אסדת האנימציה Stop-Motion של Raspberry Pi: 16 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מאת Wonderidea Wonderful Idea Company עקוב אחר מאת המחבר:

אודות: חברת הרעיון הנפלא היא סטודיו לעיצוב לחקר משחקים של רעיונות באמנות, מדע וטכנולוגיה עוד על רעיון נפלא »

אנימציה עצירת תנועה היא טכניקה שבה אובייקטים מתבצעים מניפולציה פיזית, ומצטלמים מסגרת למסגרת ליצירת אשליה של תמונה נעה.

תערוכת האנימציה המיני סטופ-מושן שלנו מיוצרת עם פטל פטל, שהוא "מחשב זעיר ובמחיר סביר שתוכל ללמוד באמצעותו תכנות באמצעות פרויקטים מהנים ופרקטיים".

המתקן משתמש ב- Raspberry Pi, מצלמת פי וחמישה פקודות קלט פשוטות ליצירת אינספור סיפורי סיפורים. ניתן לחבר אותו לכל צג או מקרן, ולומדים יכולים לעבוד בעצמם או לשתף פעולה בזוגות כדי ליצור את האנימציות שלהם.

ניתן להשתמש בכלי זה לחקר פתוח בבית או לשלב אותו בשיעורים בכיתה להעמקה ולחיזוק הלמידה. משתמשים יכולים ליצור דמויות משלהם להכנס לשיעור היסטוריה, פרויקט אמנות או עולם מיקרוסקופי, באמצעות אנימציה עצירת תנועה וחומרים פשוטים ויומיומיים כדי לספר סיפור או להמחיש את הבנתם את המושגים המדעיים בצורה שובבה ומרתקת.

מדריך זה הוא עדיין טיוטה גסה! אנו נמשיך לפעול לפיתוח הכלי המשובב הזה לחקר כך שניתן יהיה להשתמש בו במוזיאונים, כיתות לימוד, חללי יצרנים ושולחן המטבח שלכם. אל תהסס לערבב מחדש את תחנת האנימציה, וספר לנו מה אתה מעלה תוך כדי ניסוי. בדוק אם יש עדכונים כאשר אנו משפרים את עיצוב החומרה והתוכנה.

שלב 1: אסוף את החומרים (אלקטרוניקה)

אם אתה רוצה לבנות את תחנת האנימציה הפשוטה ביותר (הנשלטת באמצעות מקלדת) תוכל פשוט להשיג את החומרים הבאים (דלג לשלב 10):

ערכת התחלה מלאה של Raspberry Pi 3 מבית Canakit, הכוללת Raspberry Pi 3 (כולל ספק כוח 5V 2.5A, מארז פטל Pi 3, כבל HDMI, כרטיס MicroSD בנפח 32 GB (נטען מראש עם NOOBS), 2x לוח קירור בגודל מלא, מגשר זכר לגבר כבלים)

מקלדת ועכבר (USB או אלחוטי)

צג תואם HDMI

מודול מצלמת Raspberry Pi V2

כבל גמיש Adafruit 2 מטר למצלמת פטל פי

מארז מצלמה של Adafruit Pi

רכיבים אלקטרוניים אלה (יחד עם חומרי הבניין) נחוצים לבניית תחנה חזקה יותר הדומה לתערוכה

חמישה כפתורי ארקייד אדום, לבן, ירוק, כחול וצהוב

לוח פרוטו של גיקפון

תיל מפותל

לוח פריצה של Canakit וכבל GPIO

מתג רגעי (פתוח בדרך כלל)

מאוורר מחשב 5V

שלב 2: אסוף את העץ, החומרה והכלים

אסוף את העץ לקופסה:

• דיקט 1/4 אינץ '12 על 17 אינץ'
• דיקט בגודל 1/4 אינץ ', 13 על 18 אינץ'
• דיקט 1/2 אינץ '4 "x 8'
• 1x2 לוח אורן מצוי, באורך 4 '
• לוח אורן מצוי 1x1, באורך 4 '

אסוף את החומרה הבאה:

