Raspberry Pi Stop-Motion Animation Rig: 16 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Napisao wonderfulideaWonderful Idea CompanySlijedi više od autora:

O: Tvrtka Wonderful Idea dizajnerski je studio za razigrano istraživanje ideja u umjetnosti, znanosti i tehnologiji Više o wonderfulidei »

Stop-motion animacija je tehnika u kojoj se objektima fizički manipulira i fotografira kadar po kadar kako bi se stvorila iluzija pokretne slike.

Naša mini izložba stop-motion animacije napravljena je s Raspberry Pi, "malim i pristupačnim računalom koje možete koristiti za učenje programiranja kroz zabavne, praktične projekte".

Uređaj koristi Raspberry Pi, pi-kameru i pet jednostavnih naredbi za unos kako bi stvorio beskrajne mogućnosti pripovijedanja. Može se povezati s bilo kojim monitorom ili projektorom, a učenici mogu sami raditi ili surađivati u parovima kako bi stvorili svoje animacije.

Ovaj se alat može koristiti za otvoreno istraživanje kod kuće ili ga ugraditi u razredne sate kako bi se produbilo i pojačalo učenje. Korisnici mogu stvoriti vlastite likove koje će umetnuti u sat povijesti, umjetnički projekt ili mikroskopski svijet, koristeći stop-motion animaciju i jednostavne, svakodnevne materijale kako bi ispričali priču ili ilustrirali svoje razumijevanje znanstvenih koncepata na razigran, privlačan način.

Ovaj vodič je još uvijek grub nacrt! Nastavit ćemo raditi na razvoju ovog razigranog alata za istraživanje kako bi se mogao koristiti u muzejima, učionicama, prostorima za izradu proizvođača i vašem kuhinjskom stolu. Slobodno remiksajte animacijsku stanicu i javite nam što smislite dok eksperimentirate. Provjerite ažuriranja dok poboljšavamo dizajn hardvera i softvera.

Korak 1: Prikupite materijale (elektronika)

Ako želite izgraditi najjednostavniju animacijsku stanicu (kontroliranu tipkovnicom), možete nabaviti sljedeće materijale (zatim prijeđite na korak 10):

Raspberry Pi 3 Cjeloviti početni komplet tvrtke Canakit, koji uključuje Raspberry Pi 3 (uključuje napajanje od 5V 2.5A, kućište od maline Pi 3, HDMI kabel, 32 GB MicroSD karticu (prethodno učitanu s NOOBS -om), 2x hladnjaci Puna veličina, preklopnik s muškog na muški kabeli)

Tipkovnica i miš (USB ili bežični)

HDMI kompatibilan monitor

Modul kamere Raspberry Pi V2

Adafruit savitljivi kabel od 2 metra za Raspberry Pi kameru

Adafruit Pi kućište kamere

Ove elektroničke komponente (zajedno s građevinskim materijalima) potrebne su za izgradnju robusnije postaje nalik izložbi

Pet arkadnih gumba Crvena, bijela, zelena, plava i žuta

Gikfun proto ploča

Nasukana žica

Canakit Breakout ploča i GPIO kabel

Trenutni prekidač (normalno otvoren)

5v ventilator za računalo

Korak 2: Prikupite drvo, hardver i alate

Skupite drvo za kutiju:

• 1/4 "šperploča, 12" po 17"
• 1/4 "šperploča, 13" x 18"
• 1/2 "šperploča, 4" x 8 '
• 1x2 obična borova duljina, 4 'duljine
• 1x1 obična borova duljina, 4 'duljine

Prikupite sljedeći hardver:

• brad nokti, duljine 3/4"
• 1/4-20 strojni vijak, 1 3/4 "duljine
• 1/4-20 umetka s navojem
• 1/4-20 t-matica
• 1/4 podloške
• 1/4-20 matica
• 4-40 vijaka, duljine 3/4"
• 4-40 oraha

Također će vam trebati sljedeći alati:

• Stolna pila, klizna pila i/ili japanska ručna pila
• Akumulatorska bušilica
• Komplet svrdla i nastavka za bušenje (uključujući bit za bušenje promjera 3/4 "i 1")
• Brad nokat
• Odvijač s glavom Philips
• Lemilica i lemljenje
• Rezač žice i skidač žice
• Čekić ili malj
• Ljepilo za drvo
• 2 brze stezaljke (širine najmanje 18)

Korak 3: Izgradite dno kutije

Izrežite list šperploče od 1/4 ". Komad 12" x17 "bit će dno kutije, a komad 13" x 18 "gornji dio.

