Kubah LED Interaktif Dengan Fadecandy, Pemprosesan dan Kinect: 24 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Apa

Ketika di Dome adalah kubah geodesi 4.2m yang ditutup dengan 4378 LED. Semua LED dipetakan secara berasingan dan boleh diatasi. Mereka dikendalikan oleh Fadecandy dan Memproses pada desktop Windows. Kinect dilekatkan pada salah satu tali kubah, sehingga pergerakan di dalam kubah dapat dikesan dan orang dapat berinteraksi dengan lampu.

Mengapa

Saya meneroka pengalaman kumpulan melalui interaksi bersama. Saya suka membuat antara muka yang boleh digunakan oleh banyak orang dalam satu masa. Permukaan kubah LED menghasilkan output yang sesuai untuk antara muka berbilang pengguna kerana ia besar, sehingga banyak orang dapat melihatnya. Kubah juga mewujudkan ruang sfera yang selesa, yang mendorong orang untuk saling berpaling. Kinect berfungsi dengan baik sebagai input berbilang pengguna kerana orang dapat bergerak dan mempengaruhi medan kedalaman pada masa yang sama, satu-satunya had adalah berapa banyak orang yang dapat masuk ke ruang bersama.

Saya terus mengembangkan kaedah interaksi baru untuk When in Dome, untuk melihat apa kesan kaedah input yang berbeza, dan apa yang berfungsi dengan baik untuk kumpulan orang yang berbeza. Saya sangat berminat untuk melihat antara muka apa yang mendorong hubungan antara rakan dan orang asing di dalam kubah, dan apa yang menjadikan pengalaman bersama terasa bermakna dan bermanfaat.

Di mana

Saya merancang dan membina When in Dome sebagai projek terakhir untuk Master saya, iaitu Design for Performance and Interaction di Interactive Architecture Lab, The Bartlett, UCL.

Bagaimana

Beberapa teknologi dan alat yang digunakan:

• Fadecandy
• Memproses
• Kinect (saya mendapat milik saya dari eBay)
• Miter melihat
• Gergaji jejak
• Mesin jahit
• Besi pematerian
• Pistol haba
• Pistol gam panas
• Pemotong laser
• Gerudi

Sebilangan peralatan yang digunakan:

• Kit hab Buildwithhubs
• Kayu gergaji yang diperlakukan untuk penyangga kubah
• Papan lapis poplar 4mm
• Kain penyebaran putih
• Kain hitam
• Palang rata aluminium
• Penyambung Wago
• Kabel 12awg dan 24awg
• Bekalan kuasa 5v 30A
• Lantai busa
• Penyambung Jst
• Kapasitor

Mari pergi

Terdapat banyak komponen untuk projek ini yang akan saya bicarakan, saya harap anda dapati sesuatu yang berguna dan menarik di dalamnya!

Langkah 1: Kubah

Kit Hab

Saya memutuskan untuk membina kubah saya dengan kit dari buildwithhubs dan saya pasti akan mengesyorkannya.

Mereka menjual alat penyambung dan memberi nasihat mengenai bahan apa yang hendak dibeli untuk penyangga. Sebilangan besar kubah mereka digunakan di kebun orang sendiri, sedangkan milik saya akan di khalayak ramai, jadi saya juga membeli kotak topi yang lebih selamat, yang tidak dapat digunakan jika seseorang bersandar di kubah.

Saiz

Kubah saya berdiameter 4.2m. Saya memilih ukuran ini kerana ini bermaksud bahawa sisi terpanjang segitiga yang membentuk kubah adalah 1.2m, dan ini sesuai dengan kepingan papan lapis ketika saya membuat panel untuk menahan LED.

Langkah 2: Buat Strut

Panjang

Saya menggunakan kalkulator strut buildwithhubs untuk menentukan panjang yang diperlukan untuk membuat kubah 4.2m. 30 "seluar pendek" pada 1059mm dan 35 "panjang" pada 1209mm.

Bahan

2 bungkus kayu gergaji 24 19mm x 38mm x 2400mm dari B&Q (seperti yang disyorkan di laman buildwithhubs) cukup untuk satu kubah. Ini berfungsi dengan cukup baik tetapi jika saya melakukannya sekali lagi saya akan mendapat sesuatu yang mempunyai kekuatan lebih sisi.

