Raspberry Pi Stop-Motion Animation Rig: 16 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Spoločnosť Wonderfuidea Nasledovať viac od autora:

O spoločnosti: Wonderful Idea Company je dizajnérske štúdio pre hravé skúmanie myšlienok v umení, vede a technológiách Viac o wonderfulidea »

Stop-motion animácia je technika, pri ktorej sa fyzicky manipuluje s predmetmi a fotografuje sa snímka za snímkou, aby sa vytvorila ilúzia pohybujúceho sa obrazu.

Naša miniatúrna výstava animácií stop-motion je vyrobená z Raspberry Pi, čo je „malý a cenovo dostupný počítač, s ktorým sa môžete naučiť programovať prostredníctvom zábavných a praktických projektov“.

Súprava používa Raspberry Pi, pi-kameru a päť jednoduchých vstupných príkazov na vytvorenie nekonečných možností rozprávania príbehov. Je možné ho pripojiť k akémukoľvek monitoru alebo projektoru a študenti môžu pracovať sami alebo spolupracovať vo dvojiciach na vytváraní svojich animácií.

Tento nástroj je možné použiť na otvorené skúmanie doma alebo ho začleniť do hodín v triede na prehĺbenie a posilnenie učenia. Používatelia si môžu vytvoriť svoje vlastné postavy a vložiť ich do hodiny dejepisu, výtvarného projektu alebo mikroskopického sveta pomocou stop-motion animácie a jednoduchých každodenných materiálov na rozprávanie príbehu alebo ilustrovanie ich chápania vedeckých konceptov hravým a pútavým spôsobom.

Táto príručka je stále hrubým návrhom! Budeme naďalej pracovať na vývoji tohto hravého nástroja na prieskum, aby ho bolo možné použiť v múzeách, triedach, priestoroch tvorcov a na kuchynskom stole. Nebojte sa remixovať animačnú stanicu a dajte nám vedieť, na čo počas experimentu prídete. Pri vylepšovaní dizajnu hardvéru a softvéru sa vráťte k aktualizáciám.

Krok 1: Zbierajte materiály (elektronika)

Ak chcete vytvoriť najjednoduchšiu animačnú stanicu (ovládanú pomocou klávesnice), môžete získať nasledujúce materiály (potom prejdite na krok 10):

Raspberry Pi 3 Kompletná štartovacia sada od spoločnosti Canakit, ktorá obsahuje Raspberry Pi 3 (obsahuje napájanie 5 V 2,5 A, puzdro malina Pi 3, kábel HDMI, 32 GB kartu MicroSD (predinštalovaná s NOOBS), 2x chladič v plnej veľkosti, nepájivé pole, prepojovací konektor medzi mužmi a mužmi) káble)

Klávesnica a myš (USB alebo bezdrôtová)

Monitor kompatibilný s HDMI

Modul kamery Raspberry Pi V2

Flexibilný kábel Adafruit 2 metre pre kameru Raspberry Pi

Puzdro na fotoaparát Adafruit Pi

Tieto elektronické súčiastky (spolu so stavebnými materiálmi) sú potrebné na stavbu robustnejšej výstavnej stanice

Päť arkádových tlačidiel - červené, biele, zelené, modré a žlté

Doska Gikfun proto

Splietaný drôt

Doska Canakit Breakout a kábel GPIO

Momentový spínač (normálne otvorený)

Počítačový ventilátor 5v

Krok 2: Zbierajte drevo, hardvér a nástroje

Zhromaždite drevo do škatule:

• 1/4 "preglejka, 12 x 17 palcov
• 1/4 "preglejka, 13" x 18"
• 1/2 "preglejka, 4" x 8 '
• 1x2 spoločná borovicová doska, dĺžka 4 '
• 1x1 spoločná borovicová doska, dĺžka 4 '

Zozbierajte nasledujúci hardvér:

• bradové klince, 3/4 "dĺžka
• Strojná skrutka 1/4-20, 1 3/4 palca
• 1/4-20 závitové vložky
• 1/4-20 t-orechov
• 1/4 podložky
• Krídlová matica 1/4-20
• 4-40 skrutiek, 3/4 "dĺžka
• 4-40 orechov

Budete tiež potrebovať nasledujúce nástroje:

• Stolová píla, špirálová píla a/alebo japonská ručná píla
• Aku vŕtačka
• Sada vrtákov a bitov pre skrutkovače (vrátane fornerového bitu s priemerom 3/4 "a 1")
• Brad nailer
• Hlavný skrutkovač Philips
• Spájkovačka a spájkovačka
• Strihač drôtov a odstraňovač drôtov
• Kladivo alebo palička
• Lepidlo na drevo
• 2 rýchle svorky (široké najmenej 18)

Krok 3: Zostavte spodnú časť škatule

Odrežte preglejku 1/4 ". Kus krabice s rozmermi 12" x17 "bude v spodnej časti a 13 x 18" v hornej časti.