• ציפורניים מבריקות באורך 3/4 אינץ '
• בורג מכונה 1/4-20, אורך 3/4 אינץ '
• 1/4-20 מוסיף הברגה
• 1/4-20 אגוזים
• 1/4 מכונות כביסה
• אגוז כנף 1/4-20
• 4-40 ברגים באורך 3/4 אינץ '
• 4-40 אגוזים

תזדקק גם לכלים הבאים:

• מסור שולחן, מסור מגילה ו/או מסור יד יפני
• מקדחה אלחוטית
• סט מקדחים וסיבי דרייבר (כולל סיביות forstner בקוטר 3/4 "ו -1")
• בראד מסמר
• מברג ראש פיליפס
• מלחם והלחמה
• חותך חוט ומפשיט תיל
• פטיש או פטיש
• דבק לעץ
• 2 מלחציים מהירים (לפחות ברוחב 18)

שלב 3: בנה את תחתית הקופסה

חותכים את יריעת הדיקט בגודל 1/4 אינץ '. החלק בגודל 12 "x17" יהיה החלק התחתון של הקופסה, והחתיכה בגודל 13 "x 18" תהיה החלק העליון.

חותכים את הדיקט בגודל 1/2 אינץ 'לרצועות בגודל 4 אינץ' ליצירת דפנות הקופסה. חותכים שניים מהם באורך 12 אינץ 'ושני אורכים 18 אינץ'.

קבל אחת מחתיכות 18 אינץ '(זה יהיה החלק האחורי של הקופסה) וחתכו חורים לתקע ולכבלים

• חור 1/2 אינץ 'למתג ההרג
• שני חורים 1/4 אינץ 'לתושבת הזרוע
• חור בקוטר 3/4 אינץ 'למאוורר
• מלבן בגודל 3/4 "x 1/2" לכבל hdmi
• חור עכבר בגודל 1/4 אינץ 'לכבל החשמל.

השפריצו רצועת דבק עץ בתחתית החלקים הצדדיים והשתמשו בעזרת מהדקים לחיבור הצדדים לבסיס. לאחר מכן השתמש במסנר הברד כדי לחבר את הצדדים לבסיס, והמרחק בין הציפורניים במרחק של 2-3 סנטימטרים זה מזה.

חבר את החלקים הקדמיים והאחוריים בעזרת דבק ומסמרים באותו אופן. הקפד לשרשר תחילה את חוט כבל החשמל דרך חור העכבר.

בסוף שלב זה אתה אמור לסיים את תחתית הקופסה עם ארבעה צדדים וכבל החשמל העובר דרך החור בחלק האחורי של הקופסה.

שלב 4: בנה את החלק העליון של הקופסה

קבל את חתיכת הדיקט בגודל 13 אינץ 'על 18 אינץ' לשימוש כדי ליצור את החלק העליון של הקופסה.

השתמש במקדח עם קצת forstner 1 "כדי ליצור שורה של חמישה חורים גדולים הממוקמים בערך 1" מצד ימין בצד המכסה לכפתורי ארקייד. הם צריכים להיות מרווחים בערך באותה מידה, אבל אתה יכול להשאיר רווח נוסף בין החור העליון לארבעת החורים האחרים כדי להבדיל בין סרט המחיקה לשאר הכפתורים.

חותכים שני חתיכות ארוכות בגודל 1.5 אינץ 'מלוח 1x2 וקודחים חור בקוטר 5/16 אינץ' במרכז כל אחד מהם. השתמש בביסת פורסטר בגודל 3/4 אינץ 'כדי ליצור חור שקוע בשורה עם החור 5/16 . השחילו את אגוז ה- t דרך החור והשתמשו בברג כדי לאלץ את אגוז ה- t לשטוף כנגד היצירה. צפה בסרטון זה לסקירה כללית של תהליך חיבור האגוזים.

חבר את הבלוקים על הלוח באמצע 1/2 אינץ 'מכל צד כשהחור השקוע פונה לכיוון המרכז באמצעות דבק עץ ומסמרי בראד.

חותכים חתיכה ארוכה בגודל 3 אינץ 'מה- 1x2 ומצמידים לראש הלוח 1/2 אינץ' מלמעלה

חותכים חריץ סגלגל בגודל 1/4 על 1 אינץ 'בחלק העליון של הלוח קרוב למיקום הבלוק בגודל 3 אינץ'. לשם כך ניתן לקדוח שני חורים בגודל 1/4 בראש הקופסה ולאחר מכן להשחיל את הלהב מסור המגילה דרך החור. צפה בסרטון הדרכה זה להדגמה של התהליך.

