گنبد تعاملی LED با Fadecandy ، پردازش و Kinect: 24 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

چی

هنگامی که در گنبد هستید یک گنبد 4.2 متری زمین شناسی با 4378 LED پوشیده شده است. LED ها همگی به صورت جداگانه نقشه برداری و آدرس دهی می شوند. آنها توسط Fadecandy و Processing بر روی دسکتاپ ویندوز کنترل می شوند. یک کینکت به یکی از پایه های گنبد متصل شده است ، بنابراین حرکت داخل گنبد قابل ردیابی است و افراد می توانند با چراغ ها تعامل داشته باشند.

چرا

من در حال بررسی تجربه گروهی از طریق تعامل مشترک هستم. من دوست دارم واسط هایی بسازم که افراد زیادی بتوانند همزمان از آن استفاده کنند. سطح LED گنبد خروجی مناسبی برای رابط چند کاربره ایجاد می کند زیرا بزرگ است ، بنابراین افراد زیادی می توانند آن را ببینند. گنبد همچنین فضایی دنج و کروی ایجاد می کند که افراد را تشویق می کند تا به سمت یکدیگر حرکت کنند. Kinect به عنوان ورودی چند کاربر عالی عمل می کند زیرا افراد می توانند همزمان حرکت کرده و بر روی عمق تأثیر بگذارند ، تنها محدودیت این است که چگونه بسیاری از افراد می توانند در فضا با هم جا شوند.

من دائماً در حال توسعه روشهای جدید تعامل برای When in Dome هستم تا ببینم روشهای مختلف ورودی چه تاثیری دارد و چه چیزی برای گروههای مختلف افراد خوب عمل می کند. من بسیار مشتاق هستم ببینم چه رابط هایی باعث ایجاد ارتباط بین دوستان و غریبه های داخل گنبد می شود و چه چیزی باعث می شود تجربه مشترک معنادار و ارزشمند باشد.

جایی که

من When in Dome را بعنوان آخرین پروژه برای کارشناسی ارشد خود طراحی و ساختم ، که طراحی برای عملکرد و تعامل در آزمایشگاه معماری تعاملی ، بارتلت ، UCL بود.

چگونه

برخی از فناوری ها و ابزارهای مورد استفاده:

• Fadecandy
• در حال پردازش
• Kinect (من مال خودم را از eBay گرفتم)
• میتر اره
• اره آهنگ
• چرخ خیاطی
• آهن لحیم کاری
• سلاح گرم
• چسب حرارتی تفنگی
• دستگاه برش لیزری
• مته

برخی از تجهیزات مورد استفاده:

• کیت توپی Buildwithhubs
• چوب اره ای برای پایه های گنبدی
• تخته سه لا صنوبر 4 میلی متری
• پارچه پخش سفید
• پارچه مشکی
• میله تخت آلومینیومی
• اتصالات Wago
• کابل 12awg و 24awg
• منبع تغذیه 5 ولت 30 آمپر
• کفپوش فومی
• اتصالات Jst
• خازن ها

بیا بریم

اجزای زیادی برای این پروژه وجود دارد که من در مورد آنها صحبت خواهم کرد ، امیدوارم چیزی مفید و جالب در داخل پیدا کنید!

مرحله 1: گنبد

هاب کیت

من تصمیم گرفتم گنبد خود را با یک کیت از buildwithhubs بسازم و قطعاً آنها را توصیه می کنم.

آنها مجموعه ای از اتصالات را می فروشند و توصیه می کنند که چه موادی را برای تسمه ها خریداری کنید. بیشتر گنبدهای آنها در باغهای خود مردم استفاده می شود ، در حالی که گنبد من در معرض دید عموم قرار می گیرد ، بنابراین من همچنین مجموعه ای از کلاه های امن اضافی آنها را خریداری کردم که اگر کسی به گنبد تکیه دهد ، ناف ها بیرون نمی آیند.

اندازه

قطر گنبد من 4.2 متر است. من این اندازه را انتخاب کردم زیرا این بدان معناست که طولانی ترین ضلع مثلث های تشکیل دهنده گنبد 1.2 متر خواهد بود ، و این به خوبی در ورق های تخته سه لا تطبیق می یابد وقتی که من آمادگی ساخت صفحات برای نگهداری LED ها را داشتم.

مرحله 2: Struts را بسازید

طول ها

من برای محاسبه طول مورد نیاز برای ساختن گنبد 4.2 متری از ماشین حساب تندروی buildwithhubs استفاده کردم. 30 "شورت" در 1059 میلی متر و 35 "طول" در 1209 میلی متر.

مواد

2 بسته 24 عدد چوب اره 19 میلی متر در 38 میلی متر در 2400 میلی متر از B&Q (همانطور که در سایت buildwithhubs توصیه شده است) برای یک گنبد کافی است. این به اندازه کافی خوب کار می کند اما اگر دوباره این کار را انجام دهم ، چیزی دریافت می کنم که قدرت جانبی بیشتری دارد.

