כיפת LED אינטראקטיבית עם Fadecandy, עיבוד וקינקט: 24 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

מה

כאשר בכיפה יש כיפה גיאודזית של 4.2 מ 'מכוסה ב 4378 נוריות LED. נוריות הלדים ממופות בנפרד וניתן להתייחס אליהן. הם נשלטים על ידי Fadecandy ועיבוד בשולחן העבודה של Windows. קינקט מחובר לאחת מתמוכות הכיפה, כך שניתן לעקוב אחר התנועה בתוך הכיפה ואנשים יכולים לתקשר עם האורות.

למה

אני בוחן את החוויה הקבוצתית באמצעות אינטראקציה משותפת. אני אוהב ליצור ממשקים שהרבה אנשים יכולים להשתמש בהם בו זמנית. משטח ה- LED של הכיפה יוצר פלט מתאים לממשק מרובה משתמשים מכיוון שהוא עצום, כך שהרבה אנשים יכולים לראות אותו. הכיפה יוצרת גם מרחב נעים וכדורי, המעודד אנשים לפנות אחד כלפי השני. Kinect פועל נהדר כקלט מרובי משתמשים מכיוון שאנשים יכולים להסתובב ולהשפיע על שדה העומק בו זמנית, הגבול היחיד הוא כמה אנשים יכולים להשתלב בחלל יחד.

אני כל הזמן מפתח שיטות חדשות של אינטראקציה ל- When in Dome, כדי לראות מה ההשפעה שיש לשיטות קלט שונות, ומה עובד היטב עבור קבוצות שונות של אנשים. אני מעוניין במיוחד לראות אילו ממשקים מעודדים חיבור בין החברים והזרים בתוך הכיפה, ומה גורם לחוויה המשותפת להרגיש משמעותית וכדאית.

איפה

תכננתי ובניתי את When in Dome כפרויקט הגמר לתואר שני, שהיה עיצוב לביצועים ואינטראקציה במעבדת האדריכלות האינטראקטיבית, The Bartlett, UCL.

אֵיך

כמה מהטכנולוגיות והכלים בהם נעשה שימוש:

• Fadecandy
• מעבד
• Kinect (קיבלתי את שלי מאיביי)
• מסור מיטר
• מסור מסלול
• מכונת תפירה
• מלחם
• אקדח חום
• אקדח דבק חם
• חותך לייזר
• תרגיל

חלק מהציוד המשמש:

• ערכת רכזת Build withhubs
• עץ מנוסר מטופל לתמוכות כיפה
• דיקט צפצפה 4 מ"מ
• בד דיפוזיה לבן
• בד שחור
• מוט שטוח מאלומיניום
• מחברי וואגו
• כבל 12awg ו- 24awg
• ספקי כוח 5V 30A
• ריצוף קצף
• מחברי JST
• קבלים

בוא נלך

יש הרבה מרכיבים לפרויקט הזה שאני אדבר עליו, אני מקווה שתמצא משהו שימושי ומעניין בפנים!

שלב 1: הכיפה

ערכת רכזת

החלטתי לבנות את הכיפה שלי עם ערכה של buildwithhubs ובהחלט הייתי ממליץ עליהם.

הם מוכרים ערכות של מחברים ונותנים ייעוץ לגבי אילו חומרים לרכוש עבור התמוכות. רוב הכיפות שלהם משמשות בגינות של אנשים משלהן, ואילו שלי יהיו בציבור, ולכן קניתי גם את ערכת הכובעים המאובטחים במיוחד שלהן, מה שמונע מהסטוטים לא לצאת החוצה אם מישהו נשען על הכיפה.

גודל

קוטר הכיפה שלי 4.2 מ '. בחרתי בגודל זה מכיוון שהמשמעות היא שהצד הארוך ביותר של המשולשים המרכיבים את הכיפה יהיה 1.2 מ ', וזה השתלב יפה ביריעות דיקט בבואי להכין את הלוחות לאחיזת הנורות.

שלב 2: מכינים את התותים

אורכים

השתמשתי במחשבון תמונת buildwithhubs כדי לחשב את האורך הדרוש להכנת כיפה של 4.2 מ '. 30 "מכנסיים קצרים" בגודל 1059 מ"מ ו -35 "אורך" בגובה 1209 מ"מ.

חוֹמֶר

2 חבילות של 24 19 מ"מ על 38 מ"מ x 2400 מ"מ עץ מנוסרים מבית B&Q (כפי שמומלץ באתר buildwithhubs) מספיקות לכיפה אחת. זה עובד מספיק טוב אבל אם הייתי עושה את זה שוב הייתי מקבל משהו שיש לו כוח רוחבי יותר.

