Raspberry Pi Stop-Motion Animation Rig: 16 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

By wonderfulideaWonderful Idea CompanyDalší od autora:

O společnosti: The Wonderful Idea Company je designové studio pro hravé zkoumání myšlenek v umění, vědě a technice Více o wonderfulidea »

Stop-motion animace je technika, kde se s objekty fyzicky manipuluje a fotografuje se snímek po snímku, aby se vytvořila iluze pohyblivého obrazu.

Naše výstava mini stop-motion animací je vytvořena s Raspberry Pi, což je „malý a cenově dostupný počítač, pomocí kterého se můžete naučit programovat prostřednictvím zábavných a praktických projektů“.

Souprava využívá Raspberry Pi, pi-kameru a pět jednoduchých vstupních příkazů k vytvoření nekonečných možností vyprávění. Může být připojen k jakémukoli monitoru nebo projektoru a studenti mohou pracovat sami nebo spolupracovat ve dvojicích na vytváření svých animací.

Tento nástroj lze použít k otevřenému průzkumu doma nebo jej začlenit do hodin ve třídě k prohloubení a posílení učení. Uživatelé si mohou vytvořit vlastní postavy, které vloží do hodiny historie, uměleckého projektu nebo mikroskopického světa, pomocí stop-motion animace a jednoduchých, každodenních materiálů k vyprávění příběhu nebo ilustraci jejich chápání vědeckých konceptů hravým a poutavým způsobem.

Tato příručka je stále hrubý koncept! Budeme i nadále pracovat na vývoji tohoto hravého nástroje pro průzkum, aby jej bylo možné použít v muzeích, třídách, výrobních prostorech a na kuchyňském stole. Nebojte se remixovat animační stanici a dejte nám prosím vědět, na co při experimentu přijdete. Při vylepšování designu hardwaru a softwaru se podívejte na aktualizace.

Krok 1: Sbírejte materiály (elektronika)

Pokud chcete vytvořit nejjednodušší animační stanici (ovládanou pomocí klávesnice), můžete získat následující materiály (přeskočte na krok 10):

Raspberry Pi 3 Kompletní startovací sada od Canakit, která obsahuje Raspberry Pi 3 (obsahuje 5V 2,5A napájecí zdroj, pouzdro Raspberry Pi 3, HDMI kabel, 32GB MicroSD karta (s předinstalovaným NOOBS), 2x chladič Full size breadboard, propojovací propojka male -to -male kabely)

Klávesnice a myš (USB nebo bezdrátová)

Monitor kompatibilní s HDMI

Modul kamery Raspberry Pi V2

Flexibilní kabel Adafruit 2 metry pro kameru Raspberry Pi

Pouzdro na fotoaparát Adafruit Pi

Tyto elektronické součástky (spolu se stavebními materiály) jsou potřebné k vybudování robustnější výstavní stanice

Pět arkádových tlačítek Červená, bílá, zelená, modrá a žlutá

Deska proto Gikfun

Splétaný drát

Deska Canakit Breakout a kabel GPIO

Momentový spínač (normálně otevřený)

5v ventilátor počítače

Krok 2: Sbírejte dřevo, hardware a nástroje

Shromážděte dřevo pro krabici:

• 1/4 "překližka, 12" x 17"
• 1/4 "překližka, 13" x 18"
• 1/2 "překližka, 4" x 8 '
• 1x2 společná borovicová deska, délka 4 '
• 1x1 společná borovicová deska, délka 4 '

Sbírejte následující hardware:

• brad hřebíky, 3/4 "délka
• Strojní šroub 1/4-20, délka 1 3/4"
• 1/4-20 závitové vložky
• 1/4-20 t-ořechů
• 1/4 podložky
• Křídlová matice 1/4-20
• 4-40 šroubů, 3/4 "délka
• 4-40 ořechů

Budete také potřebovat následující nástroje:

• Stolní pila, rolovací pila a/nebo japonská ruční pila
• Aku vrtačka
• Sada vrtáků a bitů pro vrtáky (včetně forstnerového bitu o průměru 3/4 "a 1")
• Brad hřebík
• Hlavový šroubovák Philips
• Páječka a pájka
• Řezačka drátu a odizolovač drátu
• Kladivo nebo palička
• Lepidlo na drevo
• 2 rychloupínače (nejméně 18 široké)

Krok 3: Postavte spodní část krabice

Odřízněte list překližky 1/4 ". Díl 12" x17 "bude spodní částí krabice a kus 13" x 18 "bude horní částí.

