Virtuální graffiti: 8 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:25

Viděl jsem několik virtuálních systémů graffiti na webu, ale nemohl jsem najít žádné publikované informace o tom, jak je vytvořit (i když viz poslední stránka odkazů). Říkal jsem si, že by to bylo skvělé pro mé workshopy s graffiti, a tak jsem si jeden vytvořil a zveřejnil zde vše, co potřebujete k vytvoření vlastního! Funkce * veškerý open source a hardware, * cena <100 £ bez projektoru a počítače, * detekuje trysku plechovky tlak a vzdálenost od obrazovky, * model kape, pokud se pohybujete příliš pomalu! Poznámky * tento návod je na velmi vysoké úrovni, ale dejte mi prosím vědět, pokud jsem něco důležitého přehlédl, * nastavení počítače je pro Linux. Pokud vám to funguje na jiných systémech, pošlete prosím své pokyny! Dovednosti, které budete potřebovat * zpracování dřeva k výrobě dřevěného projekčního plátna vzadu, * elektronické obvody a programování mikrořadičů Atmel AVR (nebo arduino), * možnost instalace některých knihovny ve vašem počítači, aby zpracování umožnilo hovořit s wiimote.

Krok 1: Jak to funguje

* Sprejová nádoba má infračervenou LED, která svítí skrz obrazovku projektoru a je viditelná kamerou wiimote. * Wiimote posílá souřadnice X a Y plechovky do počítače prostřednictvím rádiového spojení bluetooth. * Na počítači běží jednoduchý malířský program, který pomocí projektoru „maluje“čáry, jak kreslíte plechovkou. Postará se také o mapování kamery wiimote na obrazovku pomocí 4bodového kalibračního systému. * Sprej může také detekovat jeho vzdálenost od obrazovky a tlak trysky: čím více jste pryč, tím větší je nakreslená tečka, čím silněji stisknete trysku, tím více bude neprůhledný bod barvy.

Krok 2: Komponenty

Zde jsou všechny kousky, které potřebujete, abyste se dali dohromady:

* počítač - musí mít přibližně 1,4 GHz, bluetooth a USB port, * prostředí pro zpracování, * software virtualGraffiti, stahování z kroku „nastavení počítače“, * nintendo wiimote - koupit z druhé ruky z ebay, * projektor - bude potřeba buďte jasní, pokud plánujete používat během dne nebo uvnitř se zapnutými světly, * zadní projekční plátno - udělejte si sami, * virtuální rozprašovač - udělejte si sami, * přijímač virtuálního spreje - udělejte si sami. vestavěný USB -> sériový) 21 GBP * rádio rx/tx pár 9 GBP * komponenty pro sprej na budovy 18 liber plus volitelný kryt £ 12 * volitelný kryt pro přijímač 8 GB * nintendo wiimote - koupit z druhé ruky z eBay 20 £

Krok 3: Zadní projekční plátno

Obrazovka musí mít správné množství průhlednosti! Pokud není dostatečně průhledný, obraz nebude vidět a infračervená LED nebude viditelná pro kameru wiimote. Pokud je příliš průhledný, projektor oslepí a obraz se vyplaví. (Ačkoli způsoby, jak to zmírnit, najdete na poslední stránce).

Použil jsem lycru, která je pružná, takže ji mohu natáhnout, aby byla transparentnější. V tuto chvíli to držím cvočky na palce, ale přecházím na suchý zip, když získám přístup k šicímu stroji. Vyrobil jsem dřevěný rám za pomoci dílny a truhláře (díky Lou!) Potřeboval jsem, aby se zhroutil, abych ho mohl přepravovat na kole. Pokud vyrábíte jeden pro pevné místo, bude snazší jej vyrobit. Stačí, aby byl v poměru stran 4: 3 a dostatečně tuhý, aby zůstal vzpřímený. Zjistil jsem, že lidé mají tendenci tlačit na materiál obrazovky docela dost, takže to musí být trochu drsné.

