Virtuaalinen graffiti: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Olen nähnyt verkossa muutamia virtuaalisia graffitijärjestelmiä, mutta en löytänyt julkaistua tietoa sen tekemisestä (vaikka katso lopullinen linkkisivu). Ajattelin, että se olisi loistava graffiti -työpajoissani, joten tein sellaisen itse ja olen julkaissut kaiken tarvitsemasi täällä! Ominaisuudet * kaikki avoimen lähdekoodin ja laitteistot, * maksavat <100 puntaa ilman projektoria ja tietokonetta, * tunnistaa tölkin suuttimen Paine ja etäisyys näytöstä, * mallit maalaavat tippumista, jos liikut liian hitaasti! Huomautuksia * tämä ohje on melko korkea, mutta kerro minulle, jos olen unohtanut jotain tärkeää, Jos saat sen toimimaan muissa järjestelmissä, lähetä ohjeet! Taidot, joita tarvitset * puun työstö puisen takaheijastusnäytön tekemiseen, * elektroniset piirit ja ohjelmointi Atmel AVR -mikro -ohjaimet (tai arduino), * pystyä asentamaan joitain tietokoneesi kirjastoista, jotta käsittely voi puhua wiimoten kanssa.

Vaihe 1: Näin se toimii

* Suihkupullossa on infrapuna -LED, joka loistaa projektorin näytön läpi ja näkyy wiimoten kamerassa. * Wiimote lähettää tölkin X- ja Y-koordinaatit tietokoneeseen Bluetooth-radiolinkin kautta. * Tietokone käyttää yksinkertaista maalausohjelmaa, joka käyttää projektoria "maalaamaan" viivat piirtämällä tölkillä. Se huolehtii myös wiimote -kameran yhdistämisestä näyttöön 4 pisteen kalibrointijärjestelmän avulla. * Suihke voi myös tunnistaa etäisyytensä näytöstä ja suuttimen paineen: mitä kauempana olet, sitä suurempi piste on piirretty, sitä voimakkaammin painat suutinta, sitä läpinäkyvämmäksi maalipiste tulee.

Vaihe 2: Komponentit

Tässä on kaikki palat, joita tarvitset kokoonpanoon:

* tietokone - sen on oltava noin 1,4 GHz, bluetooth ja usb -portti, * käsittelyympäristö, * virtualGraffiti -ohjelmisto, ladattava "tietokoneen asennus" -vaiheesta, * nintendo wiimote - osta käytetty käsi ebaystä, * projektori - se tarvitsee ole kirkas, jos aiot käyttää sitä päivällä tai sisällä valojen ollessa päällä, * takaheijastusnäyttö - tee itsesi, * virtuaalinen suihkepullo - tee itsesi, * virtuaalinen suihkepullovastaanotin - tee itse. sisäänrakennettu usb-> sarja) 21 € * radio rx/tx -pari 9 € * rakennussuihkepullon komponentit 18 € plus valinnainen kotelo 12 € * valinnainen kotelo vastaanottimelle 8 € * nintendo wiimote - osta käytetty eBayssa 20 €

Vaihe 3: Takaheijastusnäyttö

Näytön on oltava juuri oikea määrä läpinäkyvyyttä! Jos se ei ole tarpeeksi läpinäkyvä, kuva ei näy eikä infrapuna -LED näy wiimoten kamerassa. Jos se on liian läpinäkyvä, projektori sokaisee ja kuva pestään. (Vaikka viimeisellä sivulla on tapoja lieventää tätä).

Käytin lycraa, joka on joustavaa, jotta voin venyttää sitä läpinäkyvämmäksi. Tällä hetkellä pidän sitä peukalokielekkeillä, mutta valmistun tarranauhasta, kun pääsen käsiksi ompelukoneeseen. Tein puurungon työpajan ja puusepän avulla (kiitos Lou!) Tarvitsin sen romahtamaan, jotta voisin kuljettaa sen pyörälläni. Jos teet sellaisen kiinteälle paikalle, se on helpompi tehdä. Tee vain kuvasuhde 4: 3 ja tarpeeksi jäykkä pysyäksesi pystyssä. Olen huomannut, että ihmiset pyrkivät työntämään näytön materiaalia melko vähän, joten sen on oltava hieman karu.