Proses

Strut dipotong panjang menggunakan gergaji miter dan kemudian saya melukisnya dengan meletakkan semuanya rata di atas lembaran habuk dan bergolek di atasnya. Ini menjadikan timelapse yang menyeronokkan!

Kemudian saya menyatukannya menjadi 6 kumpulan sekaligus dan memasukkan kepingan penyambung ke hujungnya.

Langkah 3: Bina Kubah

Setelah penyangga dibuat, pembinaan kubah sangat mudah. Saya tidak akan membincangkan prosesnya secara terperinci kerana terdapat arahan di laman buildwithhubs dan mereka juga menyediakan buku kecil.

Langkah 4: Naikkannya

Saya tidak mahu panel LED berada tepat di lantai, kerana ini bermaksud banyak dari mereka akan dihalang oleh orang-orang di kubah. Saya juga mahu menjadikan kubah lebih tinggi sehingga terasa lebih luas dan mesra.

Kaki

Saya membuat kaki setinggi 50cm daripada 2x4s, dan menyambung penyambung yang sama ke dalamnya seperti penyangga.

Kemudian, untuk meningkatkan kekuatan dan integriti struktur pangkalan, saya menggunakan palang rata aluminium untuk membuat X di antara setiap bahagian kaki.

Pintu

Saya menanggalkan salah satu penyangga mendatar untuk membuat pintu, dan menggantinya dengan sehelai papan lapis di lantai agar kaki berada pada jarak yang betul.

Langkah 5: Rancang Bagaimana LED Sepatutnya

Perisian

Saya menggunakan SketchUp untuk kerja perancangan 3D saya kerana ia boleh digunakan secara percuma dalam aplikasi penyemak imbas. Nasib baik (kerana saya bukan pakar pemodelan 3D) saya menjumpai model kubah geodesi yang terdapat di gudang 3D, di mana terdapat banyak model secara percuma.

Berapa banyak LED?

Tata letak harus mengambil kira estetika tetapi juga kuasa dan pengedaran data. Saya memutuskan untuk menggunakan 11 Fadecandys (dan 11 bekalan kuasa) untuk menutup 33 segi tiga kubah. Ini bermaksud bahawa Fadecandys (dan bekalan kuasa) akan mendorong 3 segitiga masing-masing, dan satu sisi kubah dapat terbuka sehingga orang dapat melihat dari luar.

Ini memberi saya maksimum 512 LED per 3 segitiga, kerana setiap Fadecandy dapat memacu 8 jalur hingga 64 setiap satu.

Memutuskan susun atur

Tidak semua segitiga diciptakan sama! Kubah saya adalah gaya 2V, yang bermaksud ia mempunyai dua jenis segitiga, keseimbangan dan isoseles.

Saya membuat empat susun atur yang berpotensi untuk LED dan pergi ke Instagram untuk bertanya kepada orang mana yang paling mereka sukai. Gaya 1 dan gaya 3 nampaknya muncul di atas. Gaya 3 adalah kegemaran saya tetapi segitiga sepusat dalam gaya 3 sebenarnya memerlukan jalur LED lebih banyak daripada susun atur bergaris, jadi saya memutuskan gaya 1. Ini bermaksud terdapat 8 segitiga sama sisi dengan susun atur LED segitiga sepusat, dan 25 segitiga isoseles dengan LED bergaris susun atur.

Oleh kerana segitiga sama sisi lebih besar dan mengandungi susun atur sepusat, mereka menggunakan LED lebih banyak daripada segitiga isoseles. Oleh itu, saya terpaksa membahagikan keseimbangan di seluruh Fadecandys.

8 daripada Fadecandys mengendalikan 1 segitiga dan 2 segitiga isoseles masing-masing.3 masing-masing dari 3 segitiga isoseles kawalan Fadecandys.

Langkah 6: Lebih Lanjut Mengenai Susun atur LED

Dengan susun atur umum yang diputuskan, saya perlu mengetahui berapa banyak LED yang akan saya letakkan pada setiap panel. Saya melakukan ini menggunakan kombinasi spreadsheet untuk mencari kaedah terbaik untuk memaksimumkan kemampuan Fadecandy, dan membuat skala gambar di Illustrator, jadi saya dapat melihat bagaimana susun aturnya akan kelihatan.