תהליך

הסטוטים נחתכו באורך באמצעות מסור כירורגי ואז ציירתי אותם על ידי הנחתי את כולם שטוחים על יריעת אבק וגלגלתי עליהם. זה עשה צירוף זמן מהנה!

אחר כך אספתי אותם יחד לקבוצות של 6 בכל פעם והברגתי את חתיכות המחבר לקצות.

שלב 3: בנה את הכיפה

לאחר ביצוע התמות, בניית הכיפה היא קלה במיוחד. אני לא הולך לדבר על התהליך בפירוט שכן יש הוראות באתר buildwithhubs והן מספקות חוברת.

שלב 4: הרם את זה

לא רציתי שלוחות הלד יהיו ממש ליד הרצפה, כיוון שזה אומר שרבים מהם ייחסמו על ידי אנשים בכיפה. רציתי גם להפוך את הכיפה גבוהה יותר כך שהיא מרגישה מרווחת יותר ומסבירת פנים.

רגליים

יצרתי רגליים בגובה 50 ס מ מ -2 x 4, והברגתי לתוכם את אותם מחברים כמו התמוכות.

לאחר מכן, כדי להגביר את חוזק ושלמות המבנה של הבסיס, השתמשתי במוט שטוח מאלומיניום ליצירת X בין כל קטע רגליים.

הדלת

הסרתי את אחת התמוכות האופקיות בכדי ליצור פתח והחלפתי אותה בחתיכת דיקט על הרצפה כדי לשמור על הרגליים במרווח הנכון.

שלב 5: תכנן כיצד נוריות הלדים צריכות להיראות

תוֹכנָה

השתמשתי ב- SketchUp לצורך עבודת התכנון התלת-ממדית שלי מכיוון שהוא זמין לשימוש בחינם באפליקציה בדפדפן. למרבה המזל (מכיוון שאני לא מומחה לדוגמניות תלת מימד) מצאתי במחסן תלת מימד דגם כיפה גיאודזית, שבו יש המון דגמים בחינם.

כמה נוריות?

הפריסה הייתה צריכה לקחת בחשבון את האסתטיקה, אלא גם את ההפצה וההפצה של הנתונים. החלטתי להשתמש ב- 11 Fadecandys (ו -11 ספקי כוח) כדי לכסות 33 ממשולשי הכיפה. המשמעות היא שהפאדאנדי (וספקי הכוח) יניעו 3 משולשים כל אחד, ושצד אחד של הכיפה יכול להיות פתוח כך שאנשים יוכלו להיכנס מבחוץ.

זה נתן לי מקסימום 512 נוריות LED לכל 3 משולשים, מכיוון שכל Fadecandy יכול להניע 8 רצועות של עד 64 כל אחת.

מחליטים על פריסה

לא כל המשולשים נוצרים שווים! הכיפה שלי היא בסגנון 2V, כלומר יש לה שני סוגים של משולשים, שווים ושווים.

המצאתי ארבעה פריסות פוטנציאליות שונות עבור הלדים ונכנסתי לאינסטגרם כדי לשאול אנשים מה הם הכי אוהבים. נראה שסגנון 1 וסגנון 3 יצאו למעלה. סגנון 3 היה האהוב עלי אך המשולשים הקונצנטריים בסגנון 3 למעשה דורשים הרבה יותר רצועת LED מהפריסה המפוספסת, אז החלטתי על סגנון 1. המשמעות היא שיש 8 משולשים דו -צדדיים עם פריסת לד משולשת קונצנטרית, ו -25 משולשים שווה שוקיים עם פסים LED מַעֲרָך.

מכיוון שהמשולשים השווים הם גדולים יותר ומכילים את הפריסה הקונצנטרית, הם משתמשים בהרבה יותר נוריות כל אחת מהמשולשים השווים. לכן נאלצתי לפצל את שווי השוויון על פני ה- Fadecandys.

8 מתוך Fadecandys שולטים על 1 משולש שווה צלעות ו -2 משולשים שווה שוקיים. 3 מתוך Fadecandys שולטים על 3 משולשים שווה שוקיים כל אחד.