Krok 4: Spray Can

Toto je nejsložitější část projektu a trvalo nejdéle, než jsme se dostali správně. Dobrou zprávou je, že k fungování zábavného systému nepotřebujete všechny tyto věci. Nejjednodušší je získat obvod s přepínačem a infračervenou LED a odporem. Když stisknete spínač, LED se rozsvítí a je viděna a sledována kamerou wiimote.

Tato verze je pokročilejší, protože měří také vzdálenost od obrazovky a tlak trysky. Obě tyto věci jsou důležité, když ve skutečnosti stříkáte. Chtěl jsem vytvořit tréninkový systém, a proto bylo důležité, aby byl systém co nejvíce „skutečný“(v rámci mých nákladových limitů). Obvod je docela jednoduchý. Podívejte se na přiložené schéma zapojení a přesvědčte se sami. Potřebujete základní pájecí dovednosti a umět nasadit obvod na veroboard. Měli byste se také cítit spokojeni s programováním mikrokontrolérů. Budování obvodu od nuly vs použití desky arduino možnost 1: pokud chcete použít desku arduino ve spreji. Použijte arduino tak, jak je, a snižte přenosovou rychlost rádia tx na polovinu v kódu spraycan. možnost 2: chcete ušetřit peníze, ale nemáte programátor pojistek. Sestavte desku a použijte 16MHz externí krystal. Přenosovou rychlost snižte na polovinu jako v možnosti 1. možnost 3: chcete ušetřit ještě více peněz a máte programátor pojistek. Postavte desku, ale vynechte vnější krystal. Pomocí programátoru pojistek nastavte atmel tak, aby používal jeho vnitřní hodiny. Věřím, že vám tento DIY paralelní programátor umožní programovat pojistky. Používám programátor olimex. Přehled obvodu Mikrokontrolér měří výstup z ostrého snímače vzdálenosti 2d120x (skvělé informace o tomto senzoru zde) a lineárního potenciometru. Měří také výkon potenciometru LED PWM. To se používá k nastavení světelného výkonu LED. IR LED, kterou používám, je 100 mA a špičková vlnová délka je 950 nm (ideální pro wiimote). Mikrokontrolér používá PWM k velmi rychlému blikání LED. Používáme napájecí mosfet IRF720, aby mikroskop nespálil svůj výstup. Také jsem chtěl v budoucnu přidat kapacitu pro jasnější LED. Stavová LED dioda bliká vždy, když je datový paket vysílán v rádiu. Pokud vše funguje dobře, tato kontrolka by měla blikat kolem 15 Hz. Nakonec je modul rádiového vysílače připojen ke kolíku 3 (digitální kolík 1 pro arduino) mikrokontroléru, abychom mohli odesílat informace, které měříme, do počítače. POTŘEBUJETE také anténu připojenou k desce přijímače. Použil jsem 12 cm dlouhý kus drátu. To je polovina toho, co se doporučuje na této skvělé informační stránce. Programování mikrokontroléru Poté, co jste vytvořili obvod, budete muset nahrát program (přiložený). Používám programovací prostředí/libaries arduino. Můžete to zkompilovat s arduino IDE a poté naprogramovat, jak obvykle. Můj obvod je jednodušší pomocí interních 8MHz hodin mikro. Pokud toto použijete, budete muset nastavit pojistky pro použití interního 8MHz kalibrovaného RC: 1111 0010 = 0xf2 To znamená, že budete potřebovat programátor, který umí zapisovat pojistky../avrdude -C./avrdude.conf -V -p ATmega168 -P/dev/ttyACM0 -c stk500v2 -U lfuse: w: 0xf2: m Pokud nemáte tento typ programátoru (řekněme, že právě máte arduino deska), stačí použít 16MHz krystal mezi piny 9 a 10 a vše by mělo fungovat (nevyzkoušeno - možná budete potřebovat kondenzátor). Budete také muset upravit programový kód, aby se přenosová rychlost vysílače snížila na polovinu. Testování Poté, co máte vše dohromady a načtený program, musíte upravit jas IR LED. Chtěl jsem jen maximalizovat světelný výkon bez opékání LED, takže jsem pár vyhodil a skončil s průměrem asi 120 ma. Pokud máte multimetr, můžete to snadno upravit, jinak stačí nastavit potenciometr tak, aby byl poměrně vysoký, ale ne úplně! Můžete také zkontrolovat analogové vstupy na pinech 26, 27 a 28 potenciometru nastavení PWM, snímače vzdálenosti a potenciometru trysek. Pokud máte rozsah, můžete zkontrolovat sled pulsů vycházející z pinu 3 do modulu rádiového vysílání. Zkontrolujte pwm výstup LED na pinu 11. Kameru mobilního telefonu (nebo většinu kamer CCD) můžete použít k rozsvícení IR LED po stisknutí tlačítka trysky.