Vaihe 4: Ruiskutuspullo

Tämä on hankkeen monimutkaisin osa ja kesti pisimmän ajan päästäkseen oikealle. Hyvä uutinen on, että sinun ei tarvitse kaikkea tätä saadaksesi hauskan järjestelmän toimimaan. Yksinkertaisin asia on vain saada piiri, jossa on kytkin, infrapuna -LED ja vastus. Kun painat kytkintä, LED -valo syttyy ja wiimoten kamera näkee ja seuraa sitä.

Tämä versio on kehittyneempi, koska se mittaa myös etäisyyden näytöstä ja suuttimen paineen. Molemmat asiat ovat tärkeitä ruiskumaalauksessa. Halusin tehdä koulutusjärjestelmän, joten oli tärkeää tehdä järjestelmästä mahdollisimman "todellinen" (omien kustannusten rajoissa). Piiri on melko yksinkertainen. Katso liitteenä oleva piirikaavio nähdäksesi itse. Tarvitset juottamisen perustaidot ja voit laittaa piirin veroboardille. Piirien rakentaminen tyhjästä vs. käyttämällä arduino -korttivaihtoehtoa 1: jos haluat käyttää arduino -korttia ruiskupullossa, sinun pitäisi myös olla tyytyväinen ohjelmointiin. Käytä arduinoa sellaisenaan ja puolita radio tx: n siirtonopeus spraycan -koodissa. vaihtoehto 2: haluat säästää rahaa, mutta sinulla ei ole sulakeohjelmoijaa. Rakenna levy ja käytä 16 MHz: n ulkoista kristallia. Puolita siirtonopeus, kuten vaihtoehdossa 1. Vaihtoehto 3: haluat säästää vielä enemmän rahaa ja sinulla on sulakeohjelmoija. Rakenna levy, mutta jätä ulkoinen kristalli pois. Aseta sulakeohjelmoijan avulla atmel käyttämään sisäistä kelloaan. Uskon, että tämän DIY -rinnakkaisohjelmoijan avulla voit ohjelmoida sulakkeita. Käytän olimex -ohjelmoijaa. Yleiskatsaus piiristä Mikro -ohjain mittaa terävän 2d120x -etäisyysanturin (tässä on paljon tietoa tästä anturista) ja lineaarisen potentiometrin lähtöä. Se mittaa myös LED PWM -potentiometrin tehon. Tätä käytetään LED -valon tehon säätämiseen. IR -LED, jota käytän, on 100 mA ja huippuaallonpituus on 950 nm (ihanteellinen wiimotelle). Mikro -ohjain käyttää PWM: ää LED -valon vilkkumiseen erittäin nopeasti. Käytämme IRF720 -tehomosfettiä, jotta mikro ei polta tuotantoaan. Halusin myös lisätä kirkkaamman LEDin kapasiteettia tulevaisuudessa. Tilan merkkivalo vilkkuu aina, kun datapaketti lähetetään radiossa. Jos kaikki toimii hyvin, tämän valon pitäisi vilkkua noin 15 Hz: n taajuudella. Lopuksi radiolähetinmoduuli on kiinnitetty mikro -ohjaimen nastaan 3 (digitaalinen nasta 1 arduinoa varten), jotta voimme lähettää mittaamamme tiedot tietokoneelle. Tarvitset myös antennin, joka on kiinnitetty vastaanotinkorttiin. Käytin 12 cm pitkää rautalankaa. Mikro -ohjaimen ohjelmointi Kun olet rakentanut piirin, sinun on ladattava ohjelma (liitteenä). Käytän arduino -ohjelmointiympäristöä/kirjastoja. Voit kääntää tämän arduino IDE: llä ja ohjelmoida sen tavalliseen tapaan. Piirini on yksinkertaistettu käyttämällä sisäistä 8MHz: n kelloa. Jos käytät tätä, sinun on asetettava sulakeasetukset käyttämään sisäistä 8 MHz: n kalibroitua RC: 1111 0010 = 0xf2 Tämä tarkoittaa, että sinulla on oltava ohjelmoija, joka osaa kirjoittaa sulakkeita../avrdude -C./avrdude.conf -V -p ATmega168 -P/dev/ttyACM0 -c stk500v2 -U lfuse: w: 0xf2: m Jos sinulla ei ole tällaista ohjelmoijaa (sano, että sinulla on vain arduino levy), käytä vain 16 MHz: n kristallia nastojen 9 ja 10 välissä, ja sen pitäisi toimia (testaamaton - saatat tarvita kondensaattorin). Sinun on myös muokattava ohjelmakoodia niin, että lähettimen baudit puolittuvat. Halusin vain maksimoida valotehon paahtamatta LEDiä, joten räjäytin muutaman ja päädyin noin 120 mA: n keskiarvoon. Jos sinulla on yleismittari, voit säätää tätä melko helposti, muuten vain säädä potentiometri melko korkeaksi, mutta ei kokonaan! Voit myös tarkistaa analogiset tulot PWM -säätöpotentiometrin nastoista 26, 27 ja 28, etäisyysanturista ja suutinpotentiometristä. Jos sinulla on laajuus, voit tarkistaa pulssijonon, joka tulee ulos nastasta 3 radion lähetysmoduuliin. Tarkista nastan 11. merkkivalon pwm -lähtö. Voit nähdä matkapuhelimen kameran (tai useimmat CCD -kamerat) nähdäksesi, että infrapunavalo syttyy, kun painat suutinpainiketta.

