قبة LED تفاعلية مع حلوى ومعالجة و Kinect: 24 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

ماذا او ما

عندما تكون في Dome عبارة عن قبة جيوديسية تبلغ مساحتها 4.2 مترًا مغطاة بـ 4378 LEDs. يتم تعيين كل مصابيح LED بشكل فردي ويمكن معالجتها. يتم التحكم فيها بواسطة Fadecandy والمعالجة على سطح مكتب Windows. يتم توصيل Kinect بإحدى دعامات القبة ، بحيث يمكن تتبع الحركة داخل القبة ويمكن للأشخاص التفاعل مع الأضواء.

لماذا

أنا أستكشف تجربة المجموعة من خلال التفاعل المشترك. أحب إنشاء واجهات يمكن للعديد من الأشخاص استخدامها في وقت واحد. يوفر سطح القبة LED ناتجًا مناسبًا لواجهة متعددة المستخدمين لأنها ضخمة ، لذلك يمكن للكثير من الأشخاص رؤيتها. تخلق القبة أيضًا مساحة كروية مريحة ، مما يشجع الناس على الانعطاف نحو بعضهم البعض. يعمل Kinect بشكل رائع كمدخل متعدد المستخدمين لأن الأشخاص يمكنهم التحرك والتأثير على حقل العمق في نفس الوقت ، والحد الوحيد هو عدد الأشخاص الذين يمكن أن يتناسبوا مع المساحة معًا.

أعمل باستمرار على تطوير طرق جديدة للتفاعل لـ عندما في Dome ، لمعرفة تأثير طرق الإدخال المختلفة ، وما الذي يعمل بشكل جيد لمجموعات مختلفة من الناس. أنا حريص بشكل خاص على معرفة الواجهات التي تشجع التواصل بين الأصدقاء والغرباء داخل القبة ، وما الذي يجعل التجربة المشتركة ذات مغزى وجديرة بالاهتمام.

أين

لقد صممت وصنعت عندما تكون في Dome كمشروع نهائي للماجستير ، والذي كان تصميمًا للأداء والتفاعل في مختبر العمارة التفاعلية ، The Bartlett ، UCL.

كيف

بعض التقنيات والأدوات المستخدمة:

• فاديكاندي
• يعالج
• Kinect (حصلت على خاصتي من eBay)
• رأى ميتري
• رأى المسار
• ماكينة الخياطة
• لحام حديد
• مسدس حرارة
• مسدس الغراء الساخن
• قاطع ليزري
• تدريبات

بعض المعدات المستخدمة:

• طقم محور Buildwithhubs
• معالجة الأخشاب المنشورة للدعامات القبة
• 4mm الخشب الرقائقي الحور
• نسيج أبيض منتشر
• قماش أسود
• شريط مسطح من الألومنيوم
• موصلات واغو
• كابل 12awg و 24awg
• مزودات طاقة 5 فولت 30 أمبير
• أرضيات من الفوم
• موصلات Jst
• المكثفات

لنذهب

هناك الكثير من مكونات هذا المشروع التي سأتحدث عنها ، أتمنى أن تجد شيئًا مفيدًا وممتعًا بداخله!

الخطوة الأولى: القبة

طقم المحور

قررت بناء قبتي بمجموعة من buildwithhubs وأود بالتأكيد أن أوصي بهم.

يبيعون مجموعات من الموصلات ويقدمون المشورة بشأن المواد التي يجب شراؤها للدعامات. تُستخدم معظم قبابهم في حدائق الناس الخاصة ، بينما ستكون قبابي في الأماكن العامة ، لذلك اشتريت أيضًا مجموعة من الأغطية الآمنة الإضافية ، والتي تمنع الدعامات من الظهور إذا كان شخص ما يميل على القبة.

مقاس

يبلغ قطر القبة 4.2 م. اخترت هذا الحجم لأنه يعني أن أطول جانب من المثلثات التي تشكل القبة سيكون 1.2 مترًا ، وهذا يتناسب بشكل جيد مع ألواح الخشب الرقائقي عندما جئت لصنع الألواح لتثبيت مصابيح LED.

الخطوة 2: اصنع الدعامات

أطوال

لقد استخدمت آلة حاسبة دعامة buildwithhubs لحساب الأطوال اللازمة لصنع قبة 4.2 متر. 30 بوصة بطول 1059 ملم و 35 بوصة بطول 1209 ملم.

مادة

عبوتان من الخشب المنشور 24 19 مم × 38 مم × 2400 مم من B&Q (على النحو الموصى به في موقع البناء مع المحاور) تكفيان لقبة واحدة. يعمل هذا بشكل جيد بما فيه الكفاية ولكن إذا كنت أفعل ذلك مرة أخرى ، فسأحصل على شيء يتمتع بقوة جانبية أكبر.