שלב 6: מידע נוסף על פריסת ה- LED

כשהפריסה הכללית הוחלט, הייתי צריך להבין כמה נוריות בדיוק הייתי מכניס לכל לוח. עשיתי זאת באמצעות שילוב של גיליון אלקטרוני כדי למצוא את הדרך הטובה ביותר למקסם את היכולות של ה- Fadecandy וציורים בקנה מידה באילוסטרייטור, כך שאוכל לראות כיצד הפריסה תיראה.

מקסם את היכולת של הפאדקאנדי: קווים ורצועות

ציינתי קודם שכל Fadecandy יכול להניע עד 8 רצועות של 64 פיקסלים כל אחת. המשולשים שלי מכילים קווים רבים באורכי פיקסל שונים, חלקם קווים עם מעט מאוד פיקסלים.

אם הייתי מתייחס לכל אחת מהשורות האלה כאל רצועה, הייתי מאבד הרבה מהיכולת של האופנה.

לעומת זאת, אם אני רוצה למצות את היכולת של Fadecandy לחלוטין ולהיות עם 64 נוריות על כל רצועה, הייתי צריך כמה רצועות שהתחילו באמצע שורה, וזה יהיה מבלבל למפות מאוחר יותר.

הייתי צריך להבין איך הכי טוב לחבר את הקווים לרצועות כדי למקסם את יכולת הרצועה עד כמה שניתן, מבלי לפצל קווים.

בסוף…

ללוחות שווי צדדים יש ארבע רצועות, המורכבות מ:

• 30, 30 (60 סה"כ - אדום בתמונה המצורפת)
• 30, 22 (52 סה"כ - כתום בתמונה המצורפת)
• 22, 22, 14 (58 סה"כ - צהוב בתמונה המצורפת)
• 14, 14, 6, 6, 6 (46 סה"כ - ירוק על התמונה המצורפת)

לוחות שווה שוקיים כוללים שתי רצועות, המורכבות מ:

• 23, 28 (51 סה"כ - כחול בתמונה המצורפת)
• 3, 7, 11, 15, 19 (55 סה"כ - סגול בתמונה המצורפת)

שלב 7: הנח את ה- Fadecandys וספקי החשמל

תמונה זו מציגה מבט שטוח על פני הכיפה.

לוחות הלד

כל לוח משולש סומן במספר 1-11, המתייחס ל- Fadecandy השולט בו. לכל Fadecandy יש שלושה משולשים, כך שלמשולשים יש גם אות A-C.

אלמנטים אחרים

התיבות הירוקות מציגות את מיקומן של ה- Fadecandys. כל Fadecandy מותקן על לוח קטן המפיץ גם את הכוח, אראה זאת בפירוט תוך כמה צעדים.

התיבות הסגולות מציגות את רכזות ה- USB. ה- Fadecandys מחוברים לשולחן עבודה של Windows, באמצעות רכזות אלה.

הקופסאות הכחולות מציגות את מיקומן של ספקי הכוח, היושבים ב -3 ארגזי יבש, על הרצפה סביב הכיפה.

רק כדי שיהיה קצת יותר מסובך

אם תשווה את המיקום של FC10 ו- FC11, תבחין כי FC10 הוא הקרוב ביותר לקו הארוך ביותר של לוחות השוקיים שלו, בעוד FC11 הקרוב ביותר לקו הקצר ביותר.

כמו כן, אם תסתכל על 10C תראה שהפאדקנדי נמצא מימין לו, ואילו 10A משמאל.

הייתי צריך לקחת את הווריאציות האלה בחשבון כשבוחנים כמה כבל צריך כל רצועת לד בהתחלה, וכאשר ממפים אותם.

שלב 8: הפיכת קווים לרצועות

גיליון אלקטרוני זה נועד להבין כמה כבל צריך לעבור בתחילת כל קטע של רצועת LED.

כמה כבל צריך?

חלק מהקווים מסומנים בשם "jst" מה שאומר שהם תחילת הרצועה וזקוקים רק למחבר JST.

בחלק מהרצועות יש "jst" ואורך, מה שאומר שהרצועה מתחילה במרחק מה מה- Fadecandy (כפי שראינו בפריסה בשלב הקודם), וצריכה אורך כבל זה כדי להגיע אליה לפני הוספת מחבר JST.

לרצועות מסוימות יש אורך, מה שאומר שצריך לחבר אותן לחלק הרצועה שלפניהן באורך הכבל הזה.

שלב 9: הכנת רצועת ה- LED

רצועת הלד

אני משתמש ברצועת LED בסגנון ws2812b, הכוללת שלוש כניסות, הספק 5V, קרקע ונתונים. שימוש במחברי JST נקבה 3 פינים מאפשר לי להתחבר לכל אחד מהסיכות הללו בנפרד. עמיתיהם הגברים של מחברי JST יספקו את הכוח והנתונים.