שלב 5: הפוך את זרוע המצלמה

זרוע מצלמה זו מתקפלת ונשלפת מה שמקל על אחסון תחנת האנימציה. זה גם ממש מסובך להכנה. אתה יכול להתאים את השלב הזה כך שיתאים לצרכים שלך ולרמת ניסיון בעבודת העץ. המטרה בסוף השלב היא שהמצלמה תהיה מעל מרכז התחנה.

חותכים חתיכה ארוכה בגודל 5 אינץ 'מהלוח 1x1 וקודחים שלושה חורים בגודל 1/4 אינץ' (אחד בגובה 1/2 אינץ 'מלמעלה) ושניים האחרים כך שיתאימו לחורי 1/4 אינץ' בחלק האחורי של הקופסה.

חותכים חתיכה בגודל 11 אינץ 'ופיסת 13 אינץ' מלוח 1x1

השתמש במקדח ובמסור מגילה לחיתוך החריצים לחוט המצלמה וחורי המקדחה כפי שניתן לראות בתמונות הנלוות לשלב זה. השתמש במסור המגילה ובטכניקת המקדחה כדי לחתוך את החריצים בבסיס הזרועות. בדוק את הקימורים כדי לוודא שהם יכולים לעבוד כציר.

חותכים חתיכה ארוכה בגודל 2.5 אינץ 'מלוח 1x2 עבור בלוק המצלמה

צייר את התבנית כפי שניתן לראות בתמונות כדי ליצור מקום לבלוק המצלמה להסתובב ולשטח שטוח לחיבור מצלמת ה- pi.

השתמש בברגי ראש ראש של תבנית 1/4 -20, מדיחים ואגפי כנף כדי לחבר את הבלוק הקטן לחלק האחורי של התיבה חבר את הזרועות הקצרות (11 ") והארוכות (13") יחד עם ברגים 1/4-20, מכונות כביסה ו אגוזי כנף. חבר את בלוק המצלמה לחריץ המעוקל בחלק העליון של חתיכת הזרוע הקצרה. חבר את מבנה הזרוע לחור האחרון בבלוק הקצר באמצעות בורג 1/4-20, מכונת כביסה ואום משושה.

שלב 6: הכינו את הכפתורים ואת פטל הפטל

חותכים אורך חוט צבעוני, מפשיטים קצה אחד ואז עוטפים את הקצה סביב לשונית המתכת של מסופי ה- COM וה- NC (בדרך כלל סגור). השתמש במגהץ כדי להלחם את החוטים אל מוליכי המתג. חזור על הפעולה עם ארבעת הכפתורים האחרים (באמצעות החוט הצבעוני המתאים).

חותכים אורך חוט שחור ומלחמים אותו למסופי המתג הרגעי המתכתי.

הכניסו את פאי הפטל למארז הפלסטיק

הוסף כרטיס זיכרון עם NOOB מותקן

חבר את כבל ה- canakit ל- pi rasberry (בדוק עוד תוספת בדוק אם מחוון ה- PIN 1 נמצא בפינת ה- Pi. אם יש לך כבל אפור כנראה שהוא פס אדום, עבור כבלים שחורים, פס לבן. זה אסור שהסיכה תהיה ליד מחבר הטלוויזיה. סובב או סובב את הכבל עד שהוא נכון)

שלב 7: הלחם את האלקטרוניקה לפרוטובארד

לחץ על צד לוח הפריצה של כבל ה- GPIO בלוח הפרוטובוק של הלכה כפי שניתן לראות בתמונה המצורפת לשלב זה. הפוך את הלוח והלחם בזהירות את לוח ה- GPIO במקומו על ידי הוספת מעט הלחמה על כל אחד מהסיכות.

חבר חוט אחד מכל אחד מכפתורי הארקייד ללוח Gik לפין מספר 2, 3, 4, 5, 6 בסדר הבא.

