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

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Apa

Ketika di Dome adalah kubah geodesik 4,2m yang ditutupi dengan 4378 LED. Semua LED dipetakan secara individual dan dapat dialamatkan. Mereka dikendalikan oleh Fadecandy dan Processing di desktop Windows. Kinect dipasang pada salah satu penyangga kubah, sehingga pergerakan di dalam kubah dapat dilacak dan orang dapat berinteraksi dengan lampu.

Mengapa

Saya menjelajahi pengalaman kelompok melalui interaksi bersama. Saya suka membuat antarmuka yang dapat digunakan banyak orang sekaligus. Permukaan LED kubah membuat output yang cocok untuk antarmuka multi-pengguna karena sangat besar, sehingga banyak orang dapat melihatnya. Kubah juga menciptakan ruang bulat yang nyaman, yang mendorong orang untuk berbalik ke arah satu sama lain. Kinect bekerja sangat baik sebagai input multi-pengguna karena orang dapat bergerak dan mempengaruhi bidang kedalaman pada saat yang sama, satu-satunya batasan adalah berapa banyak orang yang dapat masuk ke dalam ruang bersama-sama.

Saya terus mengembangkan metode interaksi baru untuk When in Dome, untuk melihat efek apa yang dimiliki metode input yang berbeda, dan apa yang bekerja dengan baik untuk kelompok orang yang berbeda. Saya sangat tertarik untuk melihat antarmuka apa yang mendorong koneksi antara teman dan orang asing di dalam kubah, dan apa yang membuat pengalaman bersama terasa bermakna dan berharga.

Di mana

Saya merancang dan membangun When in Dome sebagai proyek akhir untuk Master saya, yaitu Desain untuk Kinerja dan Interaksi di Lab Arsitektur Interaktif, The Bartlett, UCL.

Bagaimana

Beberapa teknologi dan alat yang digunakan:

• Fadecandy
• Pengolahan
• Kinect (saya mendapatkan milik saya dari eBay)
• gergaji mitra
• Gergaji lintasan
• Mesin jahit
• Besi solder
• Pistol panas
• Pistol lem panas
• Pemotong laser
• Mengebor

Beberapa peralatan yang digunakan:

• Kit hub buildwithhubs
• Kayu gergajian yang dirawat untuk penyangga kubah
• Kayu lapis poplar 4mm
• Kain difusi putih
• kain hitam
• Batang datar aluminium
• Konektor gerobak
• Kabel 12awg dan 24awg
• Catu daya 5v 30A
• Lantai busa
• konektor Jst
• Kapasitor

Ayo pergi

Ada banyak komponen untuk proyek ini yang akan saya bicarakan, saya harap Anda menemukan sesuatu yang berguna dan menarik di dalamnya!

Langkah 1: Kubah

Hub Kit

Saya memutuskan untuk membangun kubah saya dengan kit dari buildwithhubs dan saya pasti akan merekomendasikannya.

Mereka menjual kit konektor dan memberikan saran tentang bahan apa yang harus dibeli untuk penyangga. Sebagian besar kubah mereka digunakan di kebun orang sendiri, sedangkan milik saya akan digunakan di tempat umum, jadi saya juga membeli kit topi ekstra aman mereka, yang menjaga penyangga agar tidak keluar jika seseorang bersandar pada kubah.

Ukuran

Kubah saya berdiameter 4,2m. Saya memilih ukuran ini karena itu berarti sisi terpanjang dari segitiga yang membentuk kubah adalah 1,2m, dan ini cocok dengan lembaran kayu lapis ketika saya datang untuk membuat panel untuk menahan LED.

Langkah 2: Buat Struts

panjang

Saya menggunakan kalkulator penyangga buildwithhubs untuk menghitung panjang yang dibutuhkan untuk membuat kubah 4,2m. 30 "celana pendek" pada 1059mm dan 35 "panjang" pada 1209mm.

Bahan

2 bungkus 24 kayu gergajian 19mm x 38mm x 2400mm dari B&Q (seperti yang direkomendasikan di situs buildwithhubs) cukup untuk satu kubah. Ini bekerja cukup baik tetapi jika saya melakukannya lagi saya akan mendapatkan sesuatu yang memiliki kekuatan lebih lateral.