معالجة

تم قطع الدعامات بطول باستخدام منشار ميتري ثم قمت برسمها عن طريق وضعها جميعًا بشكل مسطح على ورقة غبار ودحرجة فوقها. هذا جعل اللقطات المتتابعة ممتعة!

ثم جمعتهم معًا في مجموعات من 6 في كل مرة وثبت قطع الموصل في النهايات.

الخطوة الثالثة: بناء القبة

بمجرد صنع الدعامات ، يصبح بناء القبة أمرًا سهلاً للغاية. لن أتحدث خلال العملية بالتفصيل حيث توجد إرشادات على موقع buildwithhubs كما أنها توفر كتيبًا.

الخطوة 4: ارفعه

لم أكن أريد أن تكون لوحات LED على الأرض تمامًا ، لأن هذا يعني أن الكثير منها سيتم حظره من قبل الأشخاص في القبة. كنت أرغب أيضًا في رفع القبة بحيث تبدو أكثر اتساعًا وترحابًا.

أرجل

لقد صنعت أرجل بطول 50 سم من 2x4s ، وقمت بربط نفس الموصلات بها مثل الدعامات.

بعد ذلك ، لزيادة القوة والسلامة الهيكلية للقاعدة ، استخدمت قضيبًا مسطحًا من الألومنيوم لإنشاء X بين كل قسم من أقسام الساق.

الباب

أزلت أحد الدعامات الأفقية لإنشاء مدخل ، واستبدلت بقطعة من الخشب الرقائقي على الأرض لإبقاء الأرجل في التباعد الصحيح.

الخطوة 5: تخطيط كيف يجب أن تبدو المصابيح

برمجة

لقد استخدمت SketchUp في عملي التخطيطي ثلاثي الأبعاد لأنه متاح للاستخدام مجانًا في تطبيق داخل المتصفح. لحسن الحظ (لأنني لست خبيرًا في النمذجة ثلاثية الأبعاد) ، وجدت نموذجًا للقبة الجيوديسية متاحًا في المستودع ثلاثي الأبعاد ، حيث توجد الكثير من النماذج مجانًا.

كم عدد المصابيح؟

يجب أن يأخذ التصميم في الاعتبار الجماليات وكذلك توزيع الطاقة والبيانات. قررت استخدام 11 Fadecandys (و 11 مصدر طاقة) لتغطية 33 من مثلثات القبة. هذا يعني أن Fadecandys (وإمدادات الطاقة) ستقود 3 مثلثات لكل منها ، وأن جانبًا واحدًا من القبة يمكن أن يكون مفتوحًا حتى يتمكن الناس من الرؤية من الخارج.

أعطاني هذا الحد الأقصى من 512 مصباح LED لكل 3 مثلثات ، حيث يمكن لكل Fadecandy قيادة 8 شرائح تصل إلى 64 لكل منها.

اتخاذ قرار بشأن التخطيط

لم يتم إنشاء كل المثلثات على قدم المساواة! قبة بلدي هي نمط 2V ، مما يعني أنها تحتوي على نوعين من المثلثات ، متساوي الأضلاع ومتساوي الساقين.

لقد توصلت إلى أربعة تخطيطات محتملة مختلفة لمصابيح LED وانتقلت إلى Instagram لأسأل الأشخاص الذين يحبونهم أكثر. يبدو أن النمط 1 والأسلوب 3 يظهران في المقدمة. كان النمط 3 هو المفضل لدي ، لكن المثلثات متحدة المركز في النمط 3 تتطلب في الواقع الكثير من شريط LED أكثر من التخطيط المخطط ، لذلك قررت النمط 1. هذا يعني أن هناك 8 مثلثات متساوية الأضلاع مع تخطيط LED لمثلث متحدة المركز ، و 25 مثلث متساوي الساقين مع مخطط LED نسق.

نظرًا لأن المثلثات متساوية الأضلاع أكبر وتحتوي على تخطيط متحد المركز ، فإنها تستخدم الكثير من مصابيح LED أكثر من مثلثات متساوي الساقين. لذلك اضطررت إلى تقسيم التوازنات عبر فاديكانديس.

يتحكم 8 من Fadecandys في 1 متساوي الأضلاع و 2 مثلثات متساوية الساقين.

الخطوة 6: المزيد حول تخطيط LED

مع تحديد التصميم العام ، كنت بحاجة إلى تحديد عدد مصابيح LED التي سأضعها على كل لوحة بالضبط. لقد فعلت ذلك باستخدام مزيج من جدول بيانات للتوصل إلى أفضل طريقة لتعظيم قدرات Fadecandy ، ولتوسيع نطاق الرسومات في Illustrator ، حتى أتمكن من رؤية الشكل الذي سيبدو عليه التخطيط.

