ვირტუალური გრაფიტი: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:22

მე ვნახე რამდენიმე ვირტუალური გრაფიტის სისტემა ინტერნეტში, მაგრამ ვერ ვიპოვე რაიმე ინფორმაცია გამოქვეყნებული, თუ როგორ უნდა გავაკეთო (თუმცა იხილეთ ბმულების ბოლო გვერდი). ვფიქრობდი, რომ ეს შესანიშნავი იქნებოდა ჩემი გრაფიტის სემინარებისთვის, ასე რომ მე თვითონ გავაკეთე და გამოვაქვეყნე ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ თქვენი აქ! მახასიათებლები * ყველა ღია წყარო და აპარატურა, * ღირებულება <100 ფუნტი პროექტორისა და კომპიუტერის გამოკლებით, * ამოიცნობს can's nozzle წნევა და მანძილი ეკრანიდან, * მოდელები ხატავს თუ ძალიან ნელა მოძრაობთ! თუ სხვა სისტემებზე მუშაობთ, გთხოვთ განათავსოთ თქვენი ინსტრუქცია! უნარები დაგჭირდებათ * ხის დამუშავება ხის უკანა საპროექციო ეკრანის გასაკეთებლად, * ელექტრონული სქემები და პროგრამირება Atmel AVR მიკრო კონტროლერები (ან arduino), * შეძლებთ დააინსტალიროთ ბიბლიოთეკები თქვენს კომპიუტერში, რათა დაუშვან დამუშავება wiimote– თან საუბრისთვის.

ნაბიჯი 1: როგორ მუშაობს

* სპრეის ქილაში არის ინფრაწითელი LED, რომელიც ანათებს პროექტორის ეკრანზე და ჩანს wiimote– ს კამერით. * Wiimote აგზავნის კომპიუტერის ქილაში X და Y კოორდინატებს bluetooth რადიო ბმულის საშუალებით. * კომპიუტერი აწარმოებს ხატვის მარტივ პროგრამას, რომელიც იყენებს პროექტორს ხაზების "ხატვისთვის", როგორც ქილაში ხატავთ. ის ასევე ზრუნავს wiimote კამერის ეკრანზე გამოსახვაზე, 4 პუნქტიანი კალიბრაციის სისტემის გამოყენებით. * სპრეის ასევე შეუძლია აღმოაჩინოს მისი მანძილი ეკრანიდან და საქშენების წნევა: რაც უფრო შორს ხართ, მით უფრო დიდია დახატული წერტილი, რაც უფრო ძლიერად დააჭერთ საქშენს, მით უფრო გაუმჭვირვალე ხდება საღებავის წერტილი.

ნაბიჯი 2: კომპონენტები

აქ მოცემულია ყველა ის ნაწილი, რაც გჭირდებათ ერთად შესაერთებლად:

* კომპიუტერი - უნდა იყოს დაახლოებით 1.4 გიგაჰერცი, Bluetooth და USB პორტი, * დამუშავების გარემო, * ვირტუალური გრაფიტის პროგრამული უზრუნველყოფა, ჩამოტვირთეთ "კომპიუტერის დაყენების" საფეხურიდან, * nintendo wiimote - იყიდეთ მეორადი ebay– დან, * პროექტორი - მას დასჭირდება იყავით ნათელი, თუ თქვენ აპირებთ გამოიყენოთ დღის განმავლობაში ან შიგნით განათებით, * უკანა პროექციის ეკრანი - გააკეთეთ საკუთარი თავი, * ვირტუალური სპრეი შეგიძლიათ გააკეთოთ საკუთარი თავი, * ვირტუალური სპრეის მიმღები - გააკეთეთ საკუთარი თავი. ჩაშენებული usb-> სერიული) £ 21 * რადიო rx/tx წყვილი £ 9 * კომპონენტები სამშენებლო სპრეისათვის £ 18 პლუს სურვილისამებრ დანართი £ 12 * არჩევითი დანართი მიმღებისთვის £ 8 * nintendo wiimote - იყიდეთ მეორადი ebay– დან £ 20

ნაბიჯი 3: უკანა პროექციის ეკრანი

ეკრანი უნდა იყოს მხოლოდ საკმარისი რაოდენობის გამჭვირვალობისთვის! თუ ის არ არის საკმარისად გამჭვირვალე, სურათი არ ჩანს და ინფრაწითელი LED არ იქნება ხილული wiimote– ის კამერისთვის. თუ ის ძალიან გამჭვირვალეა, მაშინ პროექტორი დაბრმავდება და გამოსახულება გარეცხილია. (თუმცა იხილეთ ბოლო გვერდი ამის შემსუბუქების გზებისათვის).