Proses

Struts dipotong memanjang menggunakan gergaji mitra dan kemudian saya mengecatnya dengan meletakkan semuanya rata di atas lembaran debu dan menggulungnya. Ini membuat timelapse yang menyenangkan!

Kemudian saya menggabungkannya menjadi 6 kelompok sekaligus dan memasang potongan konektor ke ujungnya.

Langkah 3: Bangun Kubah

Setelah struts dibuat, membangun kubah sangat mudah. Saya tidak akan membicarakan prosesnya secara mendetail karena ada instruksi di situs buildwithhubs dan mereka juga menyediakan buklet.

Langkah 4: Angkat

Saya tidak ingin panel LED berada tepat di lantai, karena ini berarti banyak dari mereka akan terhalang oleh orang-orang di dalam kubah. Saya juga ingin membuat kubah lebih tinggi sehingga terasa lebih luas dan ramah.

Kaki

Saya membuat kaki setinggi 50cm dari 2x4, dan memasang konektor yang sama ke dalamnya sebagai penyangga.

Kemudian, untuk meningkatkan kekuatan dan integritas struktural alas, saya menggunakan batang datar aluminium untuk membuat X di antara setiap bagian kaki.

Pintu

Saya melepas salah satu penyangga horizontal untuk membuat pintu, dan menggantinya dengan sepotong kayu lapis di lantai untuk menjaga kaki pada jarak yang benar.

Langkah 5: Rencanakan Bagaimana Seharusnya Tampilan LED

Perangkat lunak

Saya menggunakan SketchUp untuk pekerjaan perencanaan 3D saya karena tersedia untuk digunakan secara gratis di aplikasi dalam browser. Untungnya (karena saya bukan ahli pemodelan 3D) saya menemukan model kubah geodesik yang tersedia di gudang 3D, di mana ada banyak model gratis.

Berapa banyak LED?

Tata letak harus mempertimbangkan estetika tetapi juga kekuatan dan distribusi data. Saya memutuskan untuk menggunakan 11 Fadecandys (dan 11 catu daya) untuk menutupi 33 segitiga kubah. Ini berarti bahwa Fadecandy (dan catu daya) masing-masing akan menggerakkan 3 segitiga, dan satu sisi kubah dapat dibuka sehingga orang dapat melihat dari luar.

Ini memberi saya maksimum 512 LED per 3 segitiga, karena setiap Fadecandy dapat menggerakkan 8 strip hingga 64 masing-masing.

Memutuskan tata letak

Tidak semua segitiga diciptakan sama! Kubah saya adalah gaya 2V, yang berarti memiliki dua jenis segitiga, sama sisi dan sama kaki.

Saya menemukan empat tata letak potensial yang berbeda untuk LED dan menggunakan Instagram untuk bertanya kepada orang-orang mana yang paling mereka sukai. Gaya 1 dan gaya 3 tampaknya menjadi yang teratas. Gaya 3 adalah favorit saya tetapi segitiga konsentris dalam gaya 3 sebenarnya membutuhkan lebih banyak strip LED daripada tata letak bergaris, jadi saya memutuskan gaya 1. Ini berarti ada 8 segitiga sama sisi dengan tata letak segitiga konsentris LED, dan 25 segitiga sama kaki dengan LED bergaris tata letak.

Karena segitiga sama sisi lebih besar dan berisi tata letak konsentris, mereka menggunakan lebih banyak LED masing-masing daripada segitiga sama kaki. Oleh karena itu saya harus membagi sama sisi di Fadecandys.

8 dari Fadecandys mengontrol 1 segitiga sama sisi dan 2 segitiga sama kaki masing-masing.3 dari Fadecandys mengontrol 3 segitiga sama kaki masing-masing.

Langkah 6: Lebih Banyak Tentang Tata Letak LED

Dengan tata letak umum yang diputuskan, saya perlu menghitung dengan tepat berapa banyak LED yang akan saya pasang di setiap panel. Saya melakukan ini menggunakan kombinasi spreadsheet untuk mencari cara terbaik untuk memaksimalkan kemampuan Fadecandy, dan gambar skala di Illustrator, jadi saya bisa melihat bagaimana tata letak akan terlihat.