Nakrájajte 1/2 "preglejku na 4" prúžky, aby vznikli boky škatule. Odrežte dve z nich na 12 palcov a dve 18 palcov na dĺžku.

Získajte jeden z 18 -palcových dielov (toto bude zadná časť škatule) a vyrežte otvory pre zástrčku a káble

• 1/2 "otvor pre vypínač
• dva 1/4 "otvory pre držiak na rameno
• otvor s priemerom 3/4 "pre ventilátor
• 3/4 "x 1/2" obdĺžnik pre kábel HDMI
• 1/4 "otvor pre myš pre napájací kábel.

Nastriekajte pásik lepidla na drevo na spodok bočných dielov a pomocou svoriek spojte boky so základňou. Potom pomocou klincovačky pripevnite boky k základni tak, aby boli nechty od seba vzdialené asi 2 až 3 palce.

Rovnakým spôsobom pripevnite predné a zadné diely lepidlom a klincami. Najprv prevlečte kábel pre napájací kábel cez otvor pre myš.

Na konci tohto kroku by ste mali mať dno krabice so štyrmi stranami a napájací kábel vedený otvorom v zadnej časti škatule hotový.

Krok 4: Postavte hornú časť škatule

Získajte kus preglejky s rozmermi 13 x 18 palcov a 1/4 palca, ktorý použijete na výrobu hornej časti škatule.

Pomocou vŕtačky s 1 "forstnerovým hrotom vytvorte z pravej strany veka pre arkádové gombíky rad piatich veľkých otvorov zasunutých asi do 1". Mali by byť zhruba rovnako vzdialené, ale medzi horným otvorom a ďalšími štyrmi otvormi môžete nechať ďalší priestor, čím sa film na vymazanie odlišuje od ostatných tlačidiel.

Z dosky 1x2 odrežte dva 1,5 -palcové kusy a v strede každého vyvŕtajte otvor s priemerom 5/16 ". Pomocou 3/4 "forster bitu vytvorte zapustený otvor zarovnaný s otvorom 5/16". Prevlečte maticu t otvorom a pomocou skrutky zatlačte maticu t do roviny s kusom. Pozrite sa na toto video a získajte prehľad o procese pripevnenia t-matíc.

Bloky pripevnite na dosku v strede 1/2 palca z každej strany zapusteným otvorom smerom do stredu pomocou lepidla na drevo a klincov.

Odrežte kus 1 x 2 dlhý 3 palce a pripevnite ho k hornej časti dosky o 1/2 palca zhora

V hornej časti dosky vyrežte oválnu štrbinu 1/4 "x 1" v blízkosti umiestnenia bloku 3 ". Na to môžete do hornej časti škatule vyvŕtať dva 1/4" otvory a potom navlečte čepeľ zvitku videl cez dieru. Pozrite si toto inštruktážne video, kde nájdete ukážku postupu.

Krok 5: Vytvorte rameno kamery

Toto rameno kamery je sklopné a odnímateľné, čo uľahčuje uloženie animačnej stanice. Výroba je tiež veľmi komplikovaná. Tento krok môžete prispôsobiť svojim požiadavkám a úrovni skúseností s prácou s drevom. Cieľom na konci kroku je mať kameru nad stredom stanice.

Odrežte 5 palcov dlhý kus z dosky 1x1 a vyvŕtajte tri 1/4 palcové otvory (jeden a 1/2 palcový zhora) a ďalšie dva tak, aby zodpovedali 1/4 palcovým otvorom v zadnej časti škatule.

Z dosky 1x1 odrežte 11 "kus a 13" kus

Vŕtačkou a špirálovou pílou vyrežte otvory pre drôt fotoaparátu a vyvŕtané otvory, ako je vidieť na obrázkoch sprevádzajúcich tento krok. Pomocou špirálovej píly a vŕtačky vyrežte zárezy v spodnej časti ramien. Vyskúšajte krivky, aby ste sa presvedčili, že môžu fungovať ako otočný čap.

Vystrihnite 2,5 -palcový dlhý kus z dosky 1x2 pre blok kamery

Nakreslite vzor, ako je vidieť na obrázkoch, aby ste vytvorili priestor pre otáčanie bloku kamery a rovný priestor pre pripevnenie pi kamery.