הַלחָמָה

בעזרת הגיליון האלקטרוני שלי מהשלב הקודם, חתכתי את כל רצועת הלד לאורכים הנדרשים, מולחמים באורכי הכבל הנדרשים ובמחברי JST. שמתי גם קבל בתחילת כל רצועה, זאת כדי להימנע משיאים של זרם ראשוני מהריסת הפיקסל הראשון ברצועה. (זה קרה לי בעבר בפרויקטים קודמים שבהם לא הוספתי את הקבל, אז בהחלט כדאי לעשות זאת).

אִטוּם

הוספתי קצת סיליקון RTV לחלק החשוף של הרצועה, כיסיתי אותו בהתכווצות חום צלולה והפצתי אותו באקדח חום כדי לאטום מחדש את העמידות למים.

שלב 10: מכינים את הלוחות

חוֹמֶר

החלטתי להשתמש בדיקט צפצפה בגודל 4 מ מ לייצור הלוחות. שמרתי אותו דק כדי להוריד משקל. חישבתי את המשקל הכולל של הדיקט ויצרתי קשר עם בניינים עם כדורים כדי לבדוק אם אני בתוך קצבאות המשקל לתליית דברים ממבנה הכיפה. מכיוון שהמשקל מתחלק באופן שווה למדי על הכיפה, זה בסדר. הייתי שמח להשתמש באקריליק אבל לצערי זה היה מחוץ לתקציב עבורי לפרויקט הזה.

מצורף רצועת לד

לא רציתי להדביק את רצועת הלד ישירות ללוחות כיוון שהייתי רוצה להחליף חלקים של רצועה פגומה, ואפשר לעשות שימוש חוזר בכל הרצועה בשלב כלשהו, אז החלטתי לעשות חורים בלוחות לשימוש קשרי כבל. הנקודות בתמונה המצורפת מציגות את פריסת חורי הקשר.

חיתוך הלוחות

ישנם 33 משולשים בסך הכל, ואני מתאימים ל -9 גיליונות של דיקט 2440 על 1220 מ מ באמצעות הפריסה שאתה רואה בתמונה המצורפת.

בעולם אידיאלי הייתי מקפץ כל אחד מ -9 דפי השכבה ישירות לתוך חותך לייזר וחותך את המשולשים ואת חורי הקשר בכבל בו זמנית. למרבה הצער אנו חיים בעולם שבו 2440 על 1220 מ מ חותכי לייזר הם נדירים, ולכן היה צריך לחתוך את המשולשים באמצעות מסור מסלול.

אך יותר עצוב, אנחנו גם לא חיים בעולם שבו אפילו אחד מלוחות המשולש שלי יתאים לחותך הלייזר בבית הספר, אז הייתי צריך לחתוך לייזר תבנית של חצי מכל אחד מהעיצובים במשולש, ולהשתמש בה. לקדוח את החורים ביד.

ציירתי גם את החלק האחורי של המשולשים, רובם שחורים ואז שישה כסף אקראיים.

שלב 11: קשרו את רצועת ה- LED בלוחות בכבלים

זה היה הרבה קשירת כבלים! למזלי היו לי כמה חברים לעזור.

תוויות כבלים

תייגתי כל מחבר JST עם תווית כבלים מקודדת בצבע, כדי להקל על חיבורו ל- Fadecandy שלו. הם מסודרים בקשת, כך שלכל Fadecandy יש:

• רצועה 1- אדומה
• רצועה 2 - כתום
• רצועה 3 - צהוב
• רצועה 4 - ירוק
• רצועה 5 - כחול
• רצועה 6 - סגול
• רצועה 7 - אפור
• רצועה 8 - לבן

לא קשת מדויקת אבל, זה הצבעים שהתוויות נכנסו וזה עובד!

(חלק מה- Fadecandys, אלה שמניעים רק 3 לוחות חד -צדדיים, במקום 1 -שווה ושני -שווה, משתמשים רק ב -6 רצועות.)

שלב 12: תלו את הלוחות בכיפה

הלוחות המשולשים שלי מעט קטנים יותר מהפער בין התמוכות, רציתי שהם יתלו בחופשיות בחלל במקום שיחברו אותם היטב לתמוכות.