მე გამოვიყენე ლიკრა, რომელიც მჭიდროა, ასე რომ შემიძლია გავჭიმო, რომ უფრო გამჭვირვალე გახდეს. ამ მომენტში მას ვიჭერ ცერა თითებით, მაგრამ ვამთავრებ velcro– ს, როდესაც სამკერვალო მანქანაზე მივალ. მე გავაკეთე ხის ჩარჩო სახელოსნოს და დურგლის დახმარებით (მადლობა ლუ!) დამჭირდა მისი ჩამონგრევა, რათა ველოსიპედით გადამეტანა. თუ თქვენ აკეთებთ ერთს ფიქსირებული ადგილისთვის, ამის გაკეთება უფრო ადვილი იქნება. უბრალოდ გააკეთეთ ის 4: 3 ასპექტის თანაფარდობით და საკმარისად მკაცრი რომ დარჩეს თავდაყირა. მე აღმოვაჩინე, რომ ადამიანები მიდრეკილნი არიან ეკრანის მასალაზე სამართლიანად მიიყვანონ, ასე რომ ის უნდა იყოს ცოტა უხეში.

ნაბიჯი 4: სპრეის ქილა

ეს არის პროექტის ყველაზე რთული ნაწილი და ყველაზე დიდი დრო დასჭირდა მის მისაღწევად. კარგი ამბავი ის არის, რომ თქვენ არ გჭირდებათ ეს ყველაფერი იმისათვის, რომ სახალისო სისტემა იმუშაოს. უმარტივესი ის არის, რომ მიიღოთ წრე გადამრთველით და ინფრაწითელი LED და რეზისტორი. როდესაც გადამრთველს დააჭერთ, LED ანათებს და ჩანს და თვალყურს ადევნებს wiimote– ს კამერას.