تعظيم قدرة Fadecandy: خطوط وشرائح

لقد ذكرت سابقًا أن كل Fadecandy يمكنه تشغيل ما يصل إلى 8 شرائح من 64 بكسل لكل منها. تحتوي مثلثاتي على العديد من الأسطر بأطوال بكسل مختلفة ، وبعض الخطوط بها عدد قليل جدًا من وحدات البكسل.

إذا كنت سأعامل كل واحد من هذه الخطوط على أنه شريط ، فسأفقد الكثير من قدرة Fadecandy.

على العكس من ذلك ، إذا كنت أرغب في زيادة قدرة Fadecandy تمامًا ولديك 64 مصباحًا LED على كل شريط ، فسوف أحتاج إلى بعض الشرائط التي بدأت في منتصف السطر ، وسيكون ذلك مربكًا لرسم خريطة لاحقًا.

اضطررت إلى معرفة أفضل السبل لضم الخطوط معًا في شرائط لتحقيق أقصى قدر ممكن من قدرة الشريط قدر الإمكان ، دون تقسيم الخطوط.

فى النهاية…

الألواح متساوية الأضلاع لها أربعة شرائح مكونة من:

• 30 ، 30 (إجمالي 60 - أحمر على الصورة المرفقة)
• 30 ، 22 (إجمالي 52 - برتقالي على الصورة المرفقة)
• 22 ، 22 ، 14 (إجمالي 58 - أصفر على الصورة المرفقة)
• 14 ، 14 ، 6 ، 6 ، 6 (إجمالي 46 - أخضر على الصورة المرفقة)

تحتوي الألواح المتساوية الساقين على شريطين مكونين من:

• 23 ، 28 (إجمالي 51 - أزرق على الصورة المرفقة)
• 3 ، 7 ، 11 ، 15 ، 19 (إجمالي 55 - أرجواني على الصورة المرفقة)

الخطوة 7: قم بتخطيط Fadecandys وإمدادات الطاقة

تُظهر هذه الصورة منظرًا مسطحًا لسطح القبة.

لوحات LED

تم تسمية كل لوحة مثلث برقم 1-11 ، والذي يشير إلى Fadecandy التي تتحكم فيها. يحتوي كل فاديكاندي على ثلاثة مثلثات ، وبالتالي فإن المثلثات تحتوي أيضًا على حرف ، A-C.

عناصر أخرى

تظهر المربعات الخضراء موقع فاديكانديس. يتم تثبيت كل فاديكاندي على لوحة صغيرة تقوم أيضًا بتوزيع الطاقة ، وسأعرض هذا بالتفصيل في بضع خطوات.

تظهر المربعات الأرجواني محاور USB. يتم توصيل Fadecandys بسطح مكتب Windows ، عبر هذه المحاور.

توضح المربعات الزرقاء موقع إمدادات الطاقة ، الموجودة في 3 صناديق جافة ، على الأرض حول القبة.

فقط لجعل الأمر أكثر تعقيدًا بعض الشيء

إذا قارنت موقع FC10 و FC11 ، فستلاحظ أن FC10 هي الأقرب إلى أطول خط من لوحات متساوية الساقين ، بينما FC11 هي الأقرب إلى أقصر سطر.

أيضًا ، إذا نظرت إلى 10C سترى أن Fadecandy على يمينها ، بينما 10A على اليسار.

كان علي أن آخذ هذه الاختلافات في الاعتبار عند التفكير في مقدار الكبل الذي يحتاجه كل شريط LED في البداية ، وعند تعيينها.

الخطوة 8: تحويل الخطوط إلى شرائط

كان جدول البيانات هذا هو معرفة مقدار الكبل المطلوب لتوصيله في بداية كل قسم من شريط LED.

ما هو مقدار الكابل المطلوب؟

بعض الأسطر تسمى "jst" مما يعني أنها بداية الشريط وتحتاج فقط إلى موصل JST.

تحتوي بعض الشرائط على "jst" وطول ، مما يعني أن الشريط يبدأ بعيدًا عن Fadecandy (كما رأينا في التخطيط في الخطوة السابقة) ، ويحتاج إلى هذا الطول من الكبل للوصول إليه قبل إضافة موصل JST.

بعض الشرائط لها طول فقط ، مما يعني أنها بحاجة إلى ربطها بقسم الشريط قبلها بهذا الطول من الكبل.

الخطوة 9: تحضير شريط LED

شريط LED

أنا أستخدم شريط LED نمط ws2812b ، والذي يحتوي على ثلاثة مدخلات ، طاقة 5 فولت ، أرضي وبيانات. يسمح لي استخدام موصلات JST الأنثوية ذات 3 سنون بالاتصال بكل من هذه المسامير على حدة. سيقوم النظراء الذكور من موصلات JST بتزويد الطاقة والبيانات.