שיטת תלייה

לכל צומת של הכיפה יש בריח עיניים - אלה אינם מגיעים כסטנדרט אך Buildwithhubs מוכרים אותם באריזה. גלגלי העין הללו מושלמים לתליית דברים (אם כי היזהרו לא לתלות משקל רב מדי בצומת אחת).

החלטתי להשתמש בפארקורד ובקליפים קטנים לקראבין. הכבל מחובר לשני חורים בכל פינה של הלוח. הקראבין מהדק את החוט אל בורג העין. כדי להדק את הכבל ולוודא שהלוח ממוקם נכון בחלל, הוספתי לכל אחד גם מתג פלסטיק. המשמעות היא שניתן לחתוך אותם בקלות כשהם רופפים, ולאחר מכן להדק אותם אחר כך כדי למקם אותם במרכז החלל.

אני מאוד שמח איך יצאה שיטת הקראבין. זה מאוד מספק להדביק את הלוחות לכיפה, לחץ על לחץ על לחץ. זה גם קל ומהיר להסיר אותם.

שלב 13: צור לוחות הפצה והפצת נתונים

אז, הלחמנו המון מחברי JST להרבה רצועות LED, אבל למה הם מחברים?

כל רצועה צריכה להתחבר לחשמל, לקרקע ולנתונים של ה- Fadecandy. ישנם 11 לוחות חיבור המחזיקים את 11 Fadecandys ומחלקים חשמל מ -11 ספקי הכוח. אני חותך את הלוחות האלה בלייזר משארית צפצפה של 4 מ מ. בצד, יש חריצים לחתיכות סקוטש, המחברות את הלוחות בצורה מסודרת לתמוכות הכיפה.

כּוֹחַ

כל LED משתמש ב 0.06A בהירות מלאה. המשמעות היא שהספק הכולל הדרוש ל -4378 פיקסלים להפעלה במלוא העוצמה הוא ~ 1.3kW.

עם זאת, יש לי בעצם 11 מעגלי חשמל נפרדים לחלוטין. (הם מחוברים רק באמצעות -ve דרך ה- Fadecandy. אין לחבר את +ve של ספקי כוח נפרדים מכיוון שזה מסוכן.) כל מעגל מפעיל רק מקסימום 428 פיקסלים, סך של 128W, כך שהזרם הוא ב רמה הרבה יותר בטוחה.

ספקי הכוח שלי מסוגלים לספק 150W כל אחד (30A ב 5V).

בלוח החיבור הכוח והקרקע נכנסים מאספקת החשמל בתחתית, ואז הוא מחובר למחברי wago, המפיצים אותו על פני 8 מחברי JST זכרים.

נתונים

ה- Fadecandy מחובר משמאל ללוח, וכבל ה- USB נכנס מלמטה כמו כבלי החשמל.

כבל הנתונים של מחבר JST מולחם לרצועה של סיכות נקבה בכותרת אחת המתחברת לפינים של ה- Fadecandy. אחד מסיכות הקרקע ב- Fadecandy מחובר למעגל הקרקע. (סיכות הקרקע מחוברות זו לזו, כך שאין צורך לחבר את כולן)

שלב 14: כיסוי בד

תפירת כיסוי הבד הייתה באופן בלתי צפוי אחד החלקים הקשים והגוזלים ביותר בפרויקט זה. למזלי היה לי חבר לעזור!

מַעֲרָך

בתרשים השטוח של הכיפה ניתן לראות כי הכריכה מורכבת מ -5 מחומשים המורכבים מ -5 משולשים שווה שוקיים כל אחד, בתוספת 8 משולשים דו -צדדיים. הכנו את הכריכה בסדר הזה - תפרנו תחילה את 5 המחומשים ואז הצטרפנו אליהם יחד עם המשולשים השווים.

(החלקים השחורים בתרשים זה פתוחים וחשופים.)

מדידה

ניסינו להבין את המדידות למשולשים באמצעות מתמטיקה כמו אנשים רגילים, אבל משום מה זה לא הפסיק לטעות ולא ממש מתאים לכיפה, אז בסופו של דבר השתמשנו בפיסת פוליקורד דרך ברגי העין של הצמתים כדי למדוד את הגודל ולאחר מכן השתמש במשולש polycord הזה כתבנית. אני לא יודע מדוע השימוש במדידות הידועות של תמוכות+פערים בצומת ממשיך להשתבש, משולשים תלת מימד מבלבלים.

מחומשים

כשייצרנו את המשולשים השווים ותפרנו אותם לחמישה מחושים, תלינו אותו לעתים קרובות על הכיפה כדי לבדוק שהכל מסתדר. היא מחוברת לכיפה באמצעות חתיכות אלסטיות קטנות שתפורות לנקודות שבהן המשולשים נפגשים.

מצטרפים לזה יחד

לאחר שהכנו את חמשת המחומשים, התחלנו לחתוך את המשולשים החד -צדדיים באותה שיטה - פוליקורד דרך ברגי העין. ברגע שתפרנו שני מהמחומשים בצורה זו, הבנו שזה לא מסתדר טוב בכלל. אז במקום זאת, החלטנו לנתק את כל המחומשים בכיפה, ולהצמיד אליהם את המשולשים השווים. ואז, כשהכל מוצמד, הורדנו אותו וחבר שלי תפר אותו לחתיכה אחת מוצקה.

הצמדת זה הייתה הרבה עבודה, הרבה עם הידיים שלי ישירות מעל הראש שלי לעתים קרובות תוך ניסיון להצמיד בד מבחוץ לכיפה, בעמידה מבפנים. כֵּיף!

תִיוּג

בדרך, סימנו את החלקים בעט בד מסיס במים … הדברים האלה נהדרים מכיוון שאתה יכול לכתוב ישירות על הבד ואז לרסס אותו במים והדיו ייעלם (לפעמים זה לוקח כמה פעולות, אבל זה עובד)

שלב 15: תליית הבד

הבד נתלה בכיפה באורכי גומי שנתפרים על כל נקודה, אלה נקשרים לברגי העין בצמתים של הכיפה.

קשירת וניתוק האלסטיות אינה מהירה כמו חיתוך על הלוחות, לכן ארצה להחליף את השיטה הזו בקראבינים או קליפ אחר מתישהו.

שלב 16: חיבור הקינקט

בהפגנת ביטחון נועזת ביקום, בשום שלב לא מדדתי את הפער בין הלוחות כדי לוודא ש- Kinect אכן יתאים. (נא לא לספר למורים שלי)

אתה יכול לדמיין את שמחתי כשהיא השתלבה כך.

תמונה זו מציגה Kinect v2 אך בסופו של דבר השתמשתי ב- Kinect v1 מסיבות עליהן אגיע מאוחר יותר.

זה פשוט מחובר לתמוכת באמצעות סרט סקוטש דו צדדי.

שלב 17: רצפה

הרצפה עשויה מחצלות קצף EVA משולבות שקיבלתי מ- B&Q. השתמשתי אלה לשני פרויקטים עכשיו וזה נהדר לבית. זה מאוד נוח לשבת עליו.

בחוץ בפסטיבלים סוערים כמו ברנינג מן, יש לאבטח אותו מכל כי הרוח תיכנס ממש מתחתיה ותרים את כל העניין.

שלב 18: זה בונה … על הקוד

תודה שנשארת איתי עד כה. זה כל המבנה הפיזי שנעשה. עכשיו בואו נדון בתוכנה.

שלב 19: שרת Fadecandy

הורד את התוכנה

תוכנת Fadecandy זמינה כאן.

הורד את כל ה- github ופרוק אותו.

הפעל את השרת

נווט אל התיקייה 'bin' בתוך הדברים שאפשר להוריד זה עתה.

לחץ על fcserver.exe.

פעולה זו תטען חלון cmd המציג את כל התקני ה- Fadecandy המחוברים. במקרה זה, יש 11.

בדוק את נוריות הלדים

נווט אל https://127.0.0.1:7890/ כדי לראות את ממשק המשתמש של שרת Fadecandy. זה מציג שוב את כל המכשירים המחוברים ומאפשר מעט שליטה.

לחיצה על התפריט הנפתח של תבנית הבדיקה מאפשרת לך להגדיר את כל הפיקסלים של ה- Fadecandy לבהירות מלאה או חצי. אפשר גם להבהב את הנורית הירוקה הזעירה באופנה עצמה על ידי לחיצה על "זיהוי".

שלב 20: הגדר את שרת ה- Fadecandy

כרגע ה- Fadecandys נטענות כולן בסדר אקראי. מוקדם יותר תייגתי את המשולשים שלי 1-11 אבל כרגע אין אפשרות למחשב לדעת איזה מהם. לשם כך עלינו ליצור קובץ config.

איזה Fadecandy הוא איזה

לפני שנוכל לספר למחשב באיזה סדר נמצאים ה- Fadecandys, עלינו להבין איזה מהם אנחנו בעצמנו. עשיתי זאת באמצעות ממשק המשתמש של הדפדפן בכדי לגרום לכל קטע להאיר, ולאחר מכן לציין באיזה מהם מדובר ומהו המספר הסידורי שלו.

קובץ התצורה

בקובץ התצורה אנו מפרטים את כל המספרים הסידוריים, את פיקסל האינדקס שהם מתחילים בו וכמה פיקסלים הם שולטים באופן תיאורטי. אני אומר תיאורטית כי אני אמפה את הפיקסלים כאילו יש 512 לכל Fadecandy, למרות שלמעשה יש פחות. זה רק מקל על היותנו יודעים כי הפיקסל הראשון של כל Fadecandy הוא תמיד [מספר Fadecandy * 512].

ל- Fadecandy לא אכפת שבעצם לכל אחד יש פחות פיקסלים מהמקסימום, ואנחנו נדאג לזה גם בקוד העיבוד.

טוען את קובץ התצורה

כעת, כדי להפעיל את שרת Fadecandy, במקום ללחוץ רק על fcserver.exe, עלינו להעביר אליו את קובץ התצורה הזה.

אנו עושים זאת על ידי פתיחת הנחיית cmd בתוך תיקיית הסל והקלדה

fcserver config.json

זה יטען כעת את כל ה- Fadecandys בכתובות הנכונות.

שלב 21: מיפוי הפיקסלים

מיפוי Dymaxion

באקמינסטר פולר (שגרם לפופולריות של כיפות גיאודזיות), יצר גם את מפת הדימקסיה, שהיא ייצוג של כדור הארץ כאילו הוא על פני השטח של האיקוסדרון. ניתן לקפל אותו כדי להיות תלת -ממדי או לשטח אותו כך שיהיה דו -ממדי.

באופן דומה, אני משטח את פני הכיפה שלי מצורתה התלת -ממדית לייצוג דו -ממדי, כפי שמוצג בתמונה המצורפת. ייצוג דו ממדי זה ימופה לתוך בד עיבוד שבו כל מה שאני מצייר על הבד מוצג מיד על פני נוריות הלדים.

מעבד

עיבוד הוא שפת תכנות חזותית. בדיוק כמו איך שאתה מצייר מלבן בפוטושופ בעזרת העכבר, אתה יכול לצייר מלבן בעיבוד על ידי כתיבת קוד כזה:

rect (100, 80, 10, 50);

זה ייתן לך מלבן שמתחיל בגודל 100 פיקסלים, 80 פיקסלים למטה, 10 פיקסלים ברוחב וגובה של 50 פיקסלים.

אם אינך מכיר את העיבוד, אני ממליץ בחום על הדרכותיו של דניאל שיפמן ביוטיוב שהן משעשעות לא פחות מאשר אינפורמטיביות.

ציור קווים של נוריות LED

העיבוד עובד עם Fadecandy מחוץ לקופסה. יש פונקציה להציב נוריות LED בקווים, על ידי כך:

• האינדקס / כתובת ההתחלה של נוריות השורה בשורה זו
• המספר האמיתי של הפיקסלים בשורה
• המיקום x, y של מרכז הקו
• המרווח ביניהם
• זווית הקו

ציור משולשים

כתבתי פונקציה לכל אחד מסוגי המשולשים שלי (שווים ושווים). אני מספר את זה:

• האינדקס / כתובת ההתחלה של הלדים בכל המשולש הזה
• מרכז המשולש
• הזווית בה נמצא המשולש כולו

מתוך מידע זה הוא כותב את שורות נוריות הלדים, תוך שימוש בטריגונומטריה כדי למקם אותן בצורה נכונה על בד העיבוד.

(אתה אולי זוכר הרבה צעדים אחורה, ציינתי שבגלל המיקום של ה- Fadecandys, כמה משולשים שווה שוקיים מתחילים ברצועה הארוכה ביותר וחלקם בקצר ביותר, וחלק נכנסים משמאל וחלק מימין. זה אומר שאני למעשה יש ארבע פונקציות למשולשים שווה שוקיים)

לגבי כתובות

כשאני אומר אינדקס / כתובת, אני מתייחס לאופן שבו ה- Fadecandy פונה לנורות הלדים.