ეს ვერსია უფრო მოწინავეა, რადგან ის ასევე ზომავს მანძილს ეკრანიდან და საქშენების წნევას. ეს ორი რამ მნიშვნელოვანია, როდესაც თქვენ რეალურად ხატავთ სპრეით. მინდოდა შემემუშავებინა სასწავლო სისტემა, ამიტომ მნიშვნელოვანი იყო სისტემა მაქსიმალურად "რეალური" გამეხადა (ჩემი ღირებულების ფარგლებში). წრე საკმაოდ მარტივია. გადახედეთ თანდართულ წრიულ დიაგრამას, რომ თავად დარწმუნდეთ. თქვენ გჭირდებათ ძირითადი შედუღების უნარი და რომ შეძლოთ მიკროსქემის გადატანა ვერობორდზე. ასევე, თქვენ უნდა იგრძნოთ კმაყოფილება მიკროკონტროლერების დაპროგრამებით. ნულიდან წრის აგება vs არდუინოს დაფის ვარიანტი 1: თუ გსურთ გამოიყენოთ არდუინოს დაფა სპრეის ქილაში. გამოიყენეთ არდუინო ისე, როგორც არის და განახევრეთ რადიო tx ბოდის სიხშირე სპრეიკან კოდში. ვარიანტი 2: გსურთ ფულის დაზოგვა, მაგრამ თქვენ არ გყავთ დაუკრავენ პროგრამისტი. შექმენით დაფა და გამოიყენეთ 16 MHz გარე ბროლი. განახევრეთ ბოდის განაკვეთი, როგორც ვარიანტში 1. ვარიანტი 3: გსურთ დაზოგოთ კიდევ უფრო მეტი ნაღდი ფული და გყავთ დაუკრავენ პროგრამისტი. ააშენეთ დაფა, მაგრამ გამოტოვეთ გარე ბროლი. გამოიყენეთ დაუკრავენ პროგრამისტს ატმოსფეროს შიდა საათის დასაყენებლად. მე მჯერა, რომ ეს წვრილმანი პარალელური პროგრამისტი საშუალებას მოგცემთ დააპროგრამოთ დაუკრავები. მე ვიყენებ olimex პროგრამისტს. მიკროსქემის მიმოხილვა მიკროკონტროლერი ზომავს გამომავალს მკვეთრი 2d120x მანძილის სენსორიდან (დიდი ინფორმაცია ამ სენსორზე აქ) და ხაზოვანი პოტენომეტრი. იგი ასევე ზომავს LED PWM პოტენომეტრის გამომუშავებას. იგი გამოიყენება LED განათების გამოსასწორებლად. IR LED რომელსაც მე ვიყენებ არის 100mA და ტალღის პიკი არის 950nm (იდეალურია wiimote– სთვის). მიკროკონტროლი იყენებს PWM- ს, რომ LED ძალიან სწრაფად აანთოს. ჩვენ ვიყენებთ IRF720 დენის mosfet ისე, რომ მიკრო არ დაწვა მისი გამომუშავება. ასევე მსურდა მომავალში დავამატო შესაძლებლობები უფრო ნათელი LED- ისთვის. არსებობს სტატუსის LED, რომელიც ანათებს ყოველ ჯერზე, როდესაც მონაცემთა პაკეტი მაუწყებლობს რადიოში. თუ ყველაფერი კარგად მუშაობს, ეს შუქი უნდა ანათებდეს დაახლოებით 15 ჰც -ზე. დაბოლოს, რადიო გადამცემის მოდული მიმაგრებულია მიკროკონტროლის პინ 3 -ზე (ციფრული პინი 1 არდუინოსთვის), რათა ჩვენ გავგზავნოთ ინფორმაცია, რომელსაც ვზომავთ კომპიუტერში. თქვენ ასევე გჭირდებათ მიმღების დაფაზე მიმაგრებული ანტენა. მე გამოვიყენე 12 სმ სიგრძის მავთულის ნაჭერი. ეს არის ნახევარი, რაც რეკომენდირებულია ამ შესანიშნავი საინფორმაციო გვერდზე. მიკროკონტროლის დაპროგრამება მას შემდეგ, რაც თქვენ შექმნით წრეს, თქვენ უნდა ატვირთოთ პროგრამა (თან ერთვის). მე ვიყენებ arduino პროგრამირების გარემოს/წიგნებს. თქვენ შეგიძლიათ შეადგინოთ ეს arduino IDE– ით და შემდეგ დააპროგრამოთ ის, როგორც ამას ჩვეულებრივ აკეთებთ. ჩემი წრე უფრო მარტივი ხდება მიკრო შიდა 8 MHz საათის გამოყენებით. თუ ამას იყენებთ, თქვენ დაგჭირდებათ დაუკრავენ პარამეტრებს შიდა 8MHz კალიბრირებული RC გამოყენებისათვის: 1111 0010 = 0xf2 ეს ნიშნავს, რომ თქვენ დაგჭირდებათ პროგრამისტი, რომელსაც შეუძლია დაუკრავენ დაუკრავენ../avrdude -C./avrdude.conf -V -p ATmega168 -P/dev/ttyACM0 -c stk500v2 -U lfuse: w: 0xf2: m თუ არ გყავთ ამგვარი პროგრამისტი (თქვით, რომ გაქვთ არდუინო დაფა), უბრალოდ გამოიყენეთ 16 მჰც ბროლი 9 და 10 ქინძისთავებს შორის და ეს ყველაფერი უნდა მუშაობდეს (დატესტილი არ არის - შეიძლება დაგჭირდეთ კონდენსატორი). თქვენ ასევე უნდა შეცვალოთ პროგრამის კოდი ისე, რომ გადამცემი ბაუდი განახევრდეს. ტესტირება მას შემდეგ რაც ყველაფერი ერთად მიიღეთ და პროგრამა დატვირთულია, თქვენ უნდა შეცვალოთ IR LED სიკაშკაშე. მე უბრალოდ მინდოდა შუქის მაქსიმალურად გაზრდა LED- ის სადღეგრძელოს გარეშე, ასე რომ, მე რამდენიმე ავიფეთქე და დასრულდა დაახლოებით 120ma საშუალო გათამაშებით. თუ თქვენ გაქვთ მულტიმეტრი, შეგიძლიათ მისი მორგება საკმაოდ მარტივად, წინააღმდეგ შემთხვევაში უბრალოდ დაარეგულირეთ პოტენომეტრი საკმაოდ მაღალი, მაგრამ არა ბოლომდე! თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეამოწმოთ ანალოგური შეყვანა PWM- ის 26, 27 და 28 ქინძისთავებზე მორგებული პოტენომეტრი, დისტანციის სენსორი და საქშენების პოტენომეტრი. თუ თქვენ გაქვთ მოცულობა, შეგიძლიათ შეამოწმოთ პულსი 3 გამოდის პინიდან 3 რადიო TX მოდულში. შეამოწმეთ LED- ის pwm გამომუშავება პინზე 11. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ მობილური ტელეფონის კამერა (ან CCD კამერები), რომ ნახოთ IR LED ჩართვა, როდესაც დააჭერთ საქშენების ღილაკს.