Memaksimalkan kemampuan Fadecandy: Garis dan Garis

Saya sebutkan sebelumnya bahwa setiap Fadecandy dapat mendorong hingga 8 strip masing-masing 64 piksel. Segitiga saya berisi banyak garis dengan panjang piksel yang berbeda, beberapa garis dengan piksel yang sangat sedikit.

Jika saya memperlakukan setiap baris itu sebagai strip, saya akan kehilangan BANYAK kemampuan Fadecandy.

Sebaliknya jika saya ingin sepenuhnya memaksimalkan kemampuan Fadecandy dan memiliki 64 LED di setiap strip, saya harus memiliki beberapa strip yang dimulai di tengah garis, dan itu akan membingungkan untuk dipetakan nanti.

Saya harus mencari cara terbaik untuk menggabungkan garis menjadi strip untuk memaksimalkan kemampuan strip sebanyak mungkin, tanpa membelah garis.

Pada akhirnya…

Panel sama sisi memiliki empat strip, terdiri dari:

• 30, 30 (total 60 - merah pada gambar terlampir)
• 30, 22 (total 52 - oranye pada gambar terlampir)
• 22, 22, 14 (58 total - kuning pada gambar terlampir)
• 14, 14, 6, 6, 6 (46 total - hijau pada gambar terlampir)

Panel sama kaki memiliki dua strip, terdiri dari:

• 23, 28 (51 total - biru pada gambar terlampir)
• 3, 7, 11, 15, 19 (total 55 - ungu pada gambar terlampir)

Langkah 7: Letakkan Fadecandys dan Catu Daya

Gambar ini menunjukkan tampilan permukaan kubah yang rata.

Panel LED

Setiap panel segitiga telah diberi label dengan nomor 1-11, yang mengacu pada Fadecandy yang mengontrolnya. Setiap Fadecandy memiliki tiga segitiga, sehingga segitiga juga memiliki huruf, A-C.

elemen lainnya

Kotak hijau menunjukkan lokasi Fadecandys. Setiap Fadecandy dipasang pada panel kecil yang juga mendistribusikan daya, saya akan menunjukkan ini secara rinci dalam beberapa langkah waktu.

Kotak ungu menunjukkan hub USB. Fadecandys terhubung ke desktop Windows, melalui hub ini.

Kotak biru menunjukkan lokasi catu daya, yang berada di 3 kotak kering, di lantai di sekitar kubah.

Hanya untuk membuatnya sedikit lebih rumit

Jika Anda membandingkan lokasi FC10 dan FC11, Anda akan melihat bahwa FC10 paling dekat dengan garis terpanjang dari panel sama kaki, sedangkan FC11 paling dekat dengan garis terpendek.

Juga, jika Anda melihat 10C, Anda akan melihat bahwa Fadecandy ada di sebelah kanannya, sedangkan 10A di sebelah kiri.

Saya harus mempertimbangkan variasi ini ketika mempertimbangkan berapa banyak kabel yang dibutuhkan setiap strip led di awal, dan saat memetakannya.

Langkah 8: Mengubah Garis Menjadi Garis

Spreadsheet ini untuk mencari tahu berapa banyak kabel yang dibutuhkan di awal setiap bagian strip LED.

Berapa banyak kabel yang dibutuhkan?

Beberapa baris diberi label "jst" yang artinya adalah awal dari strip dan hanya memerlukan konektor JST.

Beberapa strip memiliki "jst" dan panjang, yang berarti strip mulai agak jauh dari Fadecandy (seperti yang kita lihat pada tata letak pada langkah sebelumnya), dan membutuhkan panjang kabel untuk mencapainya sebelum menambahkan konektor JST.

Beberapa strip hanya memiliki panjang, yang berarti mereka harus disambungkan ke bagian strip di depannya dengan kabel sepanjang itu.

Langkah 9: Mempersiapkan Strip LED

Strip LED

Saya menggunakan strip LED gaya ws2812b, yang memiliki tiga input, daya 5V, ground dan data. Menggunakan konektor JST female 3-pin memungkinkan saya untuk terhubung ke masing-masing pin ini satu per satu. Rekan laki-laki dari konektor JST akan memasok daya dan data.