Memaksimumkan keupayaan Fadecandy: Garisan dan Jalur

Saya sebutkan sebelumnya bahawa setiap Fadecandy dapat memacu sehingga 8 jalur masing-masing 64 piksel. Segitiga saya mengandungi banyak garis dengan panjang piksel, beberapa baris dengan piksel yang sangat sedikit.

Sekiranya saya memperlakukan setiap garis itu sebagai jalur, saya akan kehilangan banyak kemampuan Fadecandy.

Sebaliknya jika saya ingin memaksimumkan kemampuan Fadecandy sepenuhnya dan mempunyai 64 LED pada setiap jalur, saya perlu mempunyai beberapa jalur yang bermula di tengah garisan, dan itu akan membingungkan untuk dipetakan kemudian.

Saya harus memikirkan cara terbaik untuk menggabungkan garis bersama menjadi jalur untuk memaksimumkan kemampuan jalur sebanyak mungkin, tanpa membelah garis.

Pada akhirnya …

Panel sama sisi mempunyai empat jalur, terdiri dari:

• 30, 30 (60 total - merah pada gambar yang dilampirkan)
• 30, 22 (jumlah 52 - oren pada gambar yang dilampirkan)
• 22, 22, 14 (58 jumlah - kuning pada gambar yang dilampirkan)
• 14, 14, 6, 6, 6 (46 jumlah - hijau pada gambar yang dilampirkan)

Panel Isosceles mempunyai dua jalur, terdiri dari:

• 23, 28 (51 jumlah - biru pada gambar yang dilampirkan)
• 3, 7, 11, 15, 19 (jumlah 55 - ungu pada gambar yang dilampirkan)

Langkah 7: Letakkan Fadecandys dan Bekalan Kuasa

Gambar ini menunjukkan pandangan rata permukaan kubah.

Panel LED

Setiap panel segitiga telah dilabel dengan angka 1-11, yang merujuk kepada Fadecandy yang mengendalikannya. Setiap Fadecandy memiliki tiga segitiga, jadi segitiga juga memiliki huruf, A-C.

Unsur-unsur lain

Kotak hijau menunjukkan lokasi Fadecandys. Setiap Fadecandy dipasang pada panel kecil yang juga mengagihkan kuasa, saya akan menunjukkannya secara terperinci dalam beberapa langkah.

Kotak berwarna ungu menunjukkan hab USB. Fadecandys disambungkan ke desktop Windows, melalui hub ini.

Kotak biru menunjukkan lokasi bekalan kuasa, yang terletak di 3 kotak kering, di lantai di sekitar kubah.

Hanya untuk menjadikannya sedikit lebih rumit

Sekiranya anda membandingkan lokasi FC10 dan FC11, anda akan melihat bahawa FC10 paling dekat dengan garis terpanjang panel isoskalnya, sementara FC11 paling dekat dengan garis terpendek.

Juga, jika anda melihat 10C anda akan melihat bahawa Fadecandy berada di sebelah kanannya, sedangkan 10A di sebelah kiri.

Saya harus mengambil kira variasi ini ketika mempertimbangkan berapa banyak kabel yang diperlukan setiap jalur led pada permulaannya, dan ketika memetakannya.

Langkah 8: Mengubah Garis Menjadi Jalur

Spreadsheet ini adalah untuk mengetahui berapa banyak kabel yang diperlukan untuk memulakan setiap bahagian jalur LED.

Berapa banyak kabel yang diperlukan?

Beberapa baris dilabel "jst" yang bermaksud mereka adalah permulaan jalur dan hanya memerlukan penyambung JST.

Beberapa jalur mempunyai "jst" dan panjangnya, yang bermaksud jalur bermula agak jauh dari Fadecandy (seperti yang kita lihat pada susun atur pada langkah sebelumnya), dan memerlukan panjang kabel untuk mencapainya sebelum menambahkan penyambung JST.

Beberapa jalur hanya mempunyai panjang, yang bermaksud mereka perlu disambungkan ke bahagian jalur di hadapannya dengan panjang kabel itu.

Langkah 9: Menyiapkan Jalur LED

Jalur LED

Saya menggunakan jalur LED gaya ws2812b, yang mempunyai tiga input, kuasa 5V, tanah dan data. Menggunakan penyambung JST wanita 3 pin membolehkan saya menyambung ke setiap pin ini secara individu. Rakan lelaki penyambung JST akan membekalkan kuasa dan data.