Pomocou skrutiek, podložiek a krídlových matíc s vnútornou hlavou 1/4 -20 spojte malý blok so zadnou časťou škatule. Pripojte krátke (11 ") a dlhé (13") ramená k skrutkám 1/4-20, podložkám a krídlové matice. Blok kamery pripevnite k zakrivenému zárezu v hornej časti krátkeho ramena. Konštrukciu ramena pripevnite k poslednému otvoru v krátkom bloku pomocou skrutky 1/4-20, podložky a šesťhrannej matice.

Krok 6: Pripravte si tlačidlá a Raspberry Pi

Farebný drôt odstrihnite, jeden koniec odizolujte a koniec omotajte okolo kovovej svorky svoriek COM a NC (normálne zatvorené). Pomocou spájkovačky spájkujte vodiče s vodičmi spínača. Opakujte s ostatnými štyrmi tlačidlami (pomocou príslušného farebného drôtu).

Odrežte čierny drôt a pripájajte ho na svorky kovového dočasného spínača.

Vložte malinový pi do plastového obalu

Pridajte pamäťovú kartu s nainštalovanými NOOB

Pripojte kanakitový kábel k malinovému pí (urobte dodatočné dvojité skontrolovanie, či je v rohu Pi indikátor PIN 1. Ak máte sivý kábel, je to pravdepodobne červený prúžok, pre čierne káble biely prúžok. kolík nesmie byť vedľa konektora televízora. Otočte alebo otočte kábel, kým nie je pravý)

Krok 7: Spájajte elektroniku s protoboardom

Zatlačte na oddeľovaciu dosku GPIO kábla na ochrannom kryte gik, ako je to znázornené na obrázku priloženom k tomuto kroku. Otočte dosku a opatrne spájkujte dosku GPIO na svoje miesto pridaním trošky spájky na každý z pinov.

Pripojte jeden vodič od každého z arkádových tlačidiel k doske Gik k pinom 2, 3, 4, 5, 6 v nasledujúcom poradí.

Vymazať (ružový/červený vodič) kolík 2 označený aj ako SDA)

Hrajte (zelený drôt), pin 3 tiež označený ako SCL

Uvoľnite kolík (modrý drôt) 4

Odfoťte kolík 5 (žltý drôt)

Uložte kolík 6 (biely drôt)

Vezmite vodiče z druhej strany každého z tlačidiel a pripojte ich k zápornému stĺpcu dosky gik proto (nezáleží na poradí, pokiaľ sú v stĺpci).

Pripojte jeden z vodičov z momentálneho spínača (čierny vodič) radu pre kolík 13 a druhý do záporného stĺpca.

Pripojte vodiče z mini ventilátora k 5V + a - časti nepájivej dosky

Krok 8: Pripojte spínače a ventilátor k krabici

Arkádové gombíky pripevnite k hornej časti škatule odkrútením vypínacej časti tlačidiel, odskrutkovaním čiernej plastovej matice, zatlačením gombíka cez otvor, dotiahnutím matice a opätovným zapojením vypínača. Vykonajte to na všetkých piatich tlačidlách v poradí zhora nadol červeného, bieleho, zeleného, modrého a žltého.

Ak chcete, môžete tlačidlá označiť buď kusom papiera v hornej časti plastového kusu, alebo napísaním na bočnú stranu gombíka.

Rovnakým spôsobom pripevnite prepínač zabíjania k zadnej časti škatule tak, aby piest ukazoval na zadnú stranu škatule.

Zarovnajte mini ventilátor s otvorom 3/4 na vnútornej strane zadnej časti škatule. Označte medzery pre otvory a vyvŕtajte pilotné otvory na navrhovacom mieste. Pomocou skrutiek a skrutiek 4-40 pripevnite ventilátor na box.

Krok 9: Pripojte kameru k stanici

V krabici s kamerou v hornej časti ramena urobte dva pilotné otvory a pomocou 4-40 skrutiek a matíc naskrutkujte plastové puzdro (najskôr odstráňte kus peny)

Pripojte flexibilný kábel k Raspberry Pi. Prevlečte kábel cez otvor v hornej časti škatule, cez otvory v ramene a potom ho pripevnite k fotoaparátu. Umiestnite kameru do puzdra a položte rameno na škatuľu.

Krok 10: Pripojte Raspberry Pi a zapojte káble

Pomocou dvojitej lepiacej pásky alebo skrutiek pripojte puzdro Raspberry Pi k spodnej časti škatule. Protoboard a ďalšie komponenty pripevnite k základni škatule pomocou skrutiek alebo dvojitej lepiacej pásky. Možno budete chcieť na vodiče pridať p-popruhy, aby bolo všetko upravenejšie.