Pematerian

Menggunakan spreadsheet saya dari langkah sebelumnya, saya memotong semua strip LED menjadi panjang yang diperlukan, disolder pada panjang kabel yang diperlukan dan konektor JST. Saya juga meletakkan kapasitor di awal setiap strip, ini untuk menghindari puncak arus awal agar tidak merusak piksel pertama di strip. (Saya pernah mengalami ini sebelumnya di proyek sebelumnya di mana saya tidak menambahkan kapasitor, jadi itu pasti layak dilakukan.)

Penyegelan

Saya menambahkan beberapa silikon RTV ke bagian strip yang terbuka, menutupinya dengan heat shrink yang bening dan meledakkannya dengan senapan panas untuk menyegel kembali sifat kedap air.

Langkah 10: Buat Panel

Bahan

Saya memutuskan untuk menggunakan kayu lapis poplar 4mm untuk membuat panel. Saya tetap kurus untuk mengurangi berat badan. Saya menghitung berat total kayu lapis dan menghubungi buildwithhubs untuk memeriksa apakah saya berada dalam batas berat yang diperbolehkan untuk menggantung barang dari struktur kubah. Karena beratnya didistribusikan secara merata di seluruh kubah, itu baik-baik saja. Saya ingin sekali menggunakan akrilik tetapi sayangnya anggaran saya habis untuk proyek ini.

lampiran strip LED

Saya tidak ingin merekatkan strip LED langsung ke panel karena saya ingin dapat mengganti bagian strip yang rusak, dan berpotensi menggunakan kembali semua strip di beberapa titik, jadi saya memutuskan untuk membuat lubang di panel untuk digunakan pengikat kabel. Titik-titik pada gambar terlampir menunjukkan tata letak lubang pengikat kabel.

Memotong panel

Ada 33 segitiga total, dan saya mereka masuk ke dalam 9 lembar kayu lapis 2440 x 1220mm melalui tata letak yang Anda lihat pada gambar terlampir.

Di dunia yang ideal, saya akan memasukkan masing-masing dari 9 lembar lapisan langsung ke pemotong laser dan memotong segitiga dan lubang pengikat kabel pada saat yang bersamaan. Sayangnya kita hidup di dunia di mana pemotong laser 2440 x 1220mm jarang terjadi, jadi segitiga harus dipotong menggunakan gergaji lintasan.

Lebih menyedihkan lagi, kita juga tidak hidup di dunia di mana bahkan satu dari panel segitiga saya akan muat ke dalam pemotong laser di sekolah, jadi saya harus memotong setengah template dari masing-masing desain segitiga, dan menggunakannya. untuk mengebor lubang dengan tangan.

Saya juga melukis bagian belakang segitiga, kebanyakan hitam dan kemudian enam perak acak.

Langkah 11: Ikat Kabel Strip LED ke Panel

Ini banyak mengikat kabel! Untung ada beberapa teman yang bisa membantu.

Label kabel

Saya memberi label setiap konektor JST dengan label kabel berkode warna, untuk memudahkan saat menghubungkannya ke Fadecandy-nya. Mereka dipesan pelangi, jadi untuk setiap Fadecandy ada:

• Strip 1- Merah
• Jalur 2 - Oranye
• Jalur 3 - Kuning
• Jalur 4 - Hijau
• Strip 5 - Biru
• Strip 6 - Ungu
• Strip 7 - Abu-abu
• Strip 8 - Putih

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

(Beberapa Fadecandys, yang hanya menggerakkan 3 panel sama kaki, bukan 1 sama sisi dan 2 sama kaki, hanya menggunakan 6 strip.)

Langkah 12: Gantung Panel di Dome

Panel segitiga saya sedikit lebih kecil dari celah di antara struts, saya ingin mereka menggantung bebas di ruang daripada menempelkannya dengan kuat ke struts.

Metode gantung

Setiap simpul kubah memiliki baut mata - ini tidak datang sebagai standar tetapi Buildwithhubs menjualnya dalam satu paket. Eyebolt ini sangat cocok untuk menggantung barang (walaupun berhati-hatilah untuk tidak menggantung terlalu banyak beban pada satu simpul).