اللحيم

باستخدام جدول البيانات الخاص بي من الخطوة السابقة ، قمت بقص كل شريط LED بالأطوال المطلوبة ، ملحومًا بالأطوال المطلوبة للكابل وموصلات JST. أضع أيضًا مكثفًا في بداية كل شريط ، وذلك لتجنب أي قمم في التيار الأولي من تدمير البكسل الأول في الشريط. (لقد حدث هذا من قبل في المشاريع السابقة حيث لم أقم بإضافة المكثف ، لذلك فهو بالتأكيد يستحق القيام به.)

ختم

أضفت بعضًا من سيليكون RTV إلى الجزء المكشوف من الشريط ، وقمت بتغطيته بتقلص حراري واضح وقمت بتفجيره بمسدس حراري لإعادة ختم مقاومة الماء.

الخطوة 10: اصنع الألواح

مادة

قررت استخدام الخشب الرقائقي الحور 4 مم لصنع الألواح. احتفظت به نحيفًا لتقليل الوزن. لقد عملت على تحديد الوزن الإجمالي للخشب الرقائقي واتصلت بمحاور البناء للتحقق مما إذا كنت ضمن حدود الوزن المسموح بها لتعليق الأشياء من هيكل القبة. نظرًا لأن الوزن موزع بالتساوي عبر القبة ، فلا بأس بذلك. كنت أرغب في استخدام الأكريليك ولكن لسوء الحظ كان خارج الميزانية بالنسبة لي لهذا المشروع.

مرفق شريط LED

لم أكن أرغب في لصق شريط LED مباشرة على الألواح حيث أود أن أكون قادرًا على استبدال أقسام الشريط المعيب ، وربما إعادة استخدام كل الشريط في مرحلة ما ، لذلك قررت عمل ثقوب في الألواح لاستخدامها شريط رباط الاسلاك. تُظهر النقاط الموجودة في الصورة المرفقة تخطيط فتحات ربط الكابلات.

قطع الألواح

هناك 33 مثلثًا في المجموع ، وأنا تتناسب مع 9 أوراق من الخشب الرقائقي 2440 × 1220 مم عبر التخطيط الذي تراه في الصورة المرفقة.

في عالم مثالي كنت سأفرقع كل ورقة من الصفائح التسعة مباشرة في قاطع الليزر وأقطع المثلثات وفتحات ربط الكابلات في نفس الوقت. للأسف ، نحن نعيش في عالم نادرًا ما تكون فيه قواطع الليزر 2440 × 1220 مم ، لذلك كان لا بد من قطع المثلثات باستخدام منشار الجنزير.

ما زال محزنًا ، نحن أيضًا لا نعيش في عالم تتلاءم فيه حتى لوحة واحدة من ألواح المثلث الخاصة بي مع قاطع الليزر في المدرسة ، لذلك اضطررت إلى قص قالب من نصف كل تصميم من تصميمات المثلث بالليزر واستخدامه لحفر الثقوب باليد.

رسمت أيضًا الجزء الخلفي من المثلثات ، معظمها باللون الأسود ثم ستة منها فضية عشوائية.

الخطوة 11: اربط الكبل شريط LED باللوحات

كان هذا كثيرًا من ربط الكابلات! لحسن الحظ كان لدي بعض الأصدقاء للمساعدة.

ملصقات الكابلات

لقد قمت بتسمية كل موصل JST بملصق كبل مرمز بالألوان ، لتسهيل الأمر عندما يتعلق الأمر بتوصيله في Fadecandy الخاص به. تم ترتيبها بألوان قوس قزح ، لذلك لكل فاديكاندي:

• قطاع 1- أحمر
• قطاع 2 - برتقالي
• قطاع 3 - أصفر
• قطاع 4 - أخضر
• قطاع 5 - أزرق
• قطاع 6 - أرجواني
• قطاع 7 - رمادي
• قطاع 8 - أبيض

ليس قوس قزح دقيقًا ولكن هذه هي الألوان التي جاءت بها الملصقات وهي تعمل!

(بعض Fadecandys ، تلك التي تقود 3 ألواح متساوية الساقين فقط ، بدلاً من 1 متساوي الأضلاع و 2 متساوي الساقين ، تستخدم فقط 6 شرائح.)

الخطوة 12: علق الألواح في القبة

الألواح المثلثة الخاصة بي أصغر قليلاً من الفجوة بين الدعامات ، أردت تعليقها بحرية في الفضاء بدلاً من ربطها بقوة بالدعامات.

طريقة التعليق

تحتوي كل عقدة في القبة على مسمار برغي - لا تأتي هذه المعايير بشكل قياسي ولكن Buildwithhubs تبيعها في حزمة. تعتبر هذه المسامير ذات العروة مثالية لتعليق الأشياء (على الرغم من توخي الحذر حتى لا تعلق الكثير من الوزن على عقدة واحدة).