Krok 5: Přijímač ve spreji

Pokud se chystáte trasu prostého spreje, pak tento bit nepotřebujete.

Jinak používám arduino desku, s rádiovým přijímačem zapojeným do pinu 2. Díky tomu je snadné dostat data do počítače přes USB -> sériový čip na arduino desce. Pokud bych chtěl vytvořit vlastní obvod, pravděpodobně bych použil FTDI USB -> sériovou vyhodnocovací desku UART. POTŘEBUJETE také anténu připojenou k desce přijímače. Použil jsem 12 cm dlouhý drát. To je polovina toho, co se doporučuje na této skvělé informační stránce. Vložte skicu graffitiCanReader2.pde do arduina. Po zapnutí plechovky byste měli vidět stavové LED diody na plechovce a desce přijímače rychle blikat. Pokaždé, když LED dioda bliká, je odeslán datový paket. Pokaždé, když LED na desce přijímače bliká, je přijat platný datový paket. Pokud to nevidíte, něco je na rádiovém spojení. Něco zkusit je připojit TX plechovky k RX přijímače kouskem drátu. Pokud to nefunguje, pravděpodobně máte nesoulad v přenosové rychlosti virtualwire (viz kód). Za předpokladu, že se na desce přijímače děje hodně blikání, měli byste to sledovat na vašem USB sériovém portu. Pokud sledujete sériový port (obvykle /dev /ttyUSB0) na 57600, měli byste vidět data chrlící jako Got: FF 02 Got: FF 03… První číslo je tlak a druhé vzdálenost. Nyní můžete spustit zpracování a použít tyto informace k vytvoření pěkných obrázků! Načtěte připojenou skicu zpracování (canRadioReader.pde). Spusťte program a zkontrolujte výstup programu. Měli byste dostávat frekvenci (která vám řekne, kolik aktualizací za sekundu přijímač získává - určitě chcete, aby to bylo alespoň 10 Hz). Získáte také měření vzdálenosti a trysek. Otestujte plechovku pohybem potenciometru trysky a posunutím kousku karty před snímač vzdálenosti. Pokud vše funguje, přejděte k dalšímu kroku - připravte počítač k rozhovoru s wiimote!

Krok 6: Computer Setup: Processing and the Wiimote

Naším hlavním úkolem je zpracování rozhovoru s wiimote. Tyto pokyny jsou specifické pro Linux, ale vše by mělo fungovat na počítačích Mac a Windows s určitým průzkumem, jak dostat data wiimote do zpracování. Po instalaci zpracování jsem na fóru našel nějaké pokyny, ale přesto jsem měl nějaké problémy. Zde je to, co jsem musel udělat:

1. nainstalovat zpracování
2. nainstalovat bluez knihovny: sudo apt-get install bluez-utils libbluetooth-dev
3. vytvořit./processing/libraries/Loc a./processing/libraries/wrj4P5
4. stáhněte bluecove-2.1.0.jar a bluecove-gpl-2.1.0.jar a vložte do./processing/libraries/wrj4P5/library/
5. stáhněte wiiremoteJ v1.6 a vložte.jar do./processing/libraries/wrj4P5/library/
6. stáhněte wrj4P5.jar (použil jsem alfa-11) a vložte do./processing/libraries/wrj4P5/library/
7. stáhněte wrj4P5.zip a rozbalte do./processing/libraries/wrj4P5/lll/
8. stáhněte Loc.jar (použil jsem beta-5) a vložte do./processing/libraries/Loc/library/
9. stáhnout Loc.zip a rozbalit do./processing/libraries/Loc/lll/

Poté jsem použil kód inspirovaný Classiclll, aby tlačítka a senzorová lišta fungovaly. Připojený kód/náčrt jen nakreslí kruh, kde wiimote najde 1. infračervený zdroj.