Saya memutuskan untuk menggunakan paracord dan klip carabiner kecil. Kabel dilingkarkan melalui dua lubang di setiap sudut panel. Carabiner menjepit kabel ke eyebolt. Untuk mengencangkan kabel dan memastikan panel diposisikan dengan benar di ruang, saya juga menambahkan sakelar plastik ke masing-masing panel. Ini berarti mereka dapat dengan mudah dijepit saat longgar, dan kemudian dikencangkan setelahnya untuk menempatkannya di tengah ruang.

Saya sangat senang dengan bagaimana metode karabiner ternyata. Sangat memuaskan untuk menjepit panel ke kubah, klik klik klik. Cepat dan mudah untuk menghapusnya juga.

Langkah 13: Buat Panel Distribusi Daya dan Data

Jadi, kami telah menyolder banyak konektor JST ke banyak strip LED, tetapi apa yang mereka colokkan?

Setiap strip perlu terhubung ke daya, ground, dan data dari Fadecandy. Ada 11 panel koneksi yang menampung 11 Fadecandy dan mendistribusikan daya dari 11 catu daya. Saya memotong panel ini dengan laser dari sisa lapisan poplar 4mm. Di samping, ada slot untuk potongan velcro, yang menempelkan panel dengan rapi ke penyangga kubah.

Kekuasaan

Setiap LED menggunakan 0,06A pada kecerahan penuh. Ini berarti total daya yang dibutuhkan untuk 4378 piksel agar dapat berjalan dengan daya penuh adalah ~1,3kW.

Namun, pada dasarnya saya memiliki 11 sirkuit daya yang sepenuhnya terpisah. (Mereka hanya terhubung melalui -ve melalui Fadecandy. Jangan menghubungkan +ve dari catu daya terpisah karena ini berbahaya.) Setiap sirkuit hanya memberi daya maksimum 428 piksel, total 128W, jadi arusnya pada a tingkat yang jauh lebih aman.

Catu daya saya masing-masing mampu menyediakan 150W (30A pada 5V).

Pada panel sambungan, daya dan arde masuk dari catu daya di bagian bawah, kemudian dihubungkan ke konektor wago, yang mendistribusikannya ke 8 konektor JST laki-laki.

Data

Fadecandy terpasang di sebelah kiri panel, dan kabel USB masuk dari bawah sama seperti kabel daya.

Kabel data konektor JST disolder ke strip pin female header tunggal yang dihubungkan ke pin Fadecandy. Salah satu pin ground pada Fadecandy terhubung ke sirkuit ground. (Pin ground semuanya terhubung satu sama lain, jadi tidak perlu menghubungkan semuanya)

Langkah 14: Penutup Kain

Menjahit kain penutup secara tak terduga adalah salah satu bagian yang paling sulit dan memakan waktu dari proyek ini. Untungnya saya punya teman untuk membantu!

Tata Letak

Pada diagram datar kubah Anda dapat melihat bahwa penutup terdiri dari 5 segilima yang masing-masing terdiri dari 5 segitiga sama kaki, ditambah 8 segitiga sama sisi. Kami membuat penutup dalam urutan ini - menjahit 5 segi lima terlebih dahulu, lalu menggabungkannya dengan segitiga sama sisi.

(Bagian hitam pada diagram itu terbuka dan tidak tertutup.)

Ukur

Kami mencoba mencari pengukuran untuk segitiga menggunakan matematika seperti orang normal, tetapi untuk beberapa alasan itu terus salah dan tidak cukup pas dengan kubah, jadi pada akhirnya kami menggunakan sepotong polycord melalui baut mata simpul untuk ukur ukurannya, lalu gunakan segitiga polycord ini sebagai template. Saya tidak tahu mengapa menggunakan pengukuran struts+node gap yang diketahui terus salah, segitiga 3D membingungkan.

Pentagon

Saat kami membuat segitiga sama kaki dan menjahitnya menjadi segi lima, kami sering menggantungnya di kubah untuk memeriksa semuanya berbaris. Itu melekat pada kubah menggunakan potongan-potongan kecil elastis yang dijahit ke titik-titik di mana segitiga bertemu.