Pematerian

Dengan menggunakan hamparan saya dari langkah sebelumnya, saya memotong semua jalur LED ke panjang yang diperlukan, disolder pada panjang kabel yang diperlukan dan penyambung JST. Saya juga meletakkan kapasitor di awal setiap jalur, ini untuk mengelakkan puncak arus awal merosakkan piksel pertama di jalur. (Saya pernah berlaku sebelum ini dalam projek sebelumnya di mana saya tidak menambahkan kapasitor, jadi ia pasti patut dilakukan.)

Pengedap

Saya menambahkan beberapa silikon RTV ke bahagian jalur yang terdedah, menutupnya dengan penyusutan panas yang jelas dan meletupkannya dengan pistol panas untuk menutup semula kalis air.

Langkah 10: Buat Panel

Bahan

Saya memutuskan untuk menggunakan papan lapis poplar 4mm untuk membuat panel. Saya menyimpannya nipis untuk mengurangkan berat badan. Saya mengira berat keseluruhan papan lapis dan menghubungi buildwithhubs untuk memeriksa sama ada saya mempunyai elaun berat untuk menggantung barang dari struktur kubah. Oleh kerana beratnya diagihkan secara merata di kubah, tidak mengapa. Saya semestinya gemar menggunakan akrilik tetapi sayangnya saya tidak mempunyai anggaran untuk projek ini.

Lekapan jalur LED

Saya tidak mahu merekatkan jalur LED terus ke panel kerana saya ingin dapat mengganti bahagian jalur yang rosak, dan berpotensi menggunakan semula semua jalur pada satu ketika, jadi saya memutuskan untuk membuat lubang pada panel untuk digunakan ikatan kabel. Titik pada gambar yang dilampirkan menunjukkan susun atur lubang pengikat kabel.

Memotong panel

Terdapat 33 segitiga secara keseluruhan, dan saya sesuai dengan 9 kepingan papan lapis 2440 x 1220mm melalui susun atur yang anda lihat pada gambar yang dilampirkan.

Dalam dunia yang ideal, saya akan memasukkan setiap 9 helai lapis terus ke pemotong laser dan memotong segitiga dan lubang tali kabel pada masa yang sama. Sayangnya kita hidup di dunia di mana pemotong laser 2440 x 1220mm jarang berlaku, jadi segitiga harus dipotong menggunakan gergaji besi.

Lebih menyedihkan lagi, kita juga tidak tinggal di dunia di mana satu panel segitiga saya pun sesuai dengan pemotong laser di sekolah, jadi saya harus memotong laser dari setengah dari setiap reka bentuk segitiga, dan menggunakannya untuk menggerudi lubang dengan tangan.

Saya juga melukis bahagian belakang segitiga, yang kebanyakannya berwarna hitam dan kemudian enam yang berwarna perak rawak.

Langkah 11: Kabel Ikat Jalur LED ke Panel

Ini banyak mengikat kabel! Nasib baik saya mempunyai beberapa rakan untuk membantu.

Label kabel

Saya melabelkan setiap penyambung JST dengan label kabel berkod warna, untuk menjadikannya lebih mudah ketika memasangkannya ke Fadecandy. Mereka diperintahkan pelangi, jadi untuk setiap Fadecandy terdapat:

• Jalur 1- Merah
• Jalur 2 - Jingga
• Jalur 3 - Kuning
• Jalur 4 - Hijau
• Jalur 5 - Biru
• Jalur 6 - Ungu
• Jalur 7 - Kelabu
• Jalur 8 - Putih

Bukan pelangi yang tepat tetapi, itulah warna label masuk dan berfungsi!

(Sebilangan Fadecandys, yang hanya memacu 3 panel isoskel, dan bukannya 1 sisi sama dan 2 isosel, hanya menggunakan 6 jalur.)

Langkah 12: Gantung Panel di Kubah

Panel segitiga saya sedikit lebih kecil daripada jurang antara tali, saya mahu mereka tergantung bebas di ruang dan bukannya melekatkannya dengan kuat pada tali.

Kaedah gantung

Setiap simpul kubah mempunyai penutup mata - ini tidak menjadi standard tetapi Buildwithhubs menjualnya dalam bungkusan. Bola mata ini sangat sesuai untuk menggantung barang (walaupun berhati-hati untuk tidak menggantung terlalu banyak berat dari satu simpul).