מחק (חוט ורוד/אדום) סיכה 2 גם כותרת SDA)

משחק (חוט ירוק), סיכה 3 מסומנת גם כ- SCL

בטל סיכה (חוט כחול) 4

צלם סיכה (חוט צהוב) 5

שמור (חוט לבן) סיכה 6

קח את החוטים מהצד השני של כל אחד מהכפתורים וחבר אותם לעמודה השלילית של לוח הלק פרוטו (זה לא משנה את הסדר כל עוד הם נמצאים בעמודה).

חבר את אחד החוטים מהמתג הרגעי (חוט שחור) את השורה לסיכה 13 והשני לעמודה השלילית.

חבר את החוטים ממאוורר מיני למקטע 5V + ו- - של לוח הלחם

שלב 8: חבר מתגים ומאוורר לקופסה

חבר את כפתורי הארקייד לחלק העליון של הקופסה על ידי סיבוב החלק של המתג של הכפתורים, הברקת אגוז הפלסטיק השחור, דחיפת הכפתור דרך החור, הידוק האום וחיבור המתג מחדש. עשו זאת לכל חמשת הכפתורים בסדר מלמעלה למטה של אדום, לבן, ירוק כחול וצהוב.

אם תרצה, תוכל לסמן את הכפתורים, עם פיסת נייר בחלק העליון של פיסת הפלסטיק או על ידי כתיבה בצד הכפתור.

חבר את מתג ההרג לחלק האחורי של הקופסה באותו אופן כך שהבוכנה תהיה מכוונת לחלק האחורי של התיבה.

יישר את המאוורר המיני על החור בגודל 3/4 אינץ 'בחלק הפנימי של החלק האחורי של הקופסה. סמן את הרווחים לחורים וקדח חורי טייס במקום הפרופר. השתמש בברגים וברגים של 4-40 כדי להדק את המאוורר על המכסה. קופסא.

שלב 9: חבר את המצלמה לתחנה

צור שני חורי טייס בקופסת המצלמה בחלק העליון של הזרוע והברג את מארז הפלסטיק בעזרת 4-40 ברגים ואומים (הקפד להסיר את פיסת הקצף תחילה)

חבר את כבל הגמישות ל- Raspberry Pi. השחילו את הכבל דרך החריץ שבחלק העליון של הקופסה, דרך החריצים בזרוע ואז חברו למצלמה. הנח את המצלמה בתוך המארז והנח את הזרוע מעל התיבה.

שלב 10: חבר את ה- Raspberry Pi וחבר כבלים

השתמש בקלטת הכפול או בברגים לחיבור מארז ה- Raspberry Pi לבסיס התיבה. חבר את הלוח והרכיבים האחרים לבסיס התיבה בעזרת ברגים או סרט דבק כפול. מומלץ להוסיף רצועות p לחוטים כדי שהכל יהיה מסודר יותר.

חבר את כבל החשמל ואת כבל ה- HDMI ל- Raspberry Pi

חבר עכבר ומקלדת ל- Raspberry Pi (אם אתה משתמש במקלדת Bluetooth פעל לפי ההנחיות לחיבור).

חבר את ה- Raspberry Pi למסך באמצעות כבל HDMI.

שלב 11: הגדר את Raspberry Pi ומצלמה

עקוב אחר מדריך ההתחלה המהירה של Canakit כדי להפעיל את ה- Rasperry Pi שלך.

לאחר שבדקת שתוכנת Raspberry Pi שלך מעודכנת, פתח את הטרמינל והקלד:

עדכון sudo apt-get

sudo apt-get upgrade

התקן ffmpeg, omxplayer, python ו- pygame ב- Raspberry Pi שלך על ידי הקלדת פקודות אלה במסוף

sudo apt-get להתקין ffmpeg

sudo apt-get להתקין omxplayer

sudo apt-get להתקין פייתון

sudo apt-get להתקין python3-pygame

אפשר מצלמה על ידי הקלדת הטרמינל:

sudo raspi-config

ייפתח חלון חדש, השתמש במקשי הסמן כדי לעבור לאפשרות המצלמה ובחר 'אפשר'. ביציאה, הוא יבקש לאתחל מחדש. הפעל מחדש את ה- Raspberry Pi.