ნაბიჯი 5: სპრეის ქილა მიმღები

თუ თქვენ მიდიხართ მარტივი სპრეის მარშრუტით, მაშინ ეს ცოტა არ გჭირდებათ.

წინააღმდეგ შემთხვევაში, მე უბრალოდ ვიყენებ არდუინოს დაფას, რადიოს მიმღები ჩართულია პინ 2 -ში. ეს აადვილებს მონაცემებს კომპიუტერში USB -> სერიული ჩიპის საშუალებით არდუინოს დაფაზე. თუ ვაპირებდი გამეკეთებინა მიკროსქემის გაკეთება, ალბათ გამოვიყენებდი FTDI USB -> სერიული UART შეფასების დაფას. თქვენ ასევე გჭირდებათ მიმღების დაფაზე მიმაგრებული ანტენა. მე გამოვიყენე 12 სმ სიგრძის მავთულის ნაჭერი. ეს არის ნახევარი, რაც რეკომენდირებულია ამ შესანიშნავი ინფორმაციის გვერდზე. ჩატვირთეთ graffitiCanReader2.pde ესკიზი არდუინოში. ქილა ჩართულია, თქვენ უნდა ნახოთ სტატუსის LED- ები ქილაზე და მიმღების დაფა სწრაფად ციმციმებს. ყოველ ჯერზე, როდესაც შუქდიოდური LED ანათებს, იგზავნება მონაცემთა პაკეტი. ყოველ ჯერზე, როდესაც მიმღების დაფა ანათებს, მიიღება მონაცემთა სწორი პაკეტი. თუ ამას ვერ ხედავთ, მაშინ რადიოს ბმულს აქვს რაღაც. რაღაც უნდა სცადოთ, არის ქილა TX- ის მიმღების RX- თან დაკავშირება მავთულის ნაჭრით. თუ ეს არ მუშაობს, თქვენ ალბათ გაქვთ ვირტუალური მავთულის ბადის სიჩქარის შეუსაბამობა (იხ. კოდი). ვივარაუდოთ, რომ თქვენ გაქვთ ბევრი მოციმციმე მიმღების დაფაზე, თქვენ უნდა შეგეძლოთ ამის მონიტორინგი თქვენს USB სერიულ პორტზე. თუ მონიტორინგს უწევთ სერიულ პორტს (ჩვეულებრივ /dev /ttyUSB0) 57600 -ზე, თქვენ უნდა ნახოთ მონაცემები, რომლებიც გამოდის როგორც Got: FF 02 Got: FF 03. რა რა პირველი რიცხვი არის წნევა, ხოლო მეორე არის მანძილი. ახლა თქვენ შეგიძლიათ გაუშვათ დამუშავება და გამოიყენოთ ეს ინფორმაცია ლამაზი სურათების შესაქმნელად! ჩატვირთეთ თანდართული დამუშავების ესკიზი (canRadioReader.pde). დაიწყეთ პროგრამა და შეამოწმეთ პროგრამის გამომუშავება. თქვენ უნდა მიიღოთ სიხშირე (ეს გეუბნებათ რამდენ განახლებას იღებს წამში მიმღები - თქვენ ნამდვილად გსურთ ეს იყოს მინიმუმ 10 ჰც). ასევე თქვენ მიიღებთ მანძილს და საქშენების გაზომვას. შეამოწმეთ ქილა საქშენ პოტენომეტრის გადაადგილებით და მანძილის სენსორის წინ ბარათის ნაწილის გადაადგილებით. თუ ყველაფერი მუშაობს, გადადით შემდეგ საფეხურზე - მოამზადეთ კომპიუტერი wiimote– თან სასაუბროდ!