Pripojte napájací kábel a kábel HDMI k Raspberry Pi

Pripojte myš a klávesnicu k Raspberry Pi (ak používate klávesnicu bluetooth, pripojte sa podľa pokynov).

Pripojte Raspberry Pi k monitoru pomocou kábla HDMI.

Krok 11: Nastavte Raspberry Pi a kameru

Postupujte podľa stručného sprievodcu Canakit, aby ste Rasperry Pi uviedli do prevádzky.

Keď skontrolujete, či je váš softvér Raspberry Pi aktuálny, otvorte terminál a zadajte:

sudo apt-get aktualizácia

sudo apt-get upgrade

Nainštalujte si na svoj Raspberry Pi ffmpeg, omxplayer, python a pygame zadaním týchto príkazov do terminálu

sudo apt-get install ffmpeg

sudo apt-get install omxplayer

sudo apt-get install python

sudo apt-get install python3-pygame

Povoliť kameru zadaním do terminálu:

sudo raspi-config

Otvorí sa nové okno, pomocou kurzorových klávesov sa presuňte na možnosť fotoaparátu a zvoľte možnosť „povoliť“. Pri ukončení vás požiada o reštart. Reštartujte počítač Raspberry Pi.

Krok 12: Stiahnite si softvér WICO Animation Software

Prejdite na

Kliknutím na zelené tlačidlo stiahnete súbor zip úložiska do svojho Raspberry Pi Otvorte súbor zip a presuňte priečinok na pracovnú plochu Premenujte priečinok stop_motion

Ak chcete vytvoriť film, otvorte terminál a prejdite do priečinka na zastavenie pohybu zadaním:

Cd ~/Desktop/stop_motion

A potom napíš

python3 src/run.py

Krok 13: Vytvorte svoj prvý film

Pri prvom spustení animačného programu sa zobrazí uvítacia obrazovka. Po stlačení ľubovoľného tlačidla (alebo klávesu) sa dostanete do prostredia animácie.

Na vytvorenie filmu môžete stanicu ovládať pomocou nasledujúcich príkazov:

Odfoťte sa - žlté tlačidlo „fotoaparátu“alebo kláves Enter

Odstráňte rámček - modré tlačidlo „Späť“alebo kláves Backspace

Prehrajte svoj film - zelené tlačidlo „prehrať“alebo medzerník

Odstráňte svoj film navždy - ružové tlačidlo „kôš“alebo kláves na odstránenie

Uložte svoj film - biele tlačidlo alebo kláves „s“

Keď stlačíte tlačidlo, zobrazí sa vaša animácia v slučke a kde bola uložená na Raspberry Pi. Môžete si tiež vytvoriť video zo svojej tvorby.

Po stlačení tlačidla uložiť sa nebudete môcť vrátiť k úprave filmu. Keď ste pripravení spustiť novú animáciu, stlačte ľubovoľné tlačidlo alebo tlačidlo a vrátite sa na uvítaciu obrazovku.

Ak chcete program ukončiť, môžete použiť únikový prepínač skrytý v pravom zadnom rohu poľa alebo stlačiť kláves ecsape. V relácii môžete vytvárať, ukladať a odstraňovať ľubovoľný počet filmov. Keď ste hotoví, stlačením klávesu Escape (dočasný prepínač) ukončíte animačný program a vrátite sa späť na plochu Raspberry Pi.

Krok 14: Prehrávanie, ukladanie, mazanie filmov

Prehrávanie uloženého filmu

Poznámka: Spracovanie filmov chvíľu trvá, a tak si možno budete musieť počkať do konca relácie alebo dňa, kým si prehráte filmy z Rasberry Pi

Otvorte priečinok stop_motion na ploche, potom otvorte súbor označený filmami a nájdite svoj film. Otvorte okno terminálu a napíšte

cd Desktop/stop_motion/filmy

Stlačte kláves Enter a potom zadajte omxplayer [názov súboru vášho filmu]

(Napríklad) omxplayer 00_08_34.mp4

Film prehráte stlačením klávesu Enter

Ak by to nehralo! Nebojte sa, dajte mu viac času na spracovanie filmu a skúste to znova neskôr.

Nahrajte svoje filmy

Môže byť užitočné uložiť filmy na disk Google, aby ste ich mohli zobraziť a spracovať na inom počítači. Ak to chcete urobiť, otvorte webový prehliadač, prejdite na svoj disk Google, vytvorte nový priečinok pre animácie a jednoducho presúvajte filmy z priečinka filmov na Raspberry Pi do nového priečinka na Disku Google. Akonáhle sú nahrané a spracované, môžete kliknutím hrať online!