Saya memutuskan untuk menggunakan klip paracord dan carabiner kecil. Kord dililitkan melalui dua lubang di setiap sudut panel. Carabiner mengikat tali ke bola mata. Untuk mengetatkan kord dan memastikan panel diletakkan dengan betul di ruang, saya juga menambahkan toggle plastik ke masing-masing. Ini bermakna mereka boleh dipotong dengan mudah semasa longgar, dan kemudian diketatkan kemudian meletakkannya di tengah ruang.

Saya sangat gembira dengan kaedah carabiner. Sangat memuaskan untuk memasang panel ke kubah, klik klik klik. Cepat dan mudah untuk membuangnya juga.

Langkah 13: Buat Panel Pembahagian Kuasa dan Data

Oleh itu, kami telah memasangkan banyak penyambung JST ke banyak jalur LED, tetapi apa yang mereka pasangkan?

Setiap jalur perlu disambungkan ke kuasa, tanah dan data dari Fadecandy. Terdapat 11 panel sambungan yang menahan 11 Fadecandys dan mengagihkan kuasa dari 11 bekalan kuasa. Saya laser memotong panel ini dari sisa poplar 4mm. Di sebelahnya, terdapat slot untuk potongan velcro, yang melekatkan panel dengan kemas pada kubah.

Kuasa

Setiap LED menggunakan 0,06A pada kecerahan penuh. Ini bermaksud bahawa jumlah daya yang diperlukan untuk 4378 piksel berjalan dengan kuasa penuh ialah ~ 1.3kW.

Walau bagaimanapun, pada dasarnya saya mempunyai 11 litar kuasa yang sepenuhnya terpisah. (Mereka hanya disambungkan melalui -ve melalui Fadecandy. Jangan sambungkan + ve bekalan kuasa yang berasingan kerana ini berbahaya.) Setiap litar hanya menghidupkan maksimum 428 piksel, total 128W, sehingga arus berada pada tahap yang lebih selamat.

Bekalan kuasa saya mampu membekalkan 150W setiap satu (30A pada 5V).

Pada panel sambungan, kuasa dan tanah masuk dari bekalan kuasa di bahagian bawah, kemudian disambungkan ke penyambung wago, yang menyebarkannya ke 8 penyambung JST lelaki.

Data

Fadecandy terpasang di sebelah kiri panel, dan kabel USB masuk dari bawah sama dengan kabel kuasa.

Kabel data penyambung JST disolder ke jalur pin wanita header tunggal yang dipasang ke pin Fadecandy. Salah satu pin ground pada Fadecandy disambungkan ke litar ground. (Pin tanah saling terhubung satu sama lain, jadi tidak perlu menghubungkan semuanya)

Langkah 14: Penutup Kain

Menjahit penutup kain secara tidak dijangka merupakan salah satu bahagian projek yang paling sukar dan memakan masa. Nasib baik saya mempunyai rakan untuk membantu!

Susun atur

Pada rajah kubah yang rata, anda dapat melihat bahawa penutupnya terdiri daripada 5 pentagon yang masing-masing terdiri daripada 5 segitiga isoseles, ditambah 8 segitiga sama sisi. Kami membuat penutup mengikut urutan ini - menjahit 5 pentagon terlebih dahulu, kemudian menyatukannya dengan segitiga sama sisi.

(Bahagian hitam pada rajah itu terbuka dan tidak ditutup.)

Mengukur

Kami cuba mengetahui ukuran segitiga dengan menggunakan matematik seperti orang normal, tetapi atas sebab tertentu ia tetap salah dan tidak begitu sesuai dengan kubah, jadi pada akhirnya kami menggunakan sekeping polikord melalui selak mata simpul untuk ukur ukurannya, dan kemudian gunakan segitiga polikord ini sebagai templat. Saya tidak tahu mengapa menggunakan pengukuran strut + jurang simpul yang diketahui terus salah, segitiga 3D membingungkan.

Pentagon

Semasa kami membuat segitiga isosceles dan menjahitnya menjadi pentagon, kami sering menggantungnya ke atas kubah untuk memeriksa segala sesuatu yang berbaris. Ia dilekatkan pada kubah menggunakan potongan kecil elastik yang dijahit ke titik di mana segitiga bertemu.