ნაბიჯი 6: კომპიუტერის დაყენება: დამუშავება და Wiimote

ჩვენი მთავარი აქ არის დამუშავება wiimote– თან საუბრისას. ეს ინსტრუქციები Linux– ის სპეციფიკურია, მაგრამ ის უნდა მუშაობდეს Mac– ზე და Windows– ზე, გარკვეული კვლევებით, თუ როგორ მივიღოთ wiimote– ის მონაცემები დამუშავების პროცესში. დამუშავების დაყენების შემდეგ, მე ვიპოვე ინსტრუქცია ფორუმზე, მაგრამ მაინც მქონდა გარკვეული პრობლემები. აი რა უნდა გამეკეთებინა:

1. დააინსტალირეთ დამუშავება
2. დააინსტალირეთ bluez ბიბლიოთეკები: sudo apt-get დააინსტალირეთ bluez-utils libbluetooth-dev
3. შექმნა./processing/libraries/Loc და./processing/libraries/wrj4P5
4. ჩამოტვირთეთ bluecove-2.1.0.jar და bluecove-gpl-2.1.0.jar და ჩადეთ./processing/libraries/wrj4P5/library/
5. ჩამოტვირთეთ wiiremoteJ v1.6 და განათავსეთ.jar შევიდა./processing/libraries/wrj4P5/library/
6. ჩამოტვირთეთ wrj4P5.jar (მე გამოვიყენე alpha-11) და ჩადეთ./processing/libraries/wrj4P5/library/
7. ჩამოტვირთეთ wrj4P5.zip და გახსენით./processing/libraries/wrj4P5/lll/
8. ჩამოტვირთეთ Loc.jar (მე გამოვიყენე ბეტა -5) და ჩადეთ./processing/libraries/Loc/library/
9. ჩამოტვირთეთ Loc.zip და გახსენით ფაილი./processing/libraries/Loc/lll/

შემდეგ გამოვიყენე კლასიკურიდან შთაგონებული კოდი ღილაკებისა და სენსორული ზოლის მუშაობისთვის. თანდართული კოდი/ესკიზი მხოლოდ ხატავს წრეს, სადაც პირველი ინფრაწითელი წყაროა ნაპოვნი wiimote– ს მიერ.

თქვენი Bluetooth– ის შესამოწმებლად, დააჭირეთ ღილაკს ერთი და ორი wiimote– ზე, შემდეგ კი სცადეთ $ hcitool სკანირება ტერმინალში. თქვენ უნდა ნახოთ nintendo wiimote გამოვლენილი. თუ არა, თქვენ უნდა გადახედოთ თქვენს Bluetooth კონფიგურაციას შემდგომში. თუ ყველაფერი კარგადაა, ჩატვირთეთ wiimote_sensor.pde (თანდართული) პროგრამა და დაიწყეთ. ეკრანის ქვედა სტატუსის ნაწილში თქვენ უნდა ნახოთ: BlueCove ვერსია 2.1.0 bluez– ზე, რომელიც ცდილობს იპოვოს wii დააჭირეთ wiimote– ზე ღილაკებს 1 და 2. მისი აღმოჩენის შემდეგ, ააფეთქეთ ინფრაწითელი წყარო (სპრეის ქილა) მის წინ. თქვენ უნდა ნახოთ წითელი წრე თქვენი მოძრაობის შემდეგ! გადაადგილებამდე დარწმუნდით, რომ ეს მუშაობს. თუ ვერ შეძლებთ მუშაობას, მოძებნეთ დამუშავების ფორუმი.