לְמָשָׁל

• ב- Fadecandy הראשון, הרצועה הראשונה מתחילה ב -0
• ב- Fadecandy הראשון, הרצועה השנייה מתחילה ב -64 (לא משנה כמה פיקסלים נמצאים בפס הראשון)

ב- Fadecandy הראשון, הרצועה השלישית מתחילה ב -128 (לא משנה כמה פיקסלים יש בפועל בשתי הרצועות הראשונות)

• ב- Fadecandy השני, הרצועה הראשונה מתחילה ב -512 (לא משנה כמה פיקסלים יש בפאדקנדי הראשון
• ב- Fadecandy השני, הרצועה השנייה מתחילה ב- 576 (… אתה מבין את הרעיון)

קוד

גרסה "ריקה" של קוד הכיפה שלי זמינה כאן ב- github.

קוד זה מכיל את המיפוי המתואר לעיל אך אין גרפיקה מלבד עיגול המצויר היכן העכבר נמצא.

n.b הפיקסלים יוצגו בקוד זה רק אם שרת ה- Fadecandy פועל.

שלב 22: שילוב Kinect

קינקט 1 או 2?

ישנן שתי גרסאות של Kinect. Kinect v1 עבד עם ה- Xbox 360, בעוד Kinect v2 עבד עם ה- Xbox One (באופן מבלבל).

אני משתמש ב- Kinect v1. חלק מהסיבה לכך היא שקשה מאוד להאריך את אורך כבל ה- USB ב- Kinect v2 בגלל כמות הנתונים שנשלחת. זה דורש כבל מאריך יקר וקשה למצוא אותו. מכיוון שה- Kinect שלי מותקן בחלק העליון של הכיפה, אני לא מצליח לחבר Kinect v2 ישירות לשולחן העבודה על הרצפה. בעיה מגוחכת שיש אבל, הנה אנחנו.

חלק מהתצלומים והסרטונים שלי מראים Kinect v2, זאת מכיוון שבתחילה הייתה לי מערכת שבה חיברתי את Kinect v2 לכבל מחשב נייד קשור באמצע הכיפה, מה ששלח מידע דרך OSC לשולחן העבודה השולט על הנורות.. זה עבד מצוין עבור יישומים מסוימים, אבל ברגע שרציתי להשתמש בכל הזנת העומק כולה, לא יכולתי לשלוח את זה לכל OSC אז החלפתי ל- Kinect v1.

הַתקָנָה

אני לא הולך לדבר על התקנת ה- SDK וקבלת הכבלים הנכונים עבור Kinect מכיוון שיש הרבה מדריכים כיצד לעשות זאת. יש לי את SDK v1.8 מותקן, ובתוך עיבוד אני משתמש בספריית OpenKinect.

שלב 23: מעקב אחר עומק Kinect

קוד

הקוד שלי זמין ב- github כאן. זה הגיב היטב, אז חפש עיון!

להלן סקירה כללית של מה שהקוד עושה:

הזנת מצלמות העומק של Kinect ממופה לצבע (למשל רחוק = אדום, קרוב = ירוק) ומוצגת ישירות מעל הנורות. אבל יש בזה יותר מזה.

ראשית, הצבע של כל פיקסל בהזנת העומק מתפוגג הלוך ושוב סביב הגוון האמיתי שלו, כדי להוסיף אפקט מנצנץ.

שנית, בעת התחלת הסקיצה, לחיצה על העכבר תעשה קריאת רקע, ואז יוצגו רק פיקסלים קרובים יותר מקריאת רקע זו. זה מונע מהרצפה/כל הכריות/מבנה הכיפה להופיע.

יש גם פונקציה לאפס את הרקע הקורא כל מסגרות x, כך שאם אנשים בתוך הכיפה שוכבים דוממים, הם לא יופיעו. המשמעות היא שתנועה בפועל בולטת במקום להציג את כל המסה הגלובית של שטויות עמוקות. (בקרוב אחליף זאת בגרסה משופעת, כך שהרקע לא מבצע איפוס "קשה" כל כך, אלא, מתפתח עם הזמן)

יש גם אנימציה לרקע המציגה אשכולות של כתמי צבע, כמות האשכולות ממופה הפוך לכמות הפעולה המתרחשת בכיפה, כך שאם אף אחד לא קיים או שהם עדיין, יש הרבה אנימציה. ואז הוא נעלם בהדרגה ככל שמתרחשת יותר תנועה בפנים.

שלב 24: הכיפה סיימה

אני מקווה שלמדת משהו ומצאת שזה מעניין. בדוק את הסרטון המלא ובו חבורת צילומים של הכיפה עובדת.

צירפתי כאן גם בשביל הכיף כמה צילומי חשיפה ארוכה שצילמתי מתי בכיפה. תהנה!

פרס ראשון בתחרות זוהר זוהר 2018