Bergabung bersama

Setelah lima segi lima dibuat, kami mulai memotong segitiga sama sisi menggunakan metode yang sama - polycord melalui baut mata. Setelah kami menjahit dua segi lima bersama-sama dengan cara ini, kami menyadari bahwa itu tidak berbaris dengan baik sama sekali. Jadi, sebagai gantinya, kami memutuskan untuk menggantung semua segi lima di kubah, dan menyematkan segitiga sama sisi di tempatnya. Kemudian, setelah semuanya disematkan, kami menurunkannya dan teman saya menjahitnya menjadi satu bagian yang kokoh.

Menyematkannya dengan cara ini membutuhkan banyak pekerjaan, sebagian besar dengan tangan saya tepat di atas kepala saya sering ketika mencoba menjepit kain dari luar kubah, sambil berdiri di dalam. Seru!

Pelabelan

Sepanjang jalan, kami memberi label potongan-potongan itu dengan pena kain yang larut dalam air … hal-hal ini sangat bagus karena Anda dapat menulis langsung pada kain dan kemudian menyemprotnya dengan air dan tinta akan hilang (kadang-kadang perlu beberapa kali, tetapi itu berhasil)

Langkah 15: Menggantung Kain

Kain digantung di kubah dengan panjang elastis yang dijahit di setiap titik, ini diikat ke baut mata di simpul kubah.

Mengikat dan melepaskan elastis tidak secepat kliping pada panel, jadi saya ingin mengganti metode ini dengan carabiner atau klip lain di beberapa titik.

Langkah 16: Memasang Kinect

Dalam tampilan percaya diri yang berani di alam semesta, saya tidak pernah mengukur celah antara panel untuk memastikan Kinect benar-benar cocok. (Tolong jangan beri tahu tutor saya)

Anda bisa membayangkan kegembiraan saya ketika dipasang seperti ini.

Gambar ini menunjukkan Kinect v2 tetapi saya akhirnya menggunakan Kinect v1 untuk alasan yang akan saya bahas nanti.

Itu hanya menempel pada strut menggunakan pita velcro dua sisi.

Langkah 17: Lantai

Lantainya terbuat dari tikar busa EVA yang saling mengunci yang saya dapatkan dari B&Q. Saya telah menggunakan ini untuk dua proyek sekarang dan sangat bagus untuk di dalam ruangan. Sangat nyaman untuk diduduki.

Di luar ruangan di festival berangin seperti Burning Man perlu diamankan di mana-mana karena angin akan masuk tepat di bawahnya dan mengangkat semuanya ke atas.

Langkah 18: Itu Build Done… Ke Kode

Terima kasih telah bertahan dengan saya sejauh ini. Itu semua build fisik SELESAI. Sekarang mari kita bahas perangkat lunaknya.

Langkah 19: Server Fadecandy

Unduh perangkat lunaknya

Perangkat lunak Fadecandy tersedia di sini.

Unduh seluruh github dan unzip.

Jalankan servernya

Arahkan ke folder 'bin' di dalam barang fadecandy yang baru saja Anda unduh.

Klik pada fcserver.exe.

Ini akan memuat jendela cmd yang menunjukkan semua perangkat Fadecandy yang terhubung. Dalam hal ini ada 11.

Uji LED

Arahkan ke https://127.0.0.1:7890/ untuk melihat UI server Fadecandy. Ini menunjukkan semua perangkat yang terhubung lagi, dan memungkinkan sedikit kontrol.

Mengklik drop-down pola pengujian memungkinkan Anda untuk mengatur semua piksel untuk Fadecandy itu ke kecerahan penuh atau setengah. Anda juga dapat membuat LED hijau kecil pada fadecandy itu sendiri berkedip dengan mengklik "identifikasi".

Langkah 20: Konfigurasikan Server Fadecandy

Saat ini semua Fadecandy dimuat dalam urutan acak. Sebelumnya saya memberi label segitiga saya 1-11 tetapi tidak ada cara bagi komputer untuk mengetahui yang mana saat ini. Untuk melakukan itu, kita perlu membuat file konfigurasi.