روند

تسمه ها با استفاده از یک اره میتر بریده می شوند و سپس آنها را با قرار دادن همه آنها روی یک ورق گرد و غلتک زدن روی آنها رنگ آمیزی می کنم. این باعث یک تایم لپس سرگرم کننده شد!

سپس آنها را به صورت دسته ای 6 تایی در یک زمان قرار دادم و قطعات اتصال دهنده را به انتهای آنها پیچ کردم.

مرحله 3: ساخت گنبد

هنگامی که پایه ها ساخته می شوند ، ساخت گنبد بسیار آسان است. من قصد ندارم در مورد این روند به طور مفصل صحبت کنم زیرا دستورالعمل هایی در سایت buildwithhubs وجود دارد و آنها همچنین یک جزوه ارائه می دهند.

مرحله 4: آن را بالا ببرید

من نمی خواستم پانل های LED درست روی زمین قرار بگیرند ، زیرا این بدان معناست که بسیاری از آنها توسط افراد داخل گنبد مسدود می شوند. من همچنین می خواستم گنبد را بالاتر ببرم تا جادارتر و دلپذیرتر به نظر برسد.

پاها

من پاهای 50 سانتی متری را از 2x4s ساختم و اتصالات مشابه آنها را به آنها وصل کردم.

سپس ، برای افزایش استحکام و یکپارچگی ساختاری پایه ، از میله تخت آلومینیومی برای ایجاد X در بین هر قسمت پا استفاده کردم.

در

من یکی از پایه های افقی را برای ایجاد در ورودی برداشته و یک تخته سه لا را روی زمین قرار دادم تا پاها در فاصله مناسب قرار بگیرند.

مرحله 5: نحوه ظاهر LED ها را برنامه ریزی کنید

نرم افزار

من از SketchUp برای برنامه ریزی سه بعدی خود استفاده کردم زیرا می توان آن را به صورت رایگان در برنامه مرورگر استفاده کرد. خوشبختانه (من متخصص مدل سازی سه بعدی نیستم) یک مدل گنبد ژئودزیک را در انبار سه بعدی پیدا کردم ، جایی که تعداد زیادی مدل به صورت رایگان وجود دارد.

چند LED؟

طرح باید زیبایی را در نظر بگیرد و همچنین توزیع قدرت و داده ها را نیز در نظر بگیرد. تصمیم گرفتم از 11 Fadecandys (و 11 منبع تغذیه) برای پوشاندن 33 مثلث گنبد استفاده کنم. این بدان معناست که Fadecandys (و منبع تغذیه) هر کدام 3 مثلث را هدایت می کنند و یک طرف گنبد می تواند باز باشد تا مردم بتوانند از بیرون آن را ببینند.

این به من حداکثر 512 LED در هر 3 مثلث داد ، زیرا هر Fadecandy می تواند 8 نوار تا هر 64 را بچرخاند.

تصمیم گیری در مورد چیدمان

همه مثلث ها برابر نیستند! گنبد من به سبک 2 ولت است ، بدین معنی که دارای دو نوع مثلث ، متساوی الاضلاع و متساوی الساقین است.

من چهار طرح بندی بالقوه مختلف برای LED ها ارائه دادم و به اینستاگرام رفتم تا از مردم بپرسم کدام را بیشتر دوست دارند. به نظر می رسید که سبک 1 و 3 در صدر قرار دارند. سبک 3 مورد علاقه من بود اما مثلث های متمرکز در سبک 3 در واقع به نوار LED بیشتری نسبت به طرح راه راه نیاز دارند ، بنابراین من در مورد سبک 1 تصمیم گرفتم. این بدان معناست که 8 مثلث متساوی الاضلاع با طرح LED مثلث متمرکز و 25 مثلث متساوی الساق با LED راه راه وجود دارد. چیدمان.

از آنجایی که مثلث های متساوی الاضلاع بزرگتر هستند و دارای طرح متحدالمرکز هستند ، هر کدام از LED های بسیار بیشتری نسبت به مثلث های متساوی الساقین استفاده می کنند. بنابراین مجبور شدم قسمتهای متساوی الاضلاع را در سراسر Fadecandys تقسیم کنم.

8 از Fadecandys 1 مثلث متساوی الاضلاع و 2 مثلث متساوی الساقین هر کدام را کنترل می کنند. 3 از Fadecandys 3 مثلث متساوی الساقین را کنترل می کند.

مرحله 6: درباره طرح LED بیشتر بدانید

با طرح کلی ، باید تعداد LED هایی را که روی هر صفحه قرار می دادم دقیقاً مشخص کنم. من این کار را با استفاده از ترکیبی از یک صفحه گسترده انجام دادم تا بهترین راه را برای به حداکثر رساندن قابلیت های Fadecandy ، و رسم مقیاس نقشه ها در Illustrator انجام دهم ، بنابراین می توانم ببینم که طرح چگونه به نظر می رسد.

