get install omxplayer

sudo apt-get install python

sudo apt-get install python3-pygame

Omogočite kamero tako, da vtipkate v terminal:

sudo raspi-config

Odprlo se bo novo okno, s smernimi tipkami se pomaknite na možnost kamere in izberite 'omogoči'. Ob izhodu bo zahteval ponovni zagon. Znova zaženite Raspberry Pi.

12. korak: Prenesite animacijsko programsko opremo WICO

Pojdite na

Kliknite zeleni gumb za prenos zip datoteke iz skladišča v vaš Raspberry Pi Odprite datoteko zip in povlecite mapo na namizje Preimenujte mapo stop_motion

Če želite narediti film, odprite terminal in se pomaknite do mape stop motion tako, da vnesete:

Cd ~/Namizje/stop_motion

In nato vnesite

python3 src/run.py

Korak: Ustvarite svoj prvi film

Ko prvič odprete animacijski program, boste videli pozdravni zaslon. Ko pritisnete kateri koli gumb (ali tipko), vas bo poslal v animacijsko okolje.

Za snemanje filma lahko upravljate postajo z naslednjimi ukazi:

Fotografirajte - rumeni gumb "kamera" ali tipka za vnos

Izbrišite okvir - modri gumb "razveljavi" ali tipka za pomik nazaj

Predvajajte film - zeleni gumb za predvajanje ali preslednica

Za vedno izbrišite svoj film - roza gumb "smetnjak" ali ključ za brisanje

Shranite film - bel gumb ali tipka "s"

Ko pritisnete gumb, boste videli animacijo v zanki in kje je bila shranjena na maline pi. Posnamete lahko tudi videoposnetek svojega ustvarjanja.

Ko pritisnete gumb za shranjevanje, se ne boste mogli vrniti k montaži filma. Ko ste pripravljeni za začetek nove animacije, pritisnite katero koli tipko ali gumb in vrnili se boste na pozdravni zaslon.

Ko želite zapustiti program, lahko uporabite stikalo za izhod, skrito v zadnjem desnem kotu polja, ali pritisnite tipko ecsape. Na seji lahko ustvarite, shranite in izbrišete poljubno število filmov. Ko končate, pritisnite gumb za izhod (trenutno stikalo), da zaprete animacijski program in se vrnete na namizje maline pi.

14. korak: predvajanje, shranjevanje, brisanje filmov

Predvajanje shranjenega filma

Opomba: obdelava filmov traja nekaj časa, zato boste morda morali počakati do konca seje ali dneva, da predvajate filme iz rasberry pi

Odprite mapo stop_motion na namizju, nato odprite datoteko z oznako filmi, da poiščete svoj film Odprite terminalsko okno in vnesite

cd Namizje/stop_motion/filmi

Pritisnite enter, nato vnesite omxplayer [ime datoteke vašega filma]

(Na primer) omxplayer 00_08_34.mp4

Pritisnite enter za predvajanje filma

Če se ne bi igralo! Ne skrbite, dajte si več časa za obdelavo filma in poskusite znova pozneje.

Naložite svoje filme

Lahko je v pomoč, če filme shranite na google pogon, da si jih lahko ogledate in obdelate na drugem računalniku. To storite tako, da odprete spletni brskalnik, se pomaknete do google pogona, naredite novo mapo za svoje animacije in preprosto povlečete in spustite filme iz mape s filmi na Raspberry Pi v svojo novo mapo google drive. Ko so naloženi in obdelani, lahko kliknete za predvajanje na spletu!

Izbrišite filme

Izračunali smo, da bi morali na kartico SD Pi namestiti približno 32 000 filmov, če pa razstavo vodite v šoli, knjižnici ali muzeju. Če pa želite po nalaganju v google (ali drugo spletno shrambo) izbrisati filme, sledite tem navodilom.

Odprite mapo stop_motion na namizju, nato odprite datoteko z oznako filmi Izberite vse filme in jih povlecite v koš za smeti. Izpraznite koš za smeti.

Ugasni Pi

Raspberry Pi je nekoliko krhek, zato ga varno zaprite, ko končate. Če želite to narediti pravilno, kliknite ikono maline v zgornjem levem kotu namizja in v meniju z možnostmi zaustavitve znova izberite Zaustavitev

Korak 15: Ustavite animacijo gibanja v učilnici ali muzeju

Materiali Pri iskanju materialov ne skrbite! Za snemanje filma stop motion ne potrebujete veliko - lahko začnete samo z rokami. Toda tukaj je nekaj materialov, ki dobro prispevajo k tej dejavnosti in vodijo k podrobnejšim izdelkom: Barvne oblike Cardstock + brad znaki (vnaprej izdelani ali pa si jih lahko učenci ustvarijo sami) Besedilo + miselni mehurčki, opisi prizorov (laminirane oblike in trakovi), uporabite pisala za suho brisanje

Tako kot pri mnogih projektih lahko omejevanje razpoložljivega materiala pogosto vodi do bolj premišljenih stvaritev. Če pa bi študentje želeli raziskati druge materiale, jih pustite! Lahko imate celo postajo ob strani, kjer lahko učenci ustvarijo lastne rekvizite, like in kulise.

Nastaviti

Za lažji dostop in vidljivost organizirajte materiale okoli postaje in razmislite o postavljanju skupnih nasvetov za ustavitev gibanja, na primer »Pazite na roke!«. Kot je omenjeno zgoraj, imate lahko v bližini tudi ločeno postajo za ustvarjanje rekvizitov.

Celotna postaja lahko stoji na eni mizi z rekviziti okoli nje. Najbolje je, da imate 2 stola spredaj, da ena oseba posname film, druga pa, da gleda proces, ali da ena oseba režira druge fotografije.

Pozivi

Za animacijo stop motion lahko podamo različne ravni pouka, od tega, da učencem omogočimo, da samo ustvarijo filme (potem, ko so podali osnovno ozadje in navodila), do zagona, kot je »naredi video, kjer…..«.

Če se želite osredotočiti na skupinsko delo, lahko učenci ustvarijo videoposnetke za sodelovanje. To lahko izgleda tako: možganska nevihta in izmenično premikanje rekvizitov / fotografiranje, vsaki osebi se dodeli določeno število slik ali pa vsaki osebi 2 minuti na postaji, da ustvari svojo sceno v večjem filmu.

Korak 16: Pojdite dlje

Ko filme naložite na Googlove pogone, jih lahko še naprej razširjate s programsko opremo za urejanje videoposnetkov, na primer končno rezino ali adobe premiero. Študentje lahko dobijo priložnost, da s pomočjo teh orodij postaji za animacijo omogočijo višji strop in daljšo angažiranost. Nekatere začetne zamisli za nadaljnja navodila lahko vključujejo povezovanje videov skupaj, sestavljanje zvočnih posnetkov ali pisanje podnapisov (in njihovo dodajanje v postprodukcijo).

Naredili smo kratek zin z idejami o tem, kako priključiti animacijsko postajo na znanstvene standarde naslednje generacije (NGSS), ki so priloženi tudi tukaj!

Z vprašanji se obrnite na nas na naši spletni strani (https://wonderfulidea.co/contact) ali delite svojo različico stroja. Navdušeni smo, da vidimo, v katere smeri ta razstavljena razstava gre, ko ljudje gradijo, predelajo in delijo koncept!

--- Čas izdelave prototipov in raziskave in razvoj z dijaki Lodestar Charter School za postajo Raspberry Pi Stop Motion Station je bil omogočen z velikodušno podporo donacije Cognizant „Making the Future“.