قررت استخدام مقاطع paracord و carabiner صغيرة. يتم لف السلك من خلال فتحتين في كل ركن من أركان اللوحة. يقوم حلقة الحلقة بتثبيت الحبل بالمسمار ذي العروة. لتشديد السلك والتأكد من وضع اللوحة بشكل صحيح في المساحة ، أضفت أيضًا مفتاح تبديل بلاستيكي لكل واحد. هذا يعني أنه يمكن قصها بسهولة وهي فضفاضة ، ثم شدها بعد ذلك لوضعها في وسط المساحة.

أنا سعيد جدًا بكيفية ظهور طريقة حلقة تسلق. إنه لأمر مرضي جدًا أن تقوم بقص الألواح على القبة ، انقر فوق انقر فوق. إنه سريع وسهل إزالتها أيضًا.

الخطوة 13: إنشاء لوحات توزيع الطاقة والبيانات

لذلك ، قمنا بتوصيل الكثير من موصلات JST بكميات كبيرة من شريط LED ، ولكن ما الذي يتم توصيله به؟

يحتاج كل قطاع إلى الاتصال بالطاقة والأرض والبيانات من Fadecandy. هناك 11 لوحة توصيل تحمل 11 فاديكانديس وتوزع الطاقة من 11 مصدر طاقة. لقد قطعت هذه الألواح بالليزر من رقائق الحور المتبقية 4 مم. على الجانب ، توجد فتحات لقطع الفيلكرو ، والتي تربط الألواح بدقة بدعامات القبة.

قوة

يستخدم كل LED 0.06A في السطوع الكامل. هذا يعني أن إجمالي الطاقة اللازمة لتشغيل 4378 بكسل بكامل طاقته هو 1.3 كيلو وات.

ومع ذلك ، لدي 11 دائرة طاقة منفصلة تمامًا. (يتم توصيلهم فقط عبر -ve عبر Fadecandy. لا تقم بتوصيل + ve من مصادر الطاقة المنفصلة لأن هذا أمر خطير.) كل دائرة تعمل فقط بحد أقصى 428 بكسل ، بإجمالي 128 واط ، وبالتالي فإن التيار عند مستوى أكثر أمانًا.

مصادر الطاقة الخاصة بي قادرة على توفير 150 واط لكل منها (30 أمبير عند 5 فولت).

على لوحة التوصيل ، تأتي الطاقة والأرض من مصدر الطاقة في الأسفل ، ثم يتم توصيلها بموصلات wago ، التي توزعها عبر 8 موصلات JST ذكر.

البيانات

يتم توصيل Fadecandy على يسار اللوحة ، ويأتي كبل USB من الأسفل مثل كبلات الطاقة.

يتم لحام كبل البيانات لموصل JST بشريط من دبابيس أنثى ذات رأس واحد والتي يتم توصيلها بدبابيس Fadecandy. يتم توصيل أحد المسامير الأرضية على Fadecandy بالدائرة الأرضية. (جميع المسامير الأرضية متصلة ببعضها البعض ، لذلك ليس من الضروري توصيلها جميعًا)

الخطوة 14: تغطية القماش

كانت خياطة غطاء القماش معًا بشكل غير متوقع أحد أكثر الأجزاء صعوبة واستهلاكًا للوقت في هذا المشروع. لحسن الحظ كان لدي صديق للمساعدة!

تخطيط

في الرسم البياني المسطح للقبة ، يمكنك أن ترى أن الغطاء يتكون من 5 خماسيات تتكون من 5 مثلثات متساوية الساقين ، بالإضافة إلى 8 مثلثات متساوية الأضلاع. لقد صنعنا الغلاف بهذا الترتيب - قمنا أولاً بخياطة الخماسيات الخمسة معًا ، ثم ربطناها معًا بمثلثات متساوية الأضلاع.

(الأقسام السوداء في هذا الرسم البياني مفتوحة ومكشوفة).

قياس

حاولنا معرفة قياسات المثلثات باستخدام الرياضيات مثل الأشخاص العاديين ، ولكن لسبب ما استمر في الظهور بشكل خاطئ ولم يكن مناسبًا تمامًا للقبة ، لذلك في النهاية استخدمنا قطعة من البوليكورد من خلال مسامير العين للعقد من أجل قم بقياس الحجم ، ثم استخدم هذا المثلث المتعدد الأسلاك كقالب. لا أعرف لماذا استمر الخطأ في استخدام القياسات المعروفة للفجوات + العقدة ، والمثلثات ثلاثية الأبعاد مربكة.

الخماسي

عندما صنعنا المثلثات المتساوية الساقين وخياطتها معًا في شكل خماسي ، كثيرًا ما علقناها على القبة للتحقق من أن كل شيء كان مصطفًا. يتم تثبيته على القبة باستخدام قطع صغيرة من المطاط يتم حياكتها عند النقاط التي تلتقي فيها المثلثات.

الانضمام إليها معًا

بمجرد أن نصنع الخماسيات الخمسة ، بدأنا في قطع المثلثات متساوية الأضلاع باستخدام نفس الطريقة - الحبال المتعددة من خلال براغي العين. بمجرد أن قمنا بخياطة اثنين من البنتاغون معًا بهذه الطريقة ، أدركنا أنه لم يكن مصطفًا جيدًا على الإطلاق. لذا ، بدلاً من ذلك ، قررنا تعليق جميع الخماسيات في القبة ، وتثبيت المثلثات متساوية الأضلاع بها في مكانها. بعد ذلك ، بمجرد أن يتم تثبيتها بالكامل ، أزلناها وخياطتها صديقي معًا في قطعة واحدة صلبة.

كان تثبيته بهذه الطريقة يتطلب الكثير من العمل ، وكان الكثير منه مع ذراعي مباشرة فوق رأسي في كثير من الأحيان أثناء محاولتي تثبيت القماش من خارج القبة ، بينما أقف في الداخل. مرح!

الوسم

على طول الطريق ، قمنا بتسمية القطع بقلم قماش قابل للذوبان في الماء … هذه الأشياء رائعة حيث يمكنك الكتابة مباشرة على القماش ثم رشها بالماء وسيختفي الحبر (أحيانًا يستغرق الأمر بضع مرات ، لكنه يعمل)

الخطوة 15: قطع القماش

يُعلَّق القماش في القبة بأطوال مطاطية تُخيط على كل نقطة ، وهذه تربط بمسامير العين عند عقد القبة.

لا يعد ربط الأشرطة المطاطية وفك ربطها سريعًا مثل القص على الألواح ، لذلك أود استبدال هذه الطريقة بحلقات تسلق أو بعض المشابك الأخرى في مرحلة ما.

الخطوة 16: إرفاق Kinect

في عرض جريء للثقة في الكون ، لم أقم في أي وقت بقياس الفجوة بين الألواح للتأكد من أن Kinect سيكون مناسبًا بالفعل. (من فضلك لا تخبر المعلمين)

يمكنك أن تتخيل فرحتي عندما تكون مناسبة بهذا الشكل.

تُظهر هذه الصورة Kinect v2 ولكني انتهيت من استخدام Kinect v1 لأسباب سأقوم بها لاحقًا.

إنه متصل فقط بالدعامة باستخدام شريط فيلكرو مزدوج الوجه.

الخطوة 17: الأرضية

الأرضية مصنوعة من حصائر إسفنجية EVA المتشابكة التي حصلت عليها من B&Q. لقد استخدمت هذه في مشروعين الآن وهي رائعة للاستخدام في الداخل. إنه مريح للغاية للجلوس.

في الهواء الطلق في المهرجانات العاصفة مثل Burning Man ، يجب تأمينها في كل مكان لأن الريح ستندفع تحتها وترفع كل شيء.

الخطوة 18: هذا هو البناء الذي تم … على المدونة

شكرا لبقائك معي حتى الآن. هذا هو كل البناء المادي الذي تم القيام به. الآن دعنا نناقش البرنامج.

الخطوة 19: خادم Fadecandy

قم بتنزيل البرنامج

برنامج Fadecandy متاح هنا.

قم بتنزيل github بالكامل وفك ضغطه.

قم بتشغيل الخادم

انتقل إلى مجلد "bin" داخل أشياء fadecandy التي قمت بتنزيلها للتو.

انقر فوق fcserver.exe.

سيؤدي هذا إلى تحميل نافذة cmd التي تعرض جميع أجهزة Fadecandy المتصلة. في هذه الحالة ، هناك 11.

اختبر المصابيح

انتقل إلى https://127.0.0.1:7890/ لمشاهدة واجهة مستخدم خادم Fadecandy. يعرض هذا جميع الأجهزة المتصلة مرة أخرى ، ويسمح بقدر ضئيل من التحكم.

يتيح لك النقر فوق القائمة المنسدلة لنمط الاختبار ضبط جميع وحدات البكسل الخاصة بـ Fadecandy على سطوع كامل أو نصف. من الممكن أيضًا جعل مؤشر LED الأخضر الصغير على الحلوى نفسها يومض بالضغط على "تحديد".

الخطوة 20: تكوين خادم Fadecandy

يتم الآن تحميل جميع Fadecandys بترتيب عشوائي. في وقت سابق ، قمت بتسمية مثلثاتي من 1 إلى 11 ولكن لا توجد طريقة للكمبيوتر لمعرفة أيهما في الوقت الحالي. للقيام بذلك ، نحتاج إلى إنشاء ملف التكوين.

أي فاديكاندي هو الذي

قبل أن نتمكن من إخبار الكمبيوتر بترتيب Fadecandys ، نحتاج إلى معرفة أيهما نحن. لقد فعلت ذلك باستخدام واجهة مستخدم المتصفح لجعل كل قسم يضيء ، ثم ملاحظة أي قسم كان وما هو رقمه التسلسلي.

ملف التكوين

في ملف التكوين ، نقوم بإدراج جميع الأرقام التسلسلية ، وبكسل الفهرس الذي يبدأون فيه وعدد وحدات البكسل التي يتحكمون فيها نظريًا. أقول نظريًا لأنني سأقوم بتعيين البكسل كما لو كان هناك 512 لكل Fadecandy ، على الرغم من وجود عدد أقل في الواقع. هذا يجعل الأمر أسهل لأننا نعلم أن أول بكسل في أي Fadecandy هو دائمًا [رقم Fadecandy * 512].

لا تهتم Fadecandy بأن يكون لكل وحدة عدد بكسلات أقل من الحد الأقصى ، وسنتولى الأمر في كود المعالجة أيضًا.

تحميل ملف التكوين

الآن ، لبدء تشغيل خادم Fadecandy ، بدلاً من النقر فوق fcserver.exe فقط ، نحتاج إلى تمرير ملف التكوين هذا إليه.

نقوم بذلك عن طريق فتح موجه cmd داخل مجلد bin والكتابة

fcserver config.json

سيؤدي هذا الآن إلى تحميل جميع Fadecandys في العناوين الصحيحة.

الخطوة 21: تعيين وحدات البكسل

رسم خرائط ديماكسيون

قام بكمنستر فولر (الذي شاع القباب الجيوديسية) أيضًا بإنشاء خريطة ديماكسيون ، والتي تمثل الأرض كما لو كانت على سطح مجسم عشري الوجوه. يمكن طيها لتكون ثلاثية الأبعاد أو مسطحة لتكون ثنائية الأبعاد.

وبنفس الطريقة ، أقوم بتسوية سطح القبة من شكلها ثلاثي الأبعاد إلى تمثيل ثنائي الأبعاد ، كما هو موضح في الصورة المرفقة. سيتم تعيين هذا التمثيل ثنائي الأبعاد في لوحة معالجة حيث يتم عرض كل شيء أرسمه على اللوحة على الفور عبر مصابيح LED.

يعالج

المعالجة هي لغة برمجة مرئية. تمامًا كما ترسم مستطيلًا في Photoshop باستخدام الماوس ، يمكنك رسم مستطيل في المعالجة عن طريق كتابة رمز مثل هذا:

مستقيم (100 ، 80 ، 10 ، 50) ؛

سيعطيك ذلك مستطيلًا يبدأ من 100 بكسل و 80 بكسل لأسفل و 10 بكسل عرضًا و 50 بكسل ارتفاعًا.

إذا لم تكن معتادًا على المعالجة ، فإنني أوصي بشدة بدروس دانيال شيفمان التعليمية على Youtube والتي هي مسلية بقدر ما هي مفيدة.

رسم خطوط المصابيح

تعمل المعالجة مع Fadecandy خارج الصندوق. هناك وظيفة لوضع مصابيح LED في خطوط ، من خلال إخبارها بما يلي:

• فهرس البداية / عنوان المصابيح في هذا الخط
• العدد الفعلي لوحدات البكسل في الخط
• موقع x ، y لمركز الخط
• التباعد بينهما
• زاوية الخط

رسم المثلثات

لقد كتبت دالة لكل نوع من أنواع المثلثات الخاصة بي (متساوي الأضلاع ومتساوي الساقين). اقولها:

• فهرس البداية / عنوان المصابيح في هذا المثلث بأكمله
• مركز المثلث
• الزاوية التي يقع عليها المثلث كله

من هذه المعلومات ، تكتب خطوط مصابيح LED ، باستخدام علم المثلثات لوضعها بشكل صحيح على لوحة المعالجة.

(قد تتذكر العديد من الخطوات إلى الوراء ، لقد أشرت إلى أنه نظرًا لموقع Fadecandys ، تبدأ بعض المثلثات متساوية الساقين من الشريط الأطول والبعض الآخر في الأقصر ، ويأتي البعض الآخر من اليسار والبعض الآخر من اليمين. وهذا يعني أنني في الواقع أربع وظائف للمثلثات متساوي الساقين)

حول العناوين

عندما أقول الفهرس / العنوان ، فإنني أشير إلى كيفية معالجة Fadecandy لمصابيح LED.

على سبيل المثال

• في Fadecandy الأول ، يبدأ الشريط الأول من 0
• في Fadecandy الأول ، يبدأ الشريط الثاني عند 64 (بغض النظر عن عدد وحدات البكسل الموجودة بالفعل في الشريط الأول)

في Fadecandy الأول ، يبدأ الشريط الثالث عند 128 (بغض النظر عن عدد وحدات البكسل الموجودة بالفعل في أول شريطين)

• في Fadecandy الثاني ، يبدأ الشريط الأول عند 512 (بغض النظر عن عدد وحدات البكسل الموجودة بالفعل في Fadecandy الأول
• في Fadecandy الثاني ، الشريط الثاني يبدأ من 576 (… تحصل على الفكرة)

الشفرة

نسخة "فارغة" من كود قبة بلدي متاحة على جيثب هنا.

يحتوي هذا الرمز على التعيين الموصوف أعلاه ولكن لا توجد رسومات باستثناء الدائرة المرسومة حيث يوجد الماوس.

n.b سيتم عرض وحدات البكسل في هذا الرمز فقط إذا كان خادم Fadecandy قيد التشغيل.

الخطوة 22: تكامل Kinect

كينكت 1 أو 2؟

يوجد إصداران من Kinect. عمل Kinect v1 مع Xbox 360 ، بينما عمل Kinect v2 مع Xbox One (بشكل محير).

أنا أستخدم Kinect v1. جزء من السبب في ذلك هو أنه من الصعب جدًا تمديد طول كبل USB على Kinect v2 نظرًا لكمية البيانات التي يتم إرسالها. يتطلب كابل تمديد باهظ الثمن ويصعب العثور عليه. نظرًا لأنه تم تركيب Kinect في الجزء العلوي من القبة ، فأنا غير قادر على توصيل Kinect v2 مباشرة بسطح المكتب على الأرض. هناك مشكلة سخيفة ولكن ها نحن.

تُظهر بعض الصور ومقاطع الفيديو الخاصة بي Kinect v2 ، وذلك لأنني قمت في البداية بإعداد حيث تم توصيل Kinect v2 بكابل كمبيوتر محمول في منتصف الطريق إلى أعلى القبة ، والذي أرسل معلومات عبر OSC إلى سطح المكتب الذي يتحكم في مصابيح LED. لقد نجح هذا الأمر بشكل جيد مع بعض التطبيقات ولكن بمجرد أن أردت استخدام موجز العمق بالكامل ، لم أتمكن من إرسالها عبر OSC لذا قمت بالتبديل إلى Kinect v1.

التركيب

لن أتحدث عن تثبيت SDK والحصول على الكابلات الصحيحة لـ Kinect حيث يوجد الكثير من الأدلة حول كيفية القيام بذلك. لقد تم تثبيت SDK v1.8 ، وداخل المعالجة أستخدم مكتبة OpenKinect.

الخطوة 23: تتبع عمق Kinect

الشفرة

الكود الخاص بي متاح على جيثب هنا. لقد تم التعليق بشكل جيد لذا قم بالتصفح!

هذه نظرة عامة على ما تفعله الشفرة:

يتم تعيين تغذية كاميرا عمق Kinect للون (على سبيل المثال بعيد = أحمر ، قريب = أخضر) ، ويتم عرضها مباشرة فوق مصابيح LED. ولكن هناك ما هو أكثر من ذلك.

أولاً ، يتغيّر لون كل بكسل في العمق ذهابًا وإيابًا حول تدرج اللون الفعلي ، لإضافة تأثير متلألئ.

ثانيًا ، عند بدء الرسم ، سيأخذ النقر بالماوس قراءة خلفية ، ثم سيتم عرض وحدات البكسل الأقرب من قراءة الخلفية فقط. هذا يمنع الأرضية / أي وسائد / هيكل القبة من الظهور.

هناك أيضًا وظيفة لإعادة ضبط الخلفية لقراءة كل إطارات x ، لذلك إذا كان الأشخاص داخل القبة مستلقين ، فلن يظهروا. هذا يعني أن الحركة الفعلية تبرز ، بدلاً من إظهار الكتلة الكروية الكاملة للهراء العميق. (سأستبدل هذا قريبًا بإصدار lerped ، لذا لا تقوم الخلفية بإعادة الضبط "الثابت" بل تتطور بمرور الوقت)

هناك أيضًا رسوم متحركة في الخلفية تُظهر مجموعات من النقاط الملونة ، ويتم تعيين مقدار المجموعات عكسيًا على مقدار الحركة التي تحدث في القبة ، لذلك إذا لم يكن هناك أحد أو لا يزال ، فهناك الكثير من الرسوم المتحركة. ثم يختفي تدريجياً مع حدوث المزيد من الحركة في الداخل.

الخطوة 24: تم الانتهاء من القبة

أتمنى أن تكون قد تعلمت شيئًا ووجدت هذا ممتعًا. تحقق من الفيديو الكامل الذي يحتوي على مجموعة من اللقطات للقبة وهي تعمل.

لقد أدرجت هنا أيضًا من أجل المتعة بعض صور التعريض الطويل التي التقطتها لـ When in Dome. يتمتع!

الجائزة الأولى في مسابقة Make it Glow 2018