Menyertainya bersama

Setelah kami membuat lima pentagon, kami mula memotong segitiga sama sisi menggunakan kaedah yang sama - polikord melalui selak mata. Sebaik sahaja kita menjahit dua pentagon bersama-sama dengan cara ini, kita menyedari bahawa ia sama sekali tidak berbaris. Oleh itu, kami memutuskan untuk menggantung semua pentagon di kubah, dan memasang segitiga sama sisi ke tempatnya. Kemudian, setelah semuanya disematkan, kami mengeluarkannya dan rakan saya menjahitnya menjadi satu kepingan padat.

Menyematkannya dengan cara ini adalah banyak kerja, sebahagian besarnya dengan tangan saya tepat di atas kepala saya sambil cuba mengepit kain dari luar kubah, sambil berdiri di bahagian dalam. Seronok!

Melabelkan

Sepanjang perjalanan, kami melabelkan kepingan itu dengan pen kain yang larut dalam air … barang-barang ini sangat bagus kerana anda boleh menulis terus pada kain dan kemudian memercikkannya dengan air dan tinta akan hilang (kadang-kadang memerlukan beberapa kali, tetapi ia berfungsi)

Langkah 15: Menggantung Kain

Kain digantung di kubah dengan panjang elastik yang dijahit pada setiap titik, ini diikat pada bolt mata di simpul kubah.

Mengikat dan melepaskan elastik tidak secepat memotong panel, jadi saya ingin mengganti kaedah ini dengan carabiner atau klip lain pada suatu ketika.

Langkah 16: Memasang Kinect

Dalam paparan keyakinan yang tinggi terhadap alam semesta, saya tidak mengukur jarak antara panel untuk memastikan Kinect benar-benar sesuai. (Tolong jangan beritahu tutor saya)

Anda dapat membayangkan kegembiraan saya apabila ia seperti ini.

Gambar ini menunjukkan Kinect v2 tetapi akhirnya saya menggunakan Kinect v1 atas sebab-sebab yang akan saya sampaikan kemudian.

Ia hanya dilekatkan pada strut menggunakan pita velcro dua sisi.

Langkah 17: Lantai

Lantainya diperbuat daripada tikar busa EVA yang saling berkaitan yang saya dapat dari B&Q. Saya telah menggunakan ini untuk dua projek sekarang dan bagus untuk di dalam rumah. Ia sangat selesa untuk duduk.

Di luar rumah di festival berangin seperti Burning Man, ia mesti diamankan secara menyeluruh kerana angin akan berada di bawahnya dan mengangkat semuanya.

Langkah 18: Itulah Binaan Selesai … Ke Atas Kod

Terima kasih kerana melekat dengan saya setakat ini. Itu semua binaan fizikal SELESAI. Sekarang mari kita bincangkan perisian.

Langkah 19: Pelayan Fadecandy

Muat turun perisian

Perisian Fadecandy boleh didapati di sini.

Muat turun keseluruhan github dan nyah zipnya.

Jalankan pelayan

Navigasi ke folder 'bin' di dalam barang keperluan yang baru anda muat turun.

Klik fcserver.exe.

Ini akan memuatkan tetingkap cmd yang menunjukkan semua peranti Fadecandy yang disambungkan. Dalam kes ini, terdapat 11.

Uji LED

Navigasi ke https://127.0.0.1:7890/ untuk melihat UI pelayan Fadecandy. Ini menunjukkan semua peranti yang disambungkan lagi, dan membenarkan sedikit kawalan.

Mengklik pada drop down corak ujian membolehkan anda menetapkan semua piksel untuk Fadecandy itu kepada kecerahan penuh atau separuh. Juga mungkin untuk menjadikan LED hijau kecil pada fadecandy itu sendiri berkelip dengan mengklik "kenal pasti".

Langkah 20: Konfigurasikan Pelayan Fadecandy

Sekarang Fadecandys semuanya dimuat dalam urutan rawak. Sebelumnya saya melabelkan segitiga saya 1-11 tetapi tidak ada cara untuk komputer mengetahui yang mana satu ketika ini. Untuk melakukan itu, kita perlu membuat fail konfigurasi.

Fadecandy mana yang

Sebelum kita dapat memberitahu komputer apa pesanan Fadecandys, kita perlu mencari tahu mana yang kita sendiri. Saya melakukan ini dengan menggunakan UI penyemak imbas untuk menyala setiap bahagian, kemudian mencatat yang mana dan nombor sirinya.