Nakrájejte 1/2 "překližku na 4" pásy, aby vznikly boky krabice. Odřízněte dva z nich na délku 12 palců a dvě délky 18 palců.

Získejte jeden z 18 kusů (toto bude zadní část krabice) a vyřízněte otvory pro zástrčku a kabely

• 1/2 "otvor pro vypínač
• dva 1/4 "otvory pro držák na rameno
• otvor o průměru 3/4 "pro ventilátor
• obdélník 3/4 "x 1/2" pro kabel hdmi
• 1/4 "otvor pro myš pro napájecí kabel.

Na spodní stranu bočních dílů nastříkejte proužek lepidla na dřevo a pomocí svorek spojte boky se základnou. Poté pomocí kleští na bradu připevněte boky k základně a rozdělte nehty asi 2 až 3 palce od sebe.

Stejným způsobem připevněte přední a zadní díl lepidlem a hřebíky. Drát pro napájecí kabel nejprve protáhněte otvorem pro myš.

Na konci tohoto kroku byste měli mít spodní část krabice se čtyřmi stranami a napájecí kabel procházející otvorem v zadní části krabice hotový.

Krok 4: Postavte horní část krabice

Získejte kus překližky o rozměrech 13 palců o 18 palcích a 1/4 palce, který použijete na výrobu horní části krabice.

Pomocí vrtačky s 1 "forstnerovým bitem vytvořte z pravé strany víka pro arkádová tlačítka řadu pěti velkých otvorů zasazených asi do 1". Měly by být zhruba stejně rozmístěny, ale mezi horním otvorem a dalšími čtyřmi otvory můžete ponechat další prostor, čímž se film mazání odlišuje od ostatních tlačítek.

Odřízněte dva 1,5 “dlouhé kusy z desky 1x2 a ve středu každého vyvrtejte otvor o průměru 5/16“. Pomocí 3/4 "forster bitu vytvořte zapuštěný otvor zarovnán s otvorem 5/16". Provlečte matici t otvorem a pomocí šroubu přitlačte matici t v jedné rovině k dílu. Podívejte se na toto video, kde najdete přehled procesu připevňování t-matic.

Bloky připevněte na desku uprostřed 1/2 palce z každé strany zapuštěným otvorem směrem ke středu pomocí lepidla na dřevo a bradových hřebíků

Odřízněte 3 "dlouhý kus 1x2 a připevněte k horní části desky 1/2" shora

Vyřízněte oválnou štěrbinu 1/4 "o 1" v horní části desky v blízkosti umístění bloku 3 ". Chcete -li to provést, vyvrtejte dva otvory 1/4" v horní části krabice a poté provlečte čepel svitku viděl skrz díru. Podívejte se na toto instruktážní video, kde je ukázka postupu.

Krok 5: Vytvořte rameno kamery

Toto rameno kamery je sklopné a odnímatelné, což usnadňuje ukládání animační stanice. Výroba je také velmi komplikovaná. Tento krok můžete upravit tak, aby vyhovoval vašim potřebám a úrovni zkušeností se zpracováním dřeva. Cílem na konci kroku je mít kameru nad středem stanice.

Odřízněte 5 "dlouhý kus z desky 1x1 a vyvrtejte tři 1/4" otvory (jeden a 1/2 "shora) a další dva, aby odpovídaly otvorům 1/4" v zadní části krabice

Odřízněte 11 "kus a 13" kus z desky 1x1

Pomocí vrtáku a rolovací pily vyřízněte štěrbiny pro drát kamery a vyvrtané otvory, jak je vidět na obrázcích doprovázejících tento krok. Pomocí spirálové pily a techniky vrtání vyřízněte zářezy v základně paží. Otestujte křivky, abyste se ujistili, že mohou fungovat jako pivot.

Odřízněte 2,5palcový kus z desky 1x2 pro blok kamery

Nakreslete vzor, jak je vidět na obrázcích, abyste vytvořili prostor pro otočení bloku kamery a plochý prostor pro připojení pi kamery.

Pomocí šroubů s válcovou hlavou 1/4 -20, podložek a křídlových matic připojte malý blok k zadní části krabice Připojte krátká (11 ") a dlouhá (13") ramena k sobě pomocí šroubů 1/4-20, podložek a křídlové matice. Připevněte blok kamery k zakřivenému zářezu v horní části dílu krátkého ramene. Připevněte konstrukci ramene k poslednímu otvoru v krátkém bloku pomocí šroubu 1/4-20, podložky a šestihranné matice.

Krok 6: Připravte si tlačítka a Raspberry Pi

Odřízněte délku barevného drátu, odizolujte jeden konec a poté jej omotejte kolem kovového jazýčku svorek COM a NC (normálně zavřených). Pomocí páječky připájejte vodiče k vodičům spínače. Opakujte s dalšími čtyřmi tlačítky (pomocí příslušného barevného drátu).

Odřízněte černý vodič a připájejte jej ke svorkám kovového momentového spínače.

Vložte malinový pi do plastového pouzdra

Přidejte paměťovou kartu s nainstalovanými NOOB

Připojte kabel canakit k malinovému pi (Proveďte extra dvojitou kontrolu, zda je v rohu Pi indikátor PIN 1. Pokud máte šedý kabel, je to pravděpodobně červený proužek, u černých kabelů bílý proužek. kolík nesmí být vedle konektoru TV. Otočte nebo otočte kabel, dokud není správný)

Krok 7: Připájejte elektroniku k protoboardu

Stiskněte stranu GPIO kabelu na odlamovací desce na protiklepu, jak je vidět na obrázku připojeném k tomuto kroku. Otočte desku a opatrně připájejte desku GPIO na místo přidáním trochy pájky na každý z pinů.

Připojte jeden vodič od každého z arkádových tlačítek k desce Gik k pinům 2, 3, 4, 5, 6 v následujícím pořadí.

Smazat (růžový/červený vodič) pin 2 také označený jako SDA)

Hrajte (zelený vodič), pin 3 také označen jako SCL

Uvolněte kolík (modrý vodič) 4

Vyfoťte (žlutý vodič) kolík 5

Uložit (bílý vodič) kolík 6

Vezměte vodiče z druhé strany každého z tlačítek a připojte je k zápornému sloupci desky gik proto (nezáleží na pořadí, pokud jsou ve sloupci).

Připojte jeden z vodičů z momentálního spínače (černý vodič) řady pro kolík 13 a druhý do záporného sloupce.

Připojte vodiče z mini ventilátoru k 5V + a - části prkénka

Krok 8: Připojte přepínače a ventilátor k krabici

Připojte arkádová tlačítka k horní části krabice otočením vypínací části tlačítek, odšroubováním černé plastové matice, protlačením knoflíku otvorem, utažením matice a opětovným připojením spínače. Proveďte to u všech pěti tlačítek v pořadí shora dolů od červené, bílé, zelené, modré a žluté.

Pokud chcete, můžete knoflíky označit štítkem papíru v horní části plastového dílu nebo psaním na boční stranu tlačítka.

Stejným způsobem připevněte přepínač zabíjení k zadní části krabice tak, aby píst směřoval na zadní stranu krabice.

Zarovnejte mini ventilátor přes 3/4 otvor na vnitřní straně zadní části krabice. Označte mezery pro otvory a vyvrtejte pilotní otvory v navrhovacím místě. Pomocí šroubů a šroubů 4-40 zajistěte ventilátor na krabice.

Krok 9: Připojte kameru ke stanici

Do krabice s kamerou v horní části ramene vytvořte dva pilotní otvory a přišroubujte plastové pouzdro pomocí 4–40 šroubů a matic (nejprve odstraňte kus pěny)

Připojte ohebný kabel k Raspberry Pi. Protáhněte kabel otvorem v horní části krabice, otvory v paži a poté připevněte k fotoaparátu. Umístěte kameru do pouzdra a položte paži na krabici.

Krok 10: Připojte Raspberry Pi a zapojte kabely

Pomocí dvojité lepicí pásky nebo šroubů připojte pouzdro Raspberry Pi k základně krabice. Protoboard a další součásti připevněte k základně krabice pomocí šroubů nebo dvojité lepicí pásky. Možná budete chtít na dráty přidat p-popruhy, aby bylo vše uklizenější.