Fadecandy yang mana

Sebelum kita dapat memberi tahu komputer urutan Fadecandy, kita perlu mencari tahu yang mana. Saya melakukan ini dengan menggunakan UI browser untuk membuat setiap bagian menyala, lalu mencatat yang mana dan nomor serinya.

File konfigurasi

Dalam file konfigurasi kami mencantumkan semua nomor seri, piksel indeks tempat mereka memulai dan berapa banyak piksel yang mereka kontrol secara teoritis. Saya katakan secara teoritis karena saya akan memetakan piksel seolah-olah ada 512 per Fadecandy, meskipun sebenarnya ada lebih sedikit. Ini membuatnya lebih mudah karena kita tahu bahwa piksel pertama dari setiap Fadecandy selalu [Nomor Fadecandy * 512].

Fadecandy tidak peduli bahwa sebenarnya masing-masing memiliki piksel lebih sedikit daripada maksimum, dan kami akan menanganinya dalam kode Pemrosesan juga.

Memuat file konfigurasi

Sekarang, untuk memulai server Fadecandy, alih-alih hanya mengklik fcserver.exe, kita harus meneruskan file konfigurasi ini ke sana.

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

fcserver config.json

Ini sekarang akan memuat semua Fadecandys di alamat yang benar.

Langkah 21: Memetakan Piksel

Pemetaan dymaxion

Buckminster Fuller (yang mempopulerkan kubah geodesik), juga menciptakan peta dymaxion, yang merupakan representasi bumi seolah-olah berada di permukaan ikosahedron. Bisa dilipat menjadi 3D atau diratakan menjadi 2D.

Dengan cara yang sama, saya meratakan permukaan kubah saya dari bentuk 3D ke representasi 2D, seperti yang ditunjukkan pada gambar terlampir. Representasi 2D ini akan dipetakan ke dalam kanvas Pemrosesan di mana semua yang saya gambar di kanvas segera ditampilkan di seluruh LED.

Pengolahan

Pemrosesan adalah bahasa pemrograman visual. Sama seperti cara Anda menggambar persegi panjang di Photoshop menggunakan mouse, Anda bisa menggambar persegi panjang di Processing dengan menulis kode seperti ini:

rect(100, 80, 10, 50);

Itu akan memberi Anda persegi panjang mulai 100 px masuk, 80 px ke bawah, lebar 10 px dan tinggi 50 px.

Jika Anda tidak terbiasa dengan Processing, saya sangat merekomendasikan tutorial Daniel Shiffman di Youtube yang menghibur sekaligus informatif.

Menggambar garis LED

Pemrosesan bekerja dengan Fadecandy di luar kotak. Ada fungsi untuk mengatur LED dalam garis, dengan mengatakannya:

• indeks / alamat awal LED di baris itu
• jumlah piksel sebenarnya dalam garis
• x, y lokasi pusat garis
• jarak antara mereka
• sudut garis

Menggambar segitiga

Saya menulis fungsi untuk masing-masing jenis segitiga saya (segitiga dan sama kaki). Saya memberitahunya:

• indeks / alamat awal LED di seluruh segitiga ini
• pusat segitiga
• sudut seluruh segitiga berada di

Dari informasi ini ia menuliskan garis LED, menggunakan trigonometri untuk menempatkannya dengan benar pada kanvas Pemrosesan.

(Anda mungkin ingat beberapa langkah mundur, saya menunjukkan bahwa karena lokasi Fadecandys, beberapa segitiga sama kaki mulai dari strip terpanjang dan beberapa terpendek, dan beberapa datang dari kiri dan beberapa kanan. Ini berarti bahwa saya sebenarnya memiliki empat fungsi untuk segitiga sama kaki)

Tentang alamat

Ketika saya mengatakan indeks / alamat, saya mengacu pada bagaimana Fadecandy menangani LED.

misalnya

• Pada Fadecandy pertama, strip pertama dimulai pada 0
• Pada Fadecandy pertama, strip kedua dimulai pada 64 (tidak peduli berapa banyak piksel sebenarnya pada strip pertama)

Pada Fadecandy pertama, strip ketiga dimulai pada 128 (tidak peduli berapa banyak piksel sebenarnya pada dua strip pertama)

• Pada Fadecandy kedua, strip pertama dimulai pada 512 (tidak peduli berapa banyak piksel sebenarnya di Fadecandy pertama
• Pada Fadecandy kedua, strip kedua dimulai pada 576 (… Anda mengerti)

Kode

Versi "kosong" dari kode kubah saya tersedia di github di sini.