Fail konfigurasi

Dalam fail konfigurasi kami menyenaraikan semua nombor siri, piksel indeks yang mereka mulakan dan berapa piksel yang secara teori mereka kendalikan. Saya mengatakan secara teori kerana saya akan memetakan piksel seolah-olah ada 512 per Fadecandy, walaupun sebenarnya ada lebih sedikit. Ini menjadikannya lebih mudah kerana kita tahu bahawa piksel pertama mana-mana Fadecandy selalu [nombor Fadecandy * 512].

Fadecandy tidak peduli bahawa sebenarnya masing-masing mempunyai piksel yang lebih sedikit daripada yang maksimum, dan kami juga akan menjaganya dalam kod Pemprosesan.

Memuatkan fail konfigurasi

Sekarang, untuk memulakan pelayan Fadecandy, bukannya hanya mengklik fcserver.exe, kita perlu meneruskan fail konfigurasi ini kepadanya.

Kami melakukan ini dengan membuka prompt cmd di dalam folder bin dan menaip

fcserver config.json

Ini sekarang akan memuatkan semua Fadecandys di alamat yang betul.

Langkah 21: Memetakan Pixel

Pemetaan Dymaxion

Buckminster Fuller (yang mempopulerkan kubah geodesi), juga membuat peta dymaxion, yang merupakan representasi bumi seolah-olah berada di permukaan icosahedron. Ia boleh dilipat menjadi 3D atau diratakan menjadi 2D.

Dengan cara yang sama, saya meratakan permukaan kubah saya dari bentuk 3Dnya ke representasi 2D, seperti yang ditunjukkan dalam gambar yang dilampirkan. Perwakilan 2D ini akan dipetakan ke dalam kanvas Pemprosesan di mana semua yang saya lukis di kanvas segera ditunjukkan di seluruh LED.

Memproses

Pemprosesan adalah bahasa pengaturcaraan visual. Sama seperti bagaimana anda melukis sebuah segi empat tepat di Photoshop menggunakan tetikus, anda boleh melukis sebuah segi empat tepat dalam Pemprosesan dengan menulis kod seperti ini:

tepat (100, 80, 10, 50);

Itu akan memberi anda sebuah segi empat tepat bermula 100 px, 80 px ke bawah, 10 px lebar dan 50 px tinggi.

Sekiranya anda tidak biasa dengan Pemprosesan, saya sangat mengesyorkan tutorial Daniel Shiffman di Youtube yang sangat menghiburkan kerana maklumat.

Melukis garis LED

Pemprosesan berfungsi dengan Fadecandy di luar kotak. Terdapat fungsi untuk mengatur LED secara berurutan, dengan memberitahu:

• indeks permulaan / alamat LED dalam baris itu
• bilangan piksel sebenar dalam sebaris
• lokasi x, y di tengah garis
• jarak antara mereka
• sudut garisan

Melukis segitiga

Saya menulis fungsi untuk setiap jenis segitiga saya (garis keseimbangan dan isosel). Saya memberitahu:

• indeks permulaan / alamat LED dalam segitiga keseluruhan ini
• pusat segitiga
• sudut keseluruhan segitiga berada

Dari maklumat ini, ia menulis garis LED, menggunakan trigonometri untuk meletakkannya dengan betul pada kanvas Pemprosesan.

(Anda mungkin ingat banyak langkah ke belakang, saya menunjukkan bahawa disebabkan lokasi Fadecandys, beberapa segitiga isosceles bermula pada jalur terpanjang dan beberapa paling pendek, dan beberapa datang dari kiri dan beberapa kanan. Ini bermakna saya sebenarnya mempunyai empat fungsi untuk segitiga isoseles)

Mengenai alamat

Apabila saya mengatakan indeks / alamat, saya merujuk kepada bagaimana Fadecandy menangani LED.

cth.

• Pada Fadecandy pertama, jalur pertama bermula pada 0
• Pada Fadecandy pertama, jalur kedua bermula pada 64 (tidak kira berapa piksel sebenarnya pada jalur pertama)

Pada Fadecandy pertama, jalur ketiga bermula pada 128 (tidak kira berapa piksel sebenarnya pada dua jalur pertama)

• Pada Fadecandy kedua, jalur pertama bermula pada 512 (tidak kira berapa piksel sebenarnya di Fadecandy pertama
• Pada Fadecandy kedua, jalur kedua bermula pada 576 (… anda mendapat idea)

Kod

Versi "kosong" kod kubah saya terdapat di github di sini.

Kod ini mengandungi pemetaan yang dijelaskan di atas tetapi tidak ada grafik selain lingkaran yang dilukis di mana tetikus berada.

n.b Piksel hanya akan diberikan dalam kod ini jika pelayan Fadecandy berjalan.

Langkah 22: Integrasi Kinect

Kinect 1 atau 2?

Terdapat dua versi Kinect. Kinect v1 bekerja dengan Xbox 360, sementara Kinect v2 bekerja dengan Xbox One (membingungkan).

Saya menggunakan Kinect v1. Sebahagian daripada sebab ini adalah kerana panjang kabel USB pada Kinect v2 sangat sukar kerana jumlah data yang dihantar. Ia memerlukan kabel sambungan yang mahal dan sukar dicari. Oleh kerana Kinect saya dipasang di bahagian atas kubah, saya tidak dapat menyambungkan Kinect v2 terus ke desktop di lantai. Masalah yang tidak masuk akal untuk dimiliki tetapi, kita ada.

Beberapa gambar dan video saya menunjukkan Kinect v2, ini kerana pada mulanya saya memasang alat di mana saya memasang Kinect v2 ke kabel komputer riba yang diikat separuh jalan ke atas kubah, yang menghantar maklumat melalui OSC ke desktop yang mengawal LED. Ini berfungsi dengan baik untuk beberapa aplikasi tetapi setelah saya ingin menggunakan umpan keseluruhan, saya tidak dapat menghantarnya ke seluruh OSC jadi saya menukar ke Kinect v1.

Pemasangan

Saya tidak akan bercakap dengan memasang SDK dan mendapatkan kabel yang betul untuk Kinect kerana terdapat banyak panduan mengenai cara melakukannya. Saya telah memasang SDK v1.8 dan, di dalam Pemprosesan saya menggunakan perpustakaan OpenKinect.

Langkah 23: Penjejakan Kedalaman Kinect

Kod

Kod saya terdapat di github di sini. Ia cukup baik dikomentari jadi jelajah!

Ini adalah gambaran keseluruhan mengenai apa yang dilakukan kod:

Suapan kamera kedalaman Kinect dipetakan ke warna (mis. Jauh = merah, dekat = hijau), dan dipaparkan secara langsung di atas LED. Tetapi ada lebih dari itu.

Pertama, warna setiap piksel dalam suapan kedalaman mengalir bolak-balik di sekitar rona sebenarnya, untuk menambahkan kesan berkilauan.

Kedua, ketika memulakan lakaran, mengklik tetikus akan mengambil bacaan latar, maka hanya piksel yang lebih dekat daripada bacaan latar yang akan dipaparkan. Ini menghentikan lantai / kusyen / struktur kubah daripada muncul.

Terdapat juga fungsi untuk mengatur ulang latar belakang membaca setiap bingkai x, jadi jika orang di dalam kubah masih terbaring, mereka tidak akan muncul. Ini bermakna pergerakan sebenar menonjol, bukannya menunjukkan keseluruhan omong kosong omong kosong mendalam. (Saya akan segera menggantinya dengan versi lerped, jadi latar belakang tidak melakukan tetapan semula yang "keras" tetapi, sebaliknya, berkembang dari masa ke masa)

Terdapat juga animasi latar yang menunjukkan kelompok gumpalan warna, jumlah kluster dipetakan secara terbalik dengan jumlah tindakan yang terjadi di kubah, jadi jika tidak ada yang hadir atau masih ada, ada banyak animasi. Kemudian secara beransur-ansur hilang kerana lebih banyak pergerakan berlaku di dalam.

Langkah 24: Kubah Selesai

Saya harap anda belajar sesuatu dan mendapati ini menarik. Lihat video penuh yang mempunyai banyak rakaman kubah yang berfungsi.

Saya juga menyertakan di sini untuk bersenang-senang beberapa gambar pendedahan lama yang saya ambil ketika di Dome. Selamat mencuba!

Hadiah Pertama dalam Peraduan Make it Glow 2018