Izrežite šperploču 1/2 "na trake od 4" kako biste napravili stranice kutije. Odrežite dvije od njih na 12 "duljine i dvije 18".

Uzmite jedan od 18 komada (ovo će biti stražnji dio kutije) i izrežite rupe za utikač i kabele

• 1/2 "rupa za prekidač
• dvije rupe od 1/4 "za držač za ruku
• otvor promjera 3/4 "za ventilator
• pravokutnik 3/4 "x 1/2" za hdmi kabel
• otvor za miš od 1/4 "za kabel za napajanje.

Na dno bočnih komada iscijedite traku ljepila za drvo i pomoću stezaljki spojite stranice s podnožjem. Zatim upotrijebite brad ekser za pričvršćivanje stranica na podnožje, razmaknuvši nokte na udaljenosti od oko 2-3 cm.

Na isti način pričvrstite prednje i stražnje dijelove ljepilom i čavlima. Svakako prvo provucite žicu za kabel za napajanje kroz otvor za miš.

Na kraju ovog koraka trebali biste završiti dno kutije s četiri strane i kabel za napajanje koji prolazi kroz rupu na stražnjoj strani kutije.

Korak 4: Izgradite vrh kutije

Uzmite komad šperploče dimenzija 13 x 18 inča za izradu vrha kutije.

Upotrijebite bušilicu s nastavkom za ojačanje od 1 "kako biste napravili niz od pet velikih rupa postavljenih otprilike 1" s desne strane poklopca za arkadne gumbe. Trebali bi biti približno na jednakom razmaku, ali možete ostaviti dodatni prostor između gornje rupe i ostale četiri rupe kako biste izbrisali film odvojeno od ostalih gumba.

Odrežite dva komada dugačka 1,5 "s ploče 1x2 i izbušite rupu promjera 5/16" u sredini svake od njih. Upotrijebite nastavak za forster od 3/4 "da napravite udubljenu rupu poravnatu s rupom 5/16". Provucite t-maticu kroz rupu i pomoću vijka prisilite t-maticu u ravnini s komadom. Za pregled procesa pričvršćivanja t-matica pogledajte ovaj video.

Pričvrstite blokove na ploču u sredinu 1/2 sa svake strane, s udubljenom rupom okrenutom prema sredini, pomoću ljepila za drvo i noktiju

Izrežite komad 1x2 od 3 "i pričvrstite ga na vrh ploče 1/2" s vrha

Izrežite ovalni otvor 1/4 "po 1" na vrhu ploče blizu mjesta bloka od 3 ". Da biste to učinili, možete izbušiti dvije rupe od 1/4" na vrhu kutije, a zatim provući oštricu svitne pile kroz rupu. Pogledajte ovaj video upute za demonstraciju procesa.

Korak 5: Postavite kameru pod ruku

Ova ruka kamere je sklopiva i uklonjiva što olakšava spremanje stanice za animaciju. Također je jako komplicirano za izradu. Ovaj korak možete prilagoditi svojim potrebama i razini iskustva u obradi drveta. Cilj na kraju koraka je postaviti kameru iznad središta postaje.

Odrežite komad dug 5 "s ploče 1x1 i izbušite tri rupe od 1/4" (jedna a 1/2 "od vrha), a druge dvije tako da odgovaraju otvorima 1/4" na stražnjoj strani kutije

Odrežite komad od 11 "i komad od 13" s ploče 1x1

Upotrijebite bušilicu i motornu pilu za rezanje utora za žicu kamere i izbušite rupe kao što se vidi na slikama koje prate ovaj korak. Pomoću pile i tehnike bušenja izrežite zareze u podnožju krakova. Testirajte krivulje kako biste bili sigurni da mogu funkcionirati kao stožer.

Izrežite 2,5 dugačak komad s 1x2 ploče za blok kamere

Nacrtajte uzorak kako se vidi na slikama kako biste napravili prostor za okretanje bloka kamere i ravni prostor za pričvršćivanje pi kamere.