Připojte napájecí kabel a kabel HDMI k Raspberry Pi

Připojte myš a klávesnici k Raspberry Pi (pokud používáte klávesnici bluetooth, připojte se podle pokynů).

Připojte Raspberry Pi k monitoru pomocí kabelu HDMI.

Krok 11: Nastavení Raspberry Pi a fotoaparátu

Chcete -li Rasperry Pi uvést do provozu, postupujte podle stručného průvodce Canakit.

Jakmile zkontrolujete, zda je váš software Raspberry Pi aktuální, otevřete terminál a zadejte:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Nainstalujte si na Raspberry Pi ffmpeg, omxplayer, python a pygame zadáním těchto příkazů do terminálu

sudo apt-get install ffmpeg

sudo apt-get install omxplayer

sudo apt-get install python

sudo apt-get install python3-pygame

Povolte kameru zadáním do terminálu:

sudo raspi-config

Otevře se nové okno, pomocí kurzorových kláves se přesuňte na možnost fotoaparátu a vyberte možnost „povolit“. Při ukončení vás požádá o restart. Restartujte počítač Raspberry Pi.

Krok 12: Stáhněte si software WICO Animation

Přejděte na

Kliknutím na zelené tlačítko stáhnete zip soubor úložiště do vašeho Raspberry Pi Otevřete zip soubor a přetáhněte složku na plochu Přejmenujte složku stop_motion

Chcete -li vytvořit film, otevřete terminál a přejděte do složky zastavení pohybu zadáním:

Cd ~/Desktop/stop_motion

A pak napište

python3 src/run.py

Krok 13: Vytvořte svůj první film

Při prvním spuštění animačního programu se zobrazí uvítací obrazovka. Když stisknete jakékoli tlačítko (nebo klávesu), odešle vás to do prostředí animace.

Chcete -li vytvořit film, můžete stanici ovládat pomocí následujících příkazů:

Vyfoťte - žluté tlačítko „fotoaparát“nebo klávesu Enter

Odstranit rámeček - modré tlačítko „zpět“nebo klávesa backspace

Přehrajte svůj film - zelené tlačítko „přehrát“nebo mezerník

Vymažte svůj film navždy - růžové tlačítko „popelnice“nebo klíč pro smazání

Uložte film - bílé tlačítko nebo klávesa „s“

Když stisknete tlačítko, zobrazí se vaše animace ve smyčce a kde byla uložena na malinový pi. Můžete si také pořídit video z vaší tvorby.

Po stisknutí tlačítka Uložit se nebudete moci vrátit k úpravám filmu. Když jste připraveni spustit novou animaci, stiskněte libovolnou klávesu nebo tlačítko a vrátíte se na uvítací obrazovku.

Chcete -li program ukončit, můžete použít únikový přepínač skrytý v pravém zadním rohu pole nebo stisknout klávesu ecsape. V relaci můžete vytvářet, ukládat a mazat tolik filmů, kolik chcete. Až budete hotovi, ukončete program animací a vraťte se na plochu Raspberry Pi stisknutím tlačítka Escape (chvilkový přepínač).

Krok 14: Přehrávání, ukládání, mazání filmů

Přehrávání uloženého filmu

Poznámka: zpracování filmů chvíli trvá, takže na přehrání filmů z malinového pi bude možná nutné počkat do konce relace nebo dne.

Otevřete složku stop_motion na ploše, poté otevřete soubor označený filmy a najděte svůj film. Otevřete okno terminálu a napište

cd Desktop/stop_motion/filmy

Stiskněte klávesu Enter a poté zadejte omxplayer [název souboru vašeho filmu]

(Například) omxplayer 00_08_34.mp4

Stisknutím klávesy Enter přehrajete film

Kdyby to nehrálo! Nebojte se, věnujte tomu více času na zpracování filmu a zkuste to znovu později.

Nahrajte své filmy

Může být užitečné uložit filmy na disk Google, abyste je mohli zobrazit a zpracovat na jiném počítači. Chcete -li to provést, otevřete webový prohlížeč, přejděte na disk Google, vytvořte novou složku pro animace a jednoduše přetáhněte filmy ze složky filmu na Raspberry Pi do nové složky na disku Google. Jakmile jsou nahrány a zpracovány, můžete kliknutím hrát online!