به حداکثر رساندن قابلیت Fadecandy: خطوط و نوارها

قبلاً اشاره کردم که هر Fadecandy می تواند تا 8 نوار 64 پیکسل را هدایت کند. مثلث های من شامل خطوط زیادی با طول پیکسل های مختلف هستند ، برخی از خطوط تنها پیکسل های بسیار کمی دارند.

اگر بخواهم با هر یک از آن خطوط به عنوان یک نوار رفتار کنم ، مقدار زیادی از قابلیت Fadecandy را از دست خواهم داد.

برعکس اگر می خواستم به طور کامل از قابلیت Fadecandy استفاده کنم و 64 LED در هر نوار داشته باشم ، باید چند نوار داشته باشم که از وسط یک خط شروع شده اند و بعداً نقشه برداری آنها گیج کننده خواهد بود.

من باید بفهمم چگونه می توان خطوط را به بهترین شکل به هم وصل کرد تا حداکثر توانایی نوار را بدون شکاف خطوط تا حد ممکن افزایش دهد.

در پایان…

پانل های متساوی الاضلاع دارای چهار نوار هستند که از موارد زیر تشکیل شده است:

• 30 ، 30 (مجموع 60 - قرمز روی تصویر ضمیمه شده)
• 30 ، 22 (52 کل - نارنجی در تصویر ضمیمه شده)
• 22 ، 22 ، 14 (مجموع 58 - رنگ زرد در تصویر ضمیمه شده)
• 14 ، 14 ، 6 ، 6 ، 6 (46 کل - سبز روی تصویر پیوست شده)

پانل های متساوی الساقین دارای دو نوار است که از موارد زیر تشکیل شده است:

• 23 ، 28 (مجموع 51 - آبی روی تصویر پیوست شده)
• 3 ، 7 ، 11 ، 15 ، 19 (55 کل - بنفش در تصویر ضمیمه شده)

مرحله 7: Fadecandys و منابع تغذیه را قرار دهید

این تصویر نمای مسطح از سطح گنبد را نشان می دهد.

پنل های LED

هر صفحه مثلث با شماره 1-11 برچسب گذاری شده است که به Fadecandy که آن را کنترل می کند اشاره می کند. هر Fadecandy دارای سه مثلث است ، بنابراین مثلث ها همچنین دارای حرف A-C هستند.

عناصر دیگر

کادرهای سبز مکان Fadecandys را نشان می دهد. هر Fadecandy بر روی یک صفحه کوچک نصب شده است که قدرت را نیز توزیع می کند ، این را در چند مرحله با جزئیات نشان خواهم داد.

جعبه های بنفش هاب USB را نشان می دهد. Fadecandys از طریق این هاب ها به یک میزکار ویندوز متصل می شود.

جعبه های آبی محل قرارگیری منابع تغذیه را نشان می دهند که در 3 جعبه خشک کن در طبقه اطراف گنبد قرار دارند.

فقط برای اینکه کمی پیچیده تر شود

اگر مکان FC10 و FC11 را مقایسه کنید ، متوجه می شوید که FC10 به طولانی ترین خط از صفحات یکنواخت خود نزدیک است ، در حالی که FC11 نزدیکترین خط به کوتاهترین خط است.

همچنین ، اگر به 10C نگاه کنید خواهید دید که Fadecandy در سمت راست آن قرار دارد ، در حالی که 10A در سمت چپ است.

هنگام در نظر گرفتن میزان نیاز هر نوار LED در ابتدا و هنگام نگاشت آنها ، باید این تغییرات را در نظر بگیرم.

مرحله 8: تبدیل خطوط به نوارها

این صفحه گسترده برای تعیین مقدار کابل مورد نیاز برای شروع هر قسمت از نوار LED است.

چقدر کابل لازم است؟

برخی از خطوط "jst" برچسب گذاری شده اند که به این معنی است که آنها ابتدا نوار هستند و فقط به یک اتصال JST نیاز دارند.

برخی از نوارها دارای "jst" و طول هستند ، به این معنی که نوار از فاصله کمی از Fadecandy شروع می شود (همانطور که در طرح قبلی در مرحله قبل دیدیم) ، و قبل از افزودن اتصال JST به طول کابل نیاز دارد.

برخی از نوارها فقط دارای طول هستند ، به این معنی که آنها باید با طول کابل به قسمتی از نوار قبل از خود متصل شوند.

مرحله 9: آماده سازی نوار LED

نوار LED

من از نوار LED سبک ws2812b استفاده می کنم که دارای سه ورودی ، قدرت 5V ، زمین و داده است. استفاده از اتصالات JST زنانه 3 پین به من امکان می دهد به طور جداگانه به هر یک از این پین ها متصل شوم. همتایان مرد اتصالات JST منبع تغذیه و داده را تأمین می کنند.

لحیم کاری

با استفاده از صفحه گسترده مرحله قبل ، تمام نوار LED را به طول های مورد نیاز برش داده و در طول کابل مورد نیاز و اتصالات JST لحیم کردم. من همچنین یک خازن را در ابتدای هر نوار قرار می دهم ، این کار برای جلوگیری از خراب شدن پیکسل های جریان اولیه از خراب شدن اولین پیکسل در نوار است. (من قبلاً در پروژه های قبلی که خازن را اضافه نکرده بودم این اتفاق افتاده بود ، بنابراین قطعاً ارزش انجام آن را دارد.)

آب بندی

من مقداری سیلیکون RTV به قسمت نمایان شده نوار اضافه کردم ، آن را با حرارت کوچک شفاف پوشاندم و با تفنگ حرارتی آن را ضد آب کردم.

مرحله 10: پانل ها را بسازید

مواد

تصمیم گرفتم از تخته سه لا صنوبر 4 میلی متری برای ساخت تابلوها استفاده کنم. برای کاهش وزن آن را نازک نگه داشتم. من وزن کل تخته سه لا را بررسی کردم و با buildwithhubs تماس گرفتم تا بررسی کنم که آیا برای آویزان کردن اجزای سازه گنبد در محدوده وزن هستم. از آنجا که وزن به طور مساوی در سراسر گنبد توزیع شده است ، خوب است. من خیلی دوست دارم از اکریلیک استفاده کنم اما متأسفانه بودجه این پروژه برای من خارج بود.

ضمیمه نوار LED

من نمی خواستم نوار LED را مستقیماً به پانل ها بچسبانم زیرا می خواهم بتوانم قسمت هایی از نوار معیوب را جایگزین کنم و به طور بالقوه در تمام مراحل از همه نوارها استفاده کنم ، بنابراین تصمیم گرفتم در پانل ها سوراخ ایجاد کنم. اتصالات کابل نقاط روی تصویر پیوست ، طرح سوراخ های کراوات کابل را نشان می دهد.

برش پانل ها

در مجموع 33 مثلث وجود دارد و من آنها را در 9 ورق تخته سه لا با ابعاد 2440 12 1220 میلی متر از طریق چیدمانی که در تصویر پیوست مشاهده می کنید قرار می دهند.

در یک دنیای ایده آل ، من هر یک از 9 ورقه ورقه را مستقیماً در برش لیزری می ریختم و مثلث ها و سوراخ های کابل کابل را همزمان برش می دادم. متأسفانه ما در دنیایی زندگی می کنیم که برش های لیزری 2440 در 1220 میلی متر نادر است ، بنابراین مثلث ها باید با استفاده از اره برش بریده شوند.

غم انگیزتر ، ما همچنین در دنیایی زندگی نمی کنیم که حتی یک پنل مثلثی من در مدرسه برش لیزری داشته باشد ، بنابراین مجبور شدم یک قالب از نصف هر یک از طرح های مثلث را با لیزر برش داده و از آن استفاده کنم برای سوراخ کردن با دست

من همچنین پشت مثلث ها را رنگ آمیزی کردم ، بیشتر آنها سیاه و سپس شش نقره تصادفی بود.

مرحله 11: کابل نوار LED را به پانل ها وصل کنید

این زیاد بستن کابل بود! خوشبختانه دوستان زیادی برای کمک به من وجود داشت.

برچسب های کابل

من هر اتصال JST را با برچسب کابل رنگی برچسب گذاری کردم تا هنگام اتصال به Fadecandy راحت تر شود. آنها به رنگین کمان سفارش داده شده اند ، بنابراین برای هر Fadecandy موارد زیر وجود دارد:

• نوار 1- قرمز
• نوار 2 - نارنجی
• نوار 3 - زرد
• نوار 4 - سبز
• نوار 5 - آبی
• نوار 6 - بنفش
• نوار 7 - خاکستری
• نوار 8 - سفید

رنگین کمانی دقیق نیست ، اما این رنگهایی است که برچسب ها وارد شده و کار می کند!

(برخی از Fadecandys ، آنهایی که فقط 3 صفحه متساوی الساق را هدایت می کنند ، به جای 1 متساوی الاضلاع و 2 متساوی الساقین ، فقط از 6 نوار استفاده می کنند.)

مرحله 12: پانل ها را در گنبد آویزان کنید

پانل های مثلثی من کمی کوچکتر از فاصله بین پایه ها هستند ، من می خواستم آنها به جای اتصال محکم به پایه ها ، آزادانه در فضا آویزان شوند.

روش آویزان کردن

هر گره گنبد دارای یک پیچ چشم است - اینها به صورت استاندارد نیستند ، اما Buildwithhubs آنها را در یک بسته می فروشد. این چشم ها برای آویزان کردن اجسام بسیار مناسب هستند (اگرچه مراقب باشید که وزن زیادی از یک گره آویزان نشود).

تصمیم گرفتم از پاراکورد و گیره های کوچک کارابین استفاده کنم. سیم از دو سوراخ در هر گوشه پانل حلقه شده است. کارابین طناب را به حلقه چشم می چسباند. برای محکم کردن بند ناف و اطمینان از اینکه صفحه درست در فضا قرار گرفته است ، یک ضامن پلاستیکی نیز به هر کدام اضافه کردم. این بدان معناست که می توان آنها را به سادگی در حالی که شل هستند بست و سپس محکم کرد تا آنها را در مرکز فضا قرار دهد.

من از نحوه عملکرد روش کارابین بسیار خوشحالم. چسباندن پانل ها به گنبد بسیار رضایت بخش است ، روی کلیک کلیک کنید کلیک کنید. حذف آنها نیز سریع و آسان است.

مرحله 13: ایجاد پانل های توزیع قدرت و داده ها

بنابراین ، ما بارهای اتصالات JST را به بارهای نوار LED لحیم کرده ایم ، اما آنها به چه چیزی متصل می شوند؟

هر نوار باید به برق ، زمین و داده های Fadecandy متصل شود. 11 پنل اتصال وجود دارد که 11 Fadecandys را نگه می دارد و برق را از 11 منبع تغذیه توزیع می کند. لیزر این پانل ها را از باقی مانده صنوبر 4 میلی متری جدا کردم. در کنار آن ، شکاف هایی برای قطعات مخمل چوبی وجود دارد که صفحات را به زیبایی به پایه های گنبد متصل می کنند.

قدرت

هر LED از روشنایی کامل 0.06A استفاده می کند. این بدان معناست که مجموع توان مورد نیاز برای 4378 پیکسل برای کارکرد با قدرت کامل 1.3 کیلو وات است.

با این حال ، من در اصل 11 مدار قدرت جداگانه دارم. (آنها فقط از طریق -ve از طریق Fadecandy به هم متصل می شوند. +ve منبع تغذیه جداگانه را وصل نکنید زیرا این امر خطرناک است.) هر مدار حداکثر حداکثر 428 پیکسل ، در مجموع 128 وات را تغذیه می کند ، بنابراین جریان در یک سطح بسیار امن تر

منبع تغذیه من قادر است هر کدام 150 وات (30 آمپر در 5 ولت) را تأمین کند.

در پنل اتصال ، برق و زمین از منبع تغذیه در پایین وارد می شود ، سپس به اتصالات wago متصل می شود ، که آن را در 8 اتصال دهنده JST مردانه توزیع می کند.

داده ها

Fadecandy در سمت چپ پنل متصل شده است و کابل USB از پایین مانند کابل های برق وارد می شود.

کابل داده اتصال JST به نواری از پین های زن تک سر که به پین های Fadecandy متصل می شود ، لحیم می شود. یکی از پایه های زمینی Fadecandy به مدار زمین متصل است. (پایه های زمین همه به یکدیگر متصل هستند ، بنابراین لازم نیست همه آنها را وصل کنید)

مرحله 14: پوشش پارچه

دوختن روکش پارچه به طور غیرمنتظره یکی از سخت ترین و وقت گیرترین قسمتهای این پروژه بود. خوشبختانه دوستی برای کمک داشتم!

چیدمان

در نمودار مسطح گنبد می بینید که پوشش شامل 5 پنج ضلعی است که از 5 مثلث متساوی الساقین تشکیل شده است ، به علاوه 8 مثلث متساوی الاضلاع. ما جلد را به این ترتیب ساختیم - ابتدا پنج ضلعی را به هم دوختیم ، سپس آنها را با مثلث های متساوی الاضلاع به هم وصل کردیم.

(بخش های سیاه روی آن نمودار باز و بدون پوشش هستند.)

اندازه گیری

ما سعی کردیم اندازه های مثلث ها را با استفاده از ریاضیات مانند افراد عادی بدست آوریم ، اما به دلایلی این خطا مرتباً ظاهر نمی شد و کاملاً مناسب گنبد نبود ، بنابراین در نهایت از یک تکه پلی کورد از طریق پیچ های چشم گره ها استفاده کردیم. اندازه را اندازه بگیرید و سپس از این مثلث چند ضلعی به عنوان الگو استفاده کنید. من نمی دانم چرا با استفاده از اندازه گیری های شناخته شده شکاف ها و گره ها اشتباه می شود ، مثلث های سه بعدی گیج کننده هستند.

پنج ضلعی

همانطور که مثلث های متساوی الساقین را می ساختیم و آنها را به صورت پنج ضلعی به هم می دوختیم ، ما اغلب آن را روی گنبد آویزان می کردیم تا بررسی کنیم همه چیز در یک خط قرار گرفته است. با استفاده از قطعات کوچک الاستیک که به نقاطی که مثلث ها به هم می رسند دوخته شده است.

پیوستن به آن

پس از ساختن پنج ضلعی ، شروع به برش مثلث های متساوی الاضلاع با استفاده از همان روش - پلی کورد از طریق پیچ و مهره چشم کردیم. وقتی دو پنج ضلعی را به این ترتیب به هم دوختیم ، متوجه شدیم که به هیچ وجه خوب صف بندی نشده است. بنابراین ، در عوض ، ما تصمیم گرفتیم تمام پنج ضلعی های گنبد را آویزان کنیم و مثلث های متساوی الاضلاع را در جای خود به آنها سنجاق کنیم. سپس ، وقتی همه چیز سنجاق شد ، آن را بیرون آوردیم و دوستم آن را به یک قطعه جامد دوخت.

چسباندن آن به این روش کار زیادی بود ، بیشتر آن با بازوهایم بالای سرم اغلب در حالی که سعی می کردم پارچه را از بیرون گنبد بچسبانم ، در حالی که در داخل ایستاده بودم. سرگرم کننده!

برچسب زدن

در طول راه ، ما قطعات را با قلم پارچه ای محلول در آب برچسب گذاری کردیم … این چیزها عالی هستند زیرا می توانید مستقیماً روی پارچه بنویسید و سپس آن را با آب بمالید و جوهر ناپدید می شود (بعضی اوقات چند بار طول می کشد ، اما کار می کند)

مرحله 15: آویزان کردن پارچه

پارچه در طول گنبد با طول های الاستیک که بر روی هر نقطه دوخته شده است ، در گنبد آویزان شده است ، این پارچه ها به پیچ های چشم در گره های گنبد می چسبند.

بستن و بازکردن الاستیک ها به اندازه بستن روی پانل ها سریع نیست ، بنابراین من می خواهم این روش را در مواقعی با کارابین یا کلیپس دیگر جایگزین کنم.

مرحله 16: اتصال Kinect

در یک نمایش جسورانه اعتماد به جهان ، در هیچ مرحله ای فاصله بین صفحات را اندازه گیری نکردم تا مطمئن شوم که Kinect واقعاً مناسب است. (لطفاً به معلمان من نگویید)

شما می توانید شادی من را هنگامی تصور کنید که به این شکل مناسب بود.

این تصویر یک Kinect v2 را نشان می دهد ، اما من به دلایلی که بعداً به آنها اشاره می کنم ، از Kinect v1 استفاده کردم.

این فقط با استفاده از نوار چسب دو طرفه به پایه متصل شده است.

مرحله 17: طبقه

کف از تشک های فوم EVA است که از B&Q تهیه کرده ام. من اینها را برای دو پروژه استفاده کرده ام و برای داخل خانه عالی است. نشستن روی آن بسیار راحت است.

در خارج از منزل در جشنواره های بادی مانند Burning Man باید آن را به طور کامل ایمن کنید زیرا باد از زیر آن عبور کرده و همه چیز را بالا می برد.

مرحله 18: این کار انجام شد … روی کد

ممنون که تا اینجا به من سر زدی این تمام ساخت فیزیکی انجام شده است. حالا اجازه دهید در مورد نرم افزار بحث کنیم.

مرحله 19: Fadecandy Server

نرم افزار را دانلود کنید

نرم افزار Fadecandy در اینجا موجود است.

کل github را بارگیری کرده و از حالت فشرده خارج کنید.

سرور را اجرا کنید

به پوشه 'bin' در مواردی که تازه بارگیری کرده اید بروید.

روی fcserver.exe کلیک کنید.

این یک پنجره cmd را بارگذاری می کند که همه دستگاه های متصل Fadecandy را نشان می دهد. در این مورد ، 11 مورد وجود دارد.

LED ها را تست کنید

برای مشاهده UI سرور Fadecandy به آدرس https://127.0.0.1:7890/ بروید. این همه دستگاه های متصل را دوباره نشان می دهد و امکان کنترل کمی را نیز می دهد.

با کلیک بر روی کشویی الگوی آزمایش ، می توانید تمام پیکسل های آن Fadecandy را روی روشنایی کامل یا نصف تنظیم کنید. همچنین ممکن است با کلیک روی "شناسایی" ، LED سبز کوچک روی fadecandy چشمک بزند.

مرحله 20: سرور Fadecandy را پیکربندی کنید

در حال حاضر Fadecandys همه به ترتیب تصادفی بارگیری می شوند. قبلاً مثلث های خود را 1-11 برچسب زدم ، اما هیچ راهی برای کامپیوتر وجود ندارد که بداند کدام یک در حال حاضر کدام است. برای انجام این کار ، ما باید یک فایل پیکربندی ایجاد کنیم.

کدام Fadecandy کدام است

قبل از اینکه بتوانیم به رایانه بگوییم Fadecandys در چه ترتیبی است ، باید خودمان بفهمیم کدام است. من این کار را با استفاده از رابط کاربری مرورگر انجام دادم تا هر بخش روشن شود ، سپس یادداشت کردم که کدام قسمت است و شماره سریال آن چیست.

فایل پیکربندی

در فایل پیکربندی همه شماره های سریال ، پیکسل شاخصی را که شروع می کنند و تعداد پیکسل هایی که از لحاظ نظری کنترل می کنند ، لیست می کنیم. من از نظر تئوری می گویم زیرا پیکسل ها را طوری ترسیم می کنم که گویی 512 پیکسل در Fadecandy وجود دارد ، اگرچه تعداد آنها کمتر است. این کار را ساده تر می کند زیرا می دانیم که اولین پیکسل هر Fadecandy همیشه [شماره Fadecandy * 512] است.

Fadecandy اهمیتی نمی دهد که در واقع هریک دارای پیکسل های کمتر از حداکثر هستند ، و ما در کد پردازش نیز از آن مراقبت می کنیم.

بارگیری فایل پیکربندی

اکنون ، برای راه اندازی سرور Fadecandy ، به جای کلیک بر روی fcserver.exe ، باید این فایل پیکربندی را به آن منتقل کنیم.

ما این کار را با باز کردن یک دستور cmd در داخل پوشه bin و تایپ کردن انجام می دهیم

fcserver config.json

اکنون همه Fadecandys در آدرس های مناسب بارگذاری می شوند.

مرحله 21: نگاشت پیکسل ها

نقشه برداری Dymaxion

باکمینستر فولر (که گنبدهای زمین شناسی را متداول کرد) ، نقشه dymaxion را ایجاد کرد ، که نمایانگر زمین است ، گویی در سطح یک ایکوساهدرون قرار دارد. می توان آن را به صورت سه بعدی تا کرد یا به صورت دو بعدی پهن کرد.

تقریباً به همین ترتیب ، سطح گنبد خود را از شکل سه بعدی تا نمای 2 بعدی ، همانطور که در تصویر پیوست نشان داده شده است ، صاف می کنم. این نمایش دو بعدی در یک بوم پردازش نقشه برداری می شود که در آن هر چیزی که روی بوم ترسیم می کنم بلافاصله در LED ها نشان داده می شود.

در حال پردازش

پردازش یک زبان برنامه نویسی بصری است. درست مانند نحوه کشیدن یک مستطیل در Photoshop با استفاده از ماوس ، می توانید با نوشتن کدی مانند این یک مستطیل در Processing رسم کنید:

راست (100 ، 80 ، 10 ، 50) ؛

این به شما یک مستطیل می دهد که 100 پیکسل در آن شروع می شود ، 80 پیکسل پایین ، 10 پیکسل عرض و 50 پیکسل ارتفاع دارد.

اگر با پردازش آشنا نیستید ، آموزشهای دانیل شیفمن را در Youtube بسیار توصیه می کنم که به همان اندازه سرگرم کننده و آموزنده است.

ترسیم خطوط LED

پردازش با Fadecandy خارج از جعبه کار می کند. یک تابع وجود دارد که LED ها را در خطوط تنظیم کنید ، به آن بگویید:

• شاخص شروع / آدرس LED ها در آن خط
• تعداد پیکسل های واقعی در خط
• محل x ، y مرکز خط
• فاصله بین آنها
• زاویه خط

رسم مثلث

من یک تابع برای هر یک از انواع مثلث هایم (متساوی الاضلاع و متساوی الساقین) نوشتم. بهش میگم:

• شاخص شروع / آدرس LED ها در این مثلث کامل
• مرکز مثلث
• زاویه ای که کل مثلث در آن قرار دارد

با استفاده از این اطلاعات ، خطوط LED ها را می نویسد و با استفاده از مثلثات آنها را به درستی روی بوم پردازش قرار می دهد.

(ممکن است بسیاری از مراحل را به خاطر داشته باشید ، من اشاره کردم که به دلیل موقعیت Fadecandys ، برخی از مثلث های متساوی الساقین در طولانی ترین نوار و برخی در کوتاهترین شروع می شوند و برخی از چپ و برخی از راست وارد می شوند. این بدان معناست که من در واقع چهار عملکرد برای مثلث های متساوی الساقین دارد)

درباره آدرس ها

وقتی می گویم فهرست / آدرس ، من به نحوه آدرس Fadecandy به LED اشاره می کنم.

به عنوان مثال،

• در اولین Fadecandy ، اولین نوار از 0 شروع می شود
• در Fadecandy اول ، نوار دوم از 64 شروع می شود (مهم نیست چند پیکسل در نوار اول وجود داشته باشد)

در اولین Fadecandy ، نوار سوم از 128 شروع می شود (مهم نیست چند پیکسل در دو نوار اول وجود داشته باشد)

• در Fadecandy دوم ، نوار اول از 512 شروع می شود (مهم نیست که چند پیکسل در Fadecandy اول وجود داشته باشد
• در Fadecandy دوم ، نوار دوم از 576 شروع می شود (… شما ایده را می گیرید)

کد

نسخه "خالی" کد گنبد من در github در اینجا موجود است.

این کد شامل نگاشت توضیح داده شده در بالا است ، اما هیچ گرافیکی جدا از دایره ای که موس در آن کشیده شده است ، وجود ندارد.

n.b پیکسل ها تنها در صورتی در این کد نمایش داده می شوند که سرور Fadecandy در حال اجرا باشد.

مرحله 22: ادغام Kinect

کینکت 1 یا 2؟

دو نسخه از Kinect وجود دارد. Kinect v1 با Xbox 360 و Kinect v2 با Xbox One (گیج کننده) کار می کرد.

من از Kinect v1 استفاده می کنم. بخشی از دلیل این امر این است که گسترش طول کابل USB در Kinect v2 به دلیل مقدار داده ای که ارسال می شود بسیار دشوار است. به کابل فرمت گران قیمت و سختی نیاز دارد. از آنجا که Kinect من در بالای گنبد نصب شده است ، نمی توانم Kinect v2 را مستقیماً به میز کار روی زمین متصل کنم. مشکل مسخره ای وجود دارد اما ، ما اینجا هستیم.

برخی از عکس ها و ویدئوهای من یک Kinect v2 را نشان می دهند ، این به این دلیل است که من در ابتدا یک دستگاه را نصب کرده بودم که در آن Kinect v2 را به کابل لپ تاپ متصل کرده بودم و در نیمه گنبد متصل شده بود ، که اطلاعات را از طریق OSC به دسکتاپ ارسال می کرد که LED ها را کنترل می کند به این برای برخی از برنامه ها خوب کار می کرد ، اما هنگامی که می خواستم از تغذیه عمیق استفاده کنم ، نتوانستم آن را به تمام OSC ارسال کنم ، بنابراین به Kinect v1 تغییر دادم.

نصب و راه اندازی

من قصد ندارم از طریق نصب SDK و تهیه کابل های مناسب برای Kinect صحبت کنم ، زیرا راهنمای زیادی در مورد نحوه انجام این کار وجود دارد. من SDK v1.8 را نصب کرده ام و در داخل Processing از کتابخانه OpenKinect استفاده می کنم.

مرحله 23: ردیابی عمق Kinect

کد

کد من در github در اینجا موجود است. کاملاً کاملاً نظر داده شده است ، بنابراین مرور کنید!

این یک نمای کلی از کار کد است:

خوراک دوربین Kinect با رنگ (به عنوان مثال دور = قرمز ، نزدیک = سبز) نگاشت می شود و مستقیماً روی LED ها نمایش داده می شود. اما چیزی فراتر از این وجود دارد.

در مرحله اول ، رنگ هر پیکسل در تغذیه عمیق در اطراف رنگ واقعی خود جلو و عقب می رود ، تا جلوه ای درخشان ایجاد شود.

ثانیاً ، هنگام شروع طرح ، با کلیک روی ماوس ، پس زمینه خوانده می شود ، سپس فقط پیکسل هایی که نزدیکتر از خواندن پس زمینه هستند نمایش داده می شوند. این مانع از نمایان شدن کف/هر بالشتک/ساختار گنبد می شود.

همچنین یک عملکرد برای تنظیم مجدد پس زمینه در هر x فریم وجود دارد ، بنابراین اگر افراد داخل گنبد در حالت خوابیده باشند ، ظاهر نمی شوند. این بدان معناست که جنبش واقعی به جای نشان دادن کل توده کره ای مزخرفات عمیق خودنمایی می کند. (من به زودی این را با یک نسخه ضعیف جایگزین می کنم ، بنابراین پس زمینه چنین تنظیم مجدد "سخت" را انجام نمی دهد ، بلکه در طول زمان تکامل می یابد)

همچنین یک انیمیشن در پس زمینه وجود دارد که خوشه هایی از حباب های رنگی را نشان می دهد ، مقدار خوشه ها برعکس با میزان عملکردی که در گنبد انجام می شود ، ترسیم شده است ، بنابراین اگر هیچ کس در آنجا حضور نداشته باشد یا آنها بی حرکت باشند ، انیمیشن زیادی وجود دارد. سپس به تدریج با حرکت بیشتر در داخل ناپدید می شود.

مرحله 24: گنبد انجام شد

امیدوارم چیزی آموخته باشید و این مورد برای شما جالب بوده باشد. ویدئوی کامل را که دارای تعدادی فیلم از کارکرد گنبد است ، مشاهده کنید.

من همچنین برخی از عکس هایی را که از زمانی که در گنبد گرفته ام ، برای تفریح در اینجا قرار داده ام. لذت بردن!

جایزه اول در مسابقه Make it Glow 2018