ნაბიჯი 7: ყველაფრის დაყენება

ჩამოტვირთეთ ვირტუალური Graffiti პროგრამული უზრუნველყოფა ქვემოთ. ამოიღეთ იგი თქვენს ჩანახატების კატალოგში და შემდეგ მიჰყევით ამ ნაბიჯებს!

* გაააქტიურეთ სპრეის ქილა, შეამოწმეთ სტატუსი LED შუქი ანათებს. * ჩართეთ კომპიუტერი, შეაერთეთ სპრეის მიმღები, * დააყენეთ ეკრანი და პროექტორი, * შეამოწმეთ, რომ სპრეის მიმღების სტატუსი LED ანათებს, * დაიწყეთ დამუშავება და ჩატვირთეთ ვირტუალური Graffiti პროგრამა, * შეამოწმეთ, რომ იღებთ როგორც RX, ასევე TX სერიულ მაჩვენებელს LED- ები ანათებენ arduino დაფაზე, * დააჭირეთ ორივე ღილაკს wiimote– ზე, * გააკეთეთ 4 წერტილის დაკალიბრება მოთხოვნისთანავე (მოათავსეთ სპრეი თითოეულ მიზანზე თავის მხრივ, შემდეგ დააჭირეთ საქშენს სანამ ნაწერი არ გაწითლდება). * გაერთე!

ნაბიჯი 8: რესურსები, ბმულები, მადლობა, იდეები

ბმულები აქ არის ბმულები, რომლებიც ფასდაუდებელი იყო ამ პროექტის მუშაობისათვის: RF ინფორმაცია: https://narobo.com/articles/rfmodules.html Arduino: www.arduino.cc დამუშავება: www.processing.org wii გამოყენებით დამუშავება: https://processing.org/discourse/yabb2/YaBB.pl? num = 1186928645/15 Linux: www.ubuntu.org Wiimote: https://www.wiili.org/index.php/Wiimote, https:// wiki.wiimoteproject.com/IR_Sensor#ტალღის სიგრძე 4 პუნქტიანი კალიბრაცია: https://www.zaunert.de/jochenz/wii/ მადლობა! ბევრი ადამიანის გარეშე რომ გამოაქვეყნონ თავიანთი ნამუშევრები, ეს პროექტი იქნებოდა ბევრად უფრო რთული და ძვირი. მასიური მადლობა ყველა ღია კოდის ეკიპაჟს, ადამიანებს, რომლებმაც გატეხეს wiimote. და შემდეგ გამოაქვეყნეთ მათი დასკვნები ინტერნეტში! სხვა ადამიანების სისტემები * მე მხოლოდ https://friispray.co.uk/ ვიპოვე, ღია კოდის პროგრამული უზრუნველყოფით და როგორ * ეს სისტემა შაბლონების გამოყენების საშუალებას იძლევა: მაგარია! https://www.wiispray.com/, არც კოდი და არც იოუვარლის ვირტუალური გრაფიტის სისტემა, არც კოდი და არც ჰოტო. კვლევის იდეები * გამოიყენეთ 2 უიმოტი 3D მოცულობის თვალყურის დევნებისთვის და გააცილეთ დისტანციის სენსორი ქილაში: https://www.cl.cam.ac.uk/~sjeh3/wii/. ეს კარგი იქნება, რადგან დისტანციის სენსორი ამჟამად სისტემის ყველაზე სუსტი ნაწილია. ეს ასევე ნიშნავს იმას, რომ ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ შესაბამისი უკანა პროექციის ეკრანი უფრო ნათელი სურათებისთვის. * გამოიყენეთ wiimote ქილაში სპრეის ქილა კუთხის გამოსავლენად. ეს დაამატებს რეალიზმს სპრეის საღებავის მოდელს.