Smazat filmy

Vypočítali jsme, že by se vám na SD kartu Pi mělo vejít asi 32 000 filmů, i když v případě, že výstavu provozujete ve škole, knihovně nebo muzeu. Pokud však chcete filmy po nahrání na google (nebo jiné online úložiště) smazat, můžete postupovat podle těchto pokynů.

Otevřete na ploše složku stop_motion, poté otevřete soubor označený filmy Vyberte všechny filmy a přetáhněte je do koše. Vyprázdněte odpadkový koš.

Vypněte Pi

Raspberry Pi je trochu křehký, takže se ujistěte, že jste jej bezpečně vypnuli, až budete hotovi. Chcete -li to provést správně, klikněte na ikonu maliny v levém horním rohu plochy a v nabídce možností vypnutí znovu vyberte možnost Vypnout

Krok 15: Zastavte pohybovou animaci ve třídě nebo muzeu

Materiály Při hledání materiálů si nedělejte starosti! K natočení stop motion filmu nepotřebujete mnoho - můžete začít pouhými rukama. Ale zde jsou některé materiály, které jsou vhodné pro tuto aktivitu a vedou k podrobnějším produktům: Barevné tvary Cardstock + bradové postavy (předem připravené nebo si studenti mohou vytvořit vlastní) Text + myšlenkové bubliny, popisy scén (laminované tvary a pásy), použijte pera pro suché mazání

Stejně jako u mnoha projektů může omezení dostupných materiálů často vést k promyšlenější tvorbě. Pokud by však studenti chtěli prozkoumat další materiály, nechte je jít! Můžete mít dokonce stanici na straně, kde si studenti vytvoří vlastní rekvizity, postavy a scenérie.

Založit

Uspořádejte materiály kolem stanice pro snadný přístup a viditelnost a zvažte umístění běžných tipů pro zastavení pohybu kolem stanice, například „Dávejte si pozor na ruce!“. Jak bylo uvedeno výše, můžete mít také samostatnou stanici poblíž pro vytvoření rekvizity.

Celá stanice se vejde na jeden stůl s rekvizitami kolem. Nejlepší je mít 2 židle vpředu, aby jedna osoba natočila film a druhá sledovala proces, nebo aby jedna osoba řídila ostatní fotografie.

Výzvy

Existují různé úrovně instrukcí, které můžeme poskytnout pro stop motion animaci, od umožnění studentům vytvářet filmy (po poskytnutí základních podkladů a pokynů) až po začátek výzvy typu „vytvořit video, kde…..“.

Pokud se chcete zaměřit na dovednosti skupinové práce, mohou studenti vytvářet videa pro spolupráci. Může to vypadat takto: brainstorming spiknutí a střídání pohybujících se rekvizit / fotografování, každému člověku je přidělen určitý počet obrázků, nebo je každému člověku přiděleno 2 minuty na stanici, aby vytvořil svoji scénu ve větším filmu.

Krok 16: Jít dále

Jakmile jsou filmy staženy na disky Google, můžete je dále rozšiřovat pomocí softwaru pro úpravu videa, jako je finální střih nebo premiéra Adobe. Studenti mohou dostat příležitost použít tyto nástroje k tomu, aby animační stanici poskytly vyšší strop a delší zapojení. Některé počáteční nápady pro další směry mohou zahrnovat propojení videí dohromady, skládání zvukových stop nebo psaní titulků (a jejich přidávání v postprodukci).

Vytvořili jsme krátký zine s nápady, jak připojit animační stanici k vědeckým standardům příští generace (NGSS), které jsou zde také připojeny!

V případě dotazů nebo sdílení své verze stroje nás prosím kontaktujte na našem webu (https://wonderfulidea.co/contact). Jsme nadšeni, že vidíme různé směry, kterými se tato drobná výstava ubírá, jak lidé staví, remixují a sdílejí koncept!

--- Prototypování času a výzkumu a vývoje se studenty Lodterar Charter School pro Raspberry Pi Stop Motion Station bylo možné díky štědré podpoře grantu Cognizant „Making the Future“.