Kode ini berisi pemetaan yang dijelaskan di atas tetapi tidak ada grafik selain dari lingkaran yang digambar di mana mouse berada.

n.b Piksel hanya akan ditampilkan dalam kode ini jika Anda menjalankan server Fadecandy.

Langkah 22: Integrasi Kinect

Kinect 1 atau 2?

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

Saya menggunakan Kinect v1. Sebagian alasannya adalah sangat sulit untuk memperpanjang panjang kabel USB pada Kinect v2 karena banyaknya data yang sedang dikirim. Ini membutuhkan kabel ekstensi yang mahal dan sulit ditemukan. Karena Kinect saya dipasang di bagian atas kubah, saya tidak dapat menghubungkan Kinect v2 langsung ke desktop di lantai. Masalah konyol untuk dimiliki tetapi, itulah kami.

Beberapa foto dan video saya menunjukkan Kinect v2, ini karena saya awalnya memiliki pengaturan di mana saya menghubungkan Kinect v2 ke kabel laptop yang diikat di tengah kubah, yang mengirim informasi melalui OSC ke desktop yang mengontrol LED. Ini berfungsi dengan baik untuk beberapa aplikasi tetapi begitu saya ingin menggunakan seluruh umpan kedalaman, saya tidak dapat mengirimnya ke seluruh OSC jadi saya menukar ke Kinect v1.0.

Instalasi

Saya tidak akan berbicara tentang menginstal SDK dan mendapatkan kabel yang benar untuk Kinect karena ada banyak panduan tentang cara melakukannya. Saya telah menginstal SDK v1.8 dan, di dalam Processing saya menggunakan perpustakaan OpenKinect.

Langkah 23: Pelacakan Kedalaman Kinect

Kode

Kode saya tersedia di github di sini. Ini dikomentari dengan cukup baik jadi jelajahi!

Ini adalah ikhtisar tentang apa yang dilakukan kode:

Umpan kamera kedalaman Kinect dipetakan ke warna (misalnya jauh = merah, dekat = hijau), dan ditampilkan langsung di atas LED. Tapi ada lebih dari itu.

Pertama, warna setiap piksel dalam umpan kedalaman bolak-balik di sekitar rona sebenarnya, untuk menambahkan efek berkilauan.

Kedua, saat memulai sketsa, mengklik mouse akan mengambil pembacaan latar belakang, kemudian hanya piksel yang lebih dekat dari pembacaan latar belakang yang akan ditampilkan. Ini menghentikan lantai/bantalan/struktur kubah agar tidak muncul.

Ada juga fungsi untuk mengatur ulang pembacaan latar belakang setiap x frame, jadi jika orang di dalam kubah berbaring diam, mereka tidak akan muncul. Ini berarti bahwa gerakan yang sebenarnya menonjol, alih-alih menunjukkan seluruh massa omong kosong yang mendalam. (Saya akan segera mengganti ini dengan versi lerped, sehingga latar belakang tidak melakukan reset "keras" tetapi, sebaliknya, berkembang seiring waktu)

Ada juga animasi latar belakang yang menunjukkan gerombolan gumpalan warna, jumlah klaster berbanding terbalik dengan jumlah aksi yang terjadi di kubah, jadi jika tidak ada orang atau mereka diam, ada banyak animasi. Kemudian secara bertahap menghilang karena lebih banyak gerakan terjadi di dalam.

Langkah 24: Kubah Selesai

Saya harap Anda belajar sesuatu dan menemukan ini menarik. Periksa video lengkap yang memiliki banyak cuplikan dari kubah yang berfungsi.

Saya juga menyertakan di sini untuk bersenang-senang beberapa foto eksposur panjang yang saya ambil dari When in Dome. Menikmati!

Hadiah Pertama dalam Kontes Make it Glow 2018