Odstráňte filmy

Vypočítali sme, že by ste mali byť schopní zmestiť asi 32 000 filmov na SD kartu Pi, ale v prípade, že výstavu prevádzate v škole, knižnici alebo múzeu. Ak však chcete odstrániť filmy po nahraní na server Google (alebo iné online úložisko), môžete postupovať podľa týchto pokynov.

Otvorte priečinok stop_motion na ploche, potom otvorte súbor s názvom filmy Vyberte všetky filmy a presuňte ich do koša. Vyprázdnite odpadkový kôš.

Vypnite Pi

Raspberry Pi je trochu krehký, preto ho po dokončení bezpečne vypnite. Ak to chcete urobiť správne, kliknite na ikonu maliny v ľavom hornom rohu pracovnej plochy a v ponuke možností vypnutia znova vyberte položku Vypnúť

Krok 15: Zastavte pohybovú animáciu v triede alebo múzeu

Materiály Pri hľadaní materiálov sa nebojte! Na zastavenie filmu nepotrebujete veľa - môžete začať iba rukami. Tu je však niekoľko materiálov, ktoré sú vhodné pre túto aktivitu a vedú k podrobnejším produktom: Farebné tvary Cardstock + znaky brady (vopred pripravené alebo si študenti môžu vytvoriť svoj vlastný) Text + myšlienkové bubliny, popisy scén (laminované tvary a pásy), používajte perá na suché mazanie

Rovnako ako u mnohých projektov, obmedzenie dostupných materiálov môže často viesť k premyslenejším výtvorom. Ak by však študenti chceli preskúmať ďalšie materiály, nechajte ich ísť! Môžete mať dokonca stanicu vedľa školy, v ktorej môžu študenti vytvárať vlastné rekvizity, postavy a scenérie.

Nastaviť

Organizujte materiály okolo stanice tak, aby boli ľahko dostupné a viditeľné, a zvážte umiestnenie spoločných tipov na zastavenie pohybu okolo stanice, napríklad „Dávajte si pozor na ruky!“. Ako bolo uvedené vyššie, na vytvorenie rekvizity môžete mať v blízkosti aj samostatnú stanicu.

Celá stanica sa zmestí na jeden stôl s rekvizitami okolo. Najlepšie je mať 2 stoličky vpredu, aby jedna osoba natočila film a druhá sledovala postup, alebo aby jedna osoba režírovala ostatné fotografie.

Výzvy

Existujú rôzne úrovne inštrukcií, ktoré môžeme poskytnúť pri stop motion animácii, od toho, aby študenti nechali iba vytvárať filmy (po poskytnutí základných podkladov a pokynov), až po začiatok výzvy typu „urobte video, kde …..“.

Ak by ste sa chceli zamerať na zručnosti skupinovej práce, študenti môžu vytvárať videá spolupráce. Môže to vyzerať takto: brainstormingu sprisahania a striedania sa v pohybe rekvizít / fotografovania, každému človeku je pridelený určitý počet obrázkov, alebo každému človeku sú vyhradené 2 minúty na stanici, aby vytvoril svoju scénu vo väčšom filme.

Krok 16: Choďte ďalej

Hneď ako sa filmy stiahnu na disky Google, môžete ich ďalej rozširovať pomocou softvéru na úpravu videa, ako je konečný strih alebo premiéra Adobe. Študenti môžu získať šancu použiť tieto nástroje, aby animačná stanica získala vyšší strop a dlhšie zapojenie. Niektoré počiatočné nápady na ďalšie nasmerovanie môžu zahŕňať prepojenie videí, vytváranie zvukových stôp alebo písanie titulkov (a ich pridanie v postprodukcii).

Vytvorili sme krátky zin s nápadmi, ako pripojiť animačnú stanicu k Vedeckým štandardom ďalšej generácie (NGSS), ktoré sú tu tiež pripojené!

V prípade otázok alebo zdieľania vašej verzie zariadenia nás kontaktujte na našich webových stránkach (https://wonderfulidea.co/contact). Sme nadšení, že vidíme, akými rôznymi smermi sa táto drobná výstava uberá, keď ľudia tento koncept stavajú, remixujú a zdieľajú!

--- Prototypovanie času a výskum a vývoj so študentmi Charterovej školy Lodestar pre pohybovú stanicu Raspberry Pi Stop bola umožnená vďaka štedrej podpore grantu Cognizant „Making the Future“.