Vaihe 5: Ruiskutusastian vastaanotin

Jos käytät yksinkertaista suihkepurkin reittiä, et tarvitse tätä bittiä.

Muuten käytän vain arduino -korttia, jossa radiovastaanotin on kytketty nastaan 2. Tämä helpottaa tietojen saamista tietokoneeseen arduino -kortin USB -> -sarjasirun kautta. Jos aioin tehdä mukautetun piirin, käyttäisin luultavasti FTDI USB -> sarja -UART -arviointikorttia. Tarvitset myös antennin, joka on kiinnitetty vastaanotinkorttiin. Käytin 12 cm pitkää rautalankaa. Tämä on puolet siitä, mitä suositellaan tällä erinomaisella tietosivulla. Lataa graffitiCanReader2.pde -luonnos arduinoon. Kun tölkki on päällä, sinun pitäisi nähdä tölkin tila -LEDit ja vastaanotinkortti vilkkuvan nopeasti. Aina kun tölkin LED vilkkuu, datapaketti lähetetään. Aina kun vastaanotinkortin LED vilkkuu, vastaanotetaan kelvollinen datapaketti. Jos et näe tätä, radiolinkissä on jotain vikaa. Jotain kokeiltavaa on liittää tölkin lähetin vastaanottimen RX: ään johdolla. Jos tämä ei toimi, sinulla on luultavasti ristiriita virtuaalijohdon siirtonopeudessa (katso koodi). Olettaen, että vastaanotinkortilla vilkkuu paljon, sinun pitäisi pystyä seuraamaan tätä USB -sarjaportissa. Jos seuraat sarjaporttia (yleensä /dev /ttyUSB0) 57600: ssa, sinun pitäisi nähdä tiedot, jotka näkyvät kuten Got: FF 02 Got: FF 03… Ensimmäinen numero on paine ja toinen etäisyys. Nyt voit suorittaa käsittelyn ja tehdä näistä tiedoista kauniita kuvia! Lataa liitteenä oleva luonnos (canRadioReader.pde). Käynnistä ohjelma ja tarkista ohjelman tulos. Sinun pitäisi saada taajuus (joka kertoo kuinka monta päivitystä vastaanotin saa - haluat ehdottomasti tämän olevan vähintään 10 Hz). Saat myös etäisyyden ja suuttimen mittauksen. Testaa tölkki siirtämällä suuttimen potentiometriä ja siirtämällä korttipalaa etäisyysanturin eteen. Jos kaikki toimii, siirry seuraavaan vaiheeseen - tietokoneen valmisteluun puhumaan wiimoten kanssa!

Vaihe 6: Tietokoneen asetukset: Käsittely ja Wiimote

Tärkeintä tässä on prosessoinnin puhuminen wiimoten kanssa. Nämä ohjeet ovat Linux -erityisiä, mutta niiden kaikkien pitäisi toimia Mac- ja Windows -käyttöjärjestelmissä. Käsittelyn asentamisen jälkeen löysin ohjeita foorumilta, mutta minulla oli edelleen ongelmia. Tässä minun piti tehdä:

1. asenna käsittely
2. asenna bluez-kirjastot: sudo apt-get install bluez-utils libbluetooth-dev
3. luo./processing/libraries/Loc ja./processing/libraries/wrj4P5
4. Lataa bluecove-2.1.0.jar ja bluecove-gpl-2.1.0.jar ja laita./processing/libraries/wrj4P5/library/
5. Lataa wiiremoteJ v1.6 ja aseta.jar -tiedostoon./processing/libraries/wrj4P5/library/
6. Lataa wrj4P5.jar (käytin alfa-11: tä) ja laita./processing/libraries/wrj4P5/library/
7. Lataa wrj4P5.zip ja pura se./processing/libraries/wrj4P5/lll/
8. lataa Loc.jar (käytin beta-5: tä) ja laita./processing/libraries/Loc/library/
9. Lataa Loc.zip ja pura se./processing/libraries/Loc/lll/

Sitten käytin Classiclll -innoittamaa koodia saadakseni painikkeet ja anturipalkki toimimaan. Liitetty koodi/luonnos piirtää vain ympyrän, jossa wiimote löytää ensimmäisen infrapunalähteen.

Tarkista Bluetooth -yhteys painamalla wiimoten painikkeita yksi ja kaksi ja kokeile sitten $ hcitool -skannausta päätelaitteessa. Sinun pitäisi nähdä nintendon wiimote havaittu. Jos et, sinun on tarkasteltava Bluetooth -asetuksia tarkemmin. Jos kaikki on kunnossa, lataa wiimote_sensor.pde (liitteenä) -ohjelma ja käynnistä se. Näytön alaosassa pitäisi näkyä: BlueCove -versio 2.1.0 bluez: lla yrittäen löytää wii Paina wiimoten painikkeita 1 ja 2. Kun se on havaittu, heiluta infrapunalähdettäsi (suihkepulloa) sen edessä. Sinun pitäisi nähdä punainen ympyrä liikkeen jälkeen! Varmista, että tämä toimii ennen kuin jatkat. Jos et saa sitä toimimaan, etsi käsittelyfoorumilta.

Vaihe 7: Asenna kaikki

Lataa virtualGraffiti -ohjelmisto alta. Pura se luonnoskirjahakemistoosi ja noudata sitten näitä ohjeita!

* Käynnistä suihkepullo, tarkista tilan LED -valo vilkkuu. * käynnistä tietokone, kytke suihkepullo vastaanotin, * asennusnäyttö ja projektori, * tarkista, että suihkepullon vastaanottimen tilan LED -valo vilkkuu, * aloita käsittely ja lataa virtualGraffiti -ohjelma, * tarkista, että saat sekä RX- että TX -sarjailmaisimen LEDit vilkkuvat arduino -kortilla, * paina kumpaakin wiimoten painiketta, * tee 4 pisteen kalibrointi pyydettäessä (laita suihkepullo jokaisen kohteen päälle ja paina sitten suutinta, kunnes kirjoitus muuttuu punaiseksi). * pidä hauskaa!

Vaihe 8: Resurssit, linkit, kiitokset, ideat

Linkit Tässä ovat linkit, jotka olivat korvaamattomia hankkeen toimivuudelle: RF -tiedot: https://narobo.com/articles/rfmodules.html Arduino: www.arduino.cc Käsittely: www.processing.org Wii: n käyttö käsittelyn kanssa: 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#Aallonpituudet 4 pisteen kalibrointi: https://www.zaunert.de/jochenz/wii/Kiitos! Ilman paljon ihmisiä julkaisemalla teoksiaan tämä projekti olisi ollut paljon vaikeampi ja kalliimpi. Suuret kiitokset kaikille avoimen lähdekoodin miehistöille, ihmisille, jotka hakkeroivat wiimoten, Classiclllille, joka teki wiimoten helppokäyttöiseksi käsittelyllä, Jochen Zaunertille koodin suorittamiseen kalibroinnille, käsittelyryhmälle, arduino -miehistölle, Louille kirvesmiehen avusta ja kaikille niille, jotka tutkivat, tekevät Muiden ihmisten järjestelmät * Löysin juuri https://friispray.co.uk/, jossa on avoimen lähdekoodin ohjelmisto ja ohjeet * Tämä järjestelmä sallii stensiilien käytön: cool! https://www.wiispray.com/, ei koodia tai howto * yrwallin virtuaalista graffitijärjestelmää, ei koodia tai miten. //www.cl.cam.ac.uk/~sjeh3/wii/. Tämä olisi hyvä, koska etäisyysanturi on tällä hetkellä järjestelmän heikoin osa. Se tarkoittaisi myös sitä, että voisimme käyttää oikeaa takaprojisointinäyttöä elävämpien kuvien saamiseksi. * käytä wiimotea tölkissä ruiskupurkin kulman havaitsemiseksi. Tämä lisäisi realistisuutta ruiskumaalimalliin.