שלב 12: הורד את תוכנת האנימציה של WICO

עבור אל

לחץ על הכפתור הירוק כדי להוריד קובץ zip של המאגר ל- Raspberry Pi שלך פתח את קובץ ה- zip וגרור את התיקייה לשולחן העבודה שנה את שם התיקיה stop_motion

כדי ליצור סרט, פתח את הטרמינל ונווט אל תיקיית ה- stop motion על ידי הקלדה:

Cd ~/Desktop/stop_motion

ואז הקלד

python3 src/run.py

שלב 13: צור את הסרט הראשון שלך

כשתפתח לראשונה את תוכנית האנימציה תראה מסך קבלת פנים. כאשר תלחץ על כפתור כלשהו (או מקש) זה ישלח אותך לסביבת האנימציה.

כדי ליצור את הסרט שלך תוכל להפעיל את התחנה באמצעות הפקודות הבאות:

צלם - כפתור "מצלמה" צהוב או מקש Enter

מחק מסגרת - כפתור "ביטול" כחול או מקש backspace

שחקו את הסרט שלכם - כפתור "הפעל" ירוק או מקש רווח

מחק את הסרט שלך לנצח - כפתור ורוד "פח האשפה" או מקש מחיקה

שמור את הסרט שלך - כפתור לבן או מקש "s"

כאשר תלחץ על הכפתור תראה את האנימציה שלך בלולאה והיכן היא נשמרה בפאי הפטל. אתה יכול גם לצלם סרטון של היצירה שלך.

לאחר לחיצה על כפתור השמירה לא תוכל לחזור לערוך את הסרט. כאשר אתה מוכן להתחיל אנימציה חדשה לחץ על כל מקש או כפתור ותחזור למסך הפתיחה.

כאשר ברצונך לצאת מהתוכנית תוכל להשתמש במתג הבריחה החבוי בפינה הימנית האחורית של התיבה או ללחוץ על מקש ecsape. אתה יכול ליצור, לשמור ולמחוק כמה סרטים שאתה אוהב בפגישה. כשתסיים, לחץ על כפתור הבריחה (מתג רגעי) כדי לצאת מתוכנית האנימציה ולחזור לשולחן העבודה של פטל פאי.

שלב 14: משחק, שמירה, מחיקת סרטים

משחק סרט שמור

הערה: עיבוד הסרטים לוקח זמן מה, כך שתצטרך להמתין עד סוף המפגש או היום כדי להציג את הסרטים מחדש מהפטל פטל.

פתח את תיקיית stop_motion בשולחן העבודה ולאחר מכן פתח את הקובץ המסומן סרטים כדי למצוא את הסרט שלך פתח את חלון הטרמינל והקלד

cd שולחן עבודה/stop_motion/סרטים

הקש enter, ולאחר מכן הקלד omxplayer [שם הקובץ של הסרט שלך]

(לדוגמה) omxplayer 00_08_34.mp4

הקש enter כדי להפעיל סרט

אם זה לא שיחק! אל תדאג, תן לו יותר זמן לעבד את הסרט ונסה שוב מאוחר יותר.

תעלה את הסרטים שלך

זה יכול להיות מועיל לשמור את הסרטים בכונן Google כך שתוכל לצפות בהם ולעבד אותם במכונה אחרת. לשם כך, פתח את דפדפן האינטרנט, נווט אל כונן Google שלך, צור תיקייה חדשה לאנימציות שלך ופשוט גרור ושחרר את הסרטים שלך מתיקיית הסרטים ב- Raspberry Pi לתיקיית כונן Google החדשה שלך. לאחר העלאתם ועיבודם תוכלו ללחוץ כדי לשחק ברשת!

מחק סרטים

חישבנו שאתה אמור להיות מסוגל להכיל כ -32, 000 סרטים בכרטיס ה- SD של הפי, אם כי אם אתה מפעיל את התערוכה בבית ספר, ספריה או מוזיאון. אבל, אם ברצונך למחוק סרטים לאחר העלאתך לגוגל (או אחסון מקוון אחר) תוכל לבצע את ההנחיות הבאות.

פתח את תיקיית stop_motion בשולחן העבודה ולאחר מכן פתח את הקובץ המסומן סרטים בחר את כל הסרטים וגרור אותם אל סל האשפה. רוקן את סל האשפה.

כבה את הפי

ה- Raspberry Pi הוא מעט שביר אז אנא הקפד לסגור אותו בבטחה כשתסיים. כדי לעשות זאת נכון, לחץ על סמל הפטל בפינה השמאלית העליונה של שולחן העבודה ובחר שוב כיבוי מתפריט אפשרויות הכיבוי.

שלב 15: עצור אנימציה בתנועה בכיתה או במוזיאון

חומרים בעת חיפוש חומרים, אל תדאג! אתה לא צריך הרבה כדי לעשות סרט סטופ מושן - אתה יכול להתחיל רק עם הידיים שלך. אבל, הנה כמה חומרים המתאימים לפעילות זו ומובילים למוצרים מפורטים יותר: צורות צבעוניות קארדסטוק + תווים מבודדים (מוכנים מראש או שתלמידים יכולים ליצור בעצמם) טקסט + בועות מחשבה, תיאורי סצנה (צורות למינציה ורצועות), השתמש בעטים למחיקה יבשה

כמו בפרויקטים רבים, הגבלת החומרים הזמינים עלולה להוביל לעתים קרובות ליצירות מתחשבות יותר. עם זאת, אם התלמידים רוצים לחקור חומרים אחרים, שחררו אותם! אתה יכול אפילו לקבל תחנה בצד לתלמידים ליצור אביזרים, דמויות ונוף משלהם.

להכין

ארגן חומרים סביב התחנה לגישה קלה ולראות, ושקול להציב עצות נפוצות של תנועת עצירה ברחבי התחנה, כמו "שמור על הידיים שלך!". כפי שצוין לעיל, תוכל גם לקבל תחנה נפרדת בקרבת מקום ליצירת אביזרים.

התחנה כולה יכולה להתאים על שולחן אחד עם אביזרים סביבו. עדיף שיהיו 2 כיסאות בחזית לאדם אחד שיעשה סרט ואדם אחר שיצפה בתהליך, או שאדם אחד יביים בעוד שאר הצילומים.

הנחיות

ישנן רמות שונות של הדרכה שאנו יכולים לתת לאנימציה של סטופ מושן, החל מתן לתלמידים פשוט ליצור סרטים (לאחר מתן רקע והנחיות בסיסיות) ועד להתחיל בהנחיה כמו "צור סרטון שבו …..".

אם תרצה להתמקד בכישורי עבודה בקבוצה, התלמידים יכולים ליצור סרטוני שיתוף פעולה. זה יכול להיראות כמו: סיעור מוחות בעלילה ותורנות להעביר אביזרים / לצלם, לכל אדם מוקצה מספר תמונות מסוים, או לכל אדם מוקצה 2 דקות בתחנה כדי ליצור את הסצנה שלו בסרט גדול יותר.

שלב 16: התקדמות נוספת

לאחר הורדת הסרטים לכונני גוגל, תוכל להמשיך להרחיב אותם באמצעות תוכנת עריכת הווידיאו שבחרת, כגון גזרה סופית או בכורה ב- Adobe. סטודנטים יכולים לקבל את ההזדמנות להשתמש בכלים אלה כדי להעניק לתחנת האנימציה תקרה גבוהה יותר ומעורבות ארוכה יותר. כמה רעיונות ראשוניים לכיוונים נוספים עשויים לכלול חיבור קטעי וידאו יחד, חיבור פסקולים או כתיבת כתוביות (והוספתם בפוסט-פרודקשן).

עשינו זין קצר עם רעיונות כיצד לחבר את תחנת האנימציה לתקני המדע של הדור הבא (NGSS) המצורף גם כאן!

אנא פנה אלינו באתר שלנו (https://wonderfulidea.co/contact) עם שאלות או כדי לשתף את גרסת המכונה שלך. אנו נרגשים לראות את הכיוונים השונים בהם מוצגת התערוכה המתעסקת הזו כשאנשים בונים, משדרים מחדש ומשתפים את הרעיון!

--- גיבוש זמן ומחקר ופיתוח עם תלמידי בית הספר לודסטאר צ'רטר לתחנת ה- Raspberry Pi Stop Motion התאפשרה באמצעות התמיכה הנדיבה של מענק "עושים את העתיד" של Cognizant.