Chcete -li zkontrolovat bluetooth, stiskněte tlačítka jedna a dvě na wiimote a poté vyzkoušejte $ hcitool scan na terminálu. Měli byste vidět detekovaný wiimote nintendo. Pokud ne, budete se muset podívat na nastavení bluetooth dále. Pokud je vše v pořádku, načtěte (připojený) program wiimote_sensor.pde a spusťte jej. Ve spodní stavové části obrazovky byste měli vidět: BlueCove verze 2.1.0 na bluez se snaží najít wii Stiskněte tlačítka 1 a 2 na wiimote. Jakmile je detekován, zamávejte před ním infračerveným zdrojem (sprejem). Po vašem pohybu byste měli vidět červený kruh! Před pokračováním se ujistěte, že to funguje. Pokud to nemůžete spustit, prohledejte fórum pro zpracování.

Krok 7: Nastavení všeho

Stáhněte si software virtualGraffiti níže. Extrahujte jej do adresáře skicáků a poté postupujte podle těchto kroků!

* zapněte sprejovou nádobu, kontrolka stavu bliká. * zapněte počítač, zapojte přijímač spreje, * obrazovku nastavení a projektor, * zkontrolujte, zda LED dioda stavů přijímače spreje bliká, * spusťte zpracování a načtěte program virtualGraffiti, * zkontrolujte, zda máte sériový indikátor RX i TX LED diody na desce arduino blikají, * stiskněte obě tlačítka na wiimote, * po vyzvání proveďte 4bodovou kalibraci (postupně stříkejte na každý cíl, poté stiskněte trysku, dokud nápis nezačne červeně). * bavte se!

Krok 8: Zdroje, odkazy, díky, nápady

Odkazy Zde jsou odkazy, které byly při realizaci tohoto projektu neocenitelné: RF info: https://narobo.com/articles/rfmodules.html Arduino: www.arduino.cc Processing: www.processing.org Použití wii se zpracováním: https://processing.org/discourse/yabb2/YaBB.pl? num = 1186928645/15 Linux: www.ubuntu.org Wiimote: https://www.wiili.org/index.php/Wiimote, https:// wiki.wiimoteproject.com/IR_Sensor#Kalibrace vlnových délek 4 body: https://www.zaunert.de/jochenz/wii/ Děkujeme! Nebýt toho, že by mnoho lidí publikovalo svou práci, byl by tento projekt mnohem těžší a dražší. Velké poděkování patří všem členům open source, lidem, kteří hackli wiimote, Classiclll za snadné použití wiimote se zpracováním, Jochen Zaunert za kód pro kalibraci, posádce zpracování, arduino posádce, Lou za tesařskou pomoc a všem, kteří prozkoumávají, vytvářejí a poté zveřejnit svá zjištění online! Systémy jiných lidí * Právě jsem našel https://friispray.co.uk/, s open source softwarem a návodem * tento systém umožňuje použití šablon: cool! https://www.wiispray.com/, žádný kód ani jak * yrwallův virtuální systém graffiti, žádný kód ani jak. Nápady na průzkum * použijte 2 wiimotes k 3D sledování objemu a odstranění senzoru vzdálenosti v plechovce: https://www.cl.cam.ac.uk/~sjeh3/wii/. To by bylo dobré, protože snímač vzdálenosti je v současné době nejslabší částí systému. To by také znamenalo, že bychom mohli použít správné zadní projekční plátno pro živější obrázky. * použijte wiimote v plechovce k detekci úhlu rozprašovače. To by modelu sprejové barvy dodalo realismus.