Upotrijebite vijke s glavom 1/4 -20, podloške i krilne matice za spajanje malog bloka na stražnju stranu kutije. Spojite kratke (11 ") i duge (13") krakove zajedno s 1/4-20 vijcima, podloškama i krilne matice. Pričvrstite blok kamere na zakrivljeni urez na vrhu kratkog kraka. Pričvrstite strukturu ruke na posljednju rupu u kratkom bloku pomoću vijka 1/4-20, podloške i šesterokutne matice.

Korak 6: Pripremite gumbe i Raspberry Pi

Odrežite duljinu obojene žice, ogolite jedan kraj, a zatim omotajte taj kraj oko metalnog jezička COM i NC (normalno zatvorenih) stezaljki. Lemilicom zalemite žice na vodiče prekidača. Ponovite s ostala četiri gumba (koristeći žicu odgovarajuće boje).

Odrežite duljinu crne žice i lemite je na stezaljke metalnog prekidača za trenutak.

Stavite malinu pi u plastično kućište

Dodajte memorijsku karticu s instaliranim NOOB -ovima

Spojite canakit kabel na rasberry pi (Dodatno provjerite je li indikator PIN 1 u kutu Pi. Ako imate sivi kabel, to je vjerojatno crvena traka, za crne kabele bijela traka. To iglica ne smije biti uz TV konektor. Okrenite ili zakrenite kabel dok ne sjedne na mjesto)

Korak 7: Lemite elektroniku na protoboard

Pritisnite stranu ploče za razbijanje GPIO kabela na gik protoboru kao što je prikazano na slici priloženoj ovom koraku. Preokrenite ploču i pažljivo lemite GPIO ploču na mjesto dodavanjem malo lemljenja na svaki od pinova.

Spojite jednu žicu sa svakog od arkadnih gumba na Gik ploču na pin brojeve 2, 3, 4, 5, 6 sljedećim redoslijedom.

Brisanje (ružičasta/crvena žica) pin 2 također označen SDA)

Reproduciraj (zelena žica), pin 3 također označen kao SCL

Otkačite (plava žica) iglu 4

Snimite pin (žuta žica) pin 5

Spremite (bijela žica) pin 6

Uzmite žice s druge strane svakog od gumba i spojite ih na negativni stupac gik proto ploče (nije bitan redoslijed sve dok su u stupcu).

Spojite jednu od žica s prekidača za trenutak (crna žica) red za pin 13, a drugu s negativnim stupom.

Spojite žice od mini ventilatora na dio 5V + i - na ploči

Korak 8: Priključite prekidače i ventilator na kutiju

Pričvrstite arkadne gumbe na vrh kutije odvrtanjem sklopnog dijela gumba, odvrtanjem crne plastične matice, pritiskom gumba kroz rupu, zatezanjem matice i ponovnim spajanjem prekidača. Učinite to sa svih pet gumba po redoslijedu od vrha do dna crvene, bijele, zelene plave i žute boje.

Ako želite, gumbe možete označiti bilo komadom papira na vrhu plastičnog komada, bilo pisanjem sa strane gumba.

Na isti način pričvrstite prekidač za ubijanje na stražnju stranu kutije tako da klip bude usmjeren prema stražnjoj strani kutije.

Poravnajte mini ventilator preko otvora od 3/4 na unutarnjoj strani stražnje strane kutije. Označite prostore za rupe i izbušite probne rupe na mjestu za postavljanje. Upotrijebite vijke i vijke 4-40 da biste pričvrstili ventilator na kutija.

Korak 9: Priključite kameru na stanicu

Napravite dvije probne rupe u kutiji za fotoaparat na vrhu ruke i pričvrstite plastično kućište pomoću 4-40 vijaka i matica (prvo uklonite komad pjene)

Pričvrstite fleksibilni kabel na Raspberry Pi. Provucite kabel kroz utor na vrhu kutije, kroz proreze na ruci, a zatim ga pričvrstite na fotoaparat. Postavite kameru u kućište i postavite ruku preko kutije.

Korak 10: Spojite Raspberry Pi i priključite kabele

Pomoću dvostruke ljepljive trake ili vijaka spojite kućište Raspberry Pi na podnožje kutije. Pričvrstite protoboard i ostale komponente na podnožje kutije pomoću vijaka ili dvostruke ljepljive trake. Možda biste htjeli žicama dodati p-trake kako bi sve bilo urednije.

Priključite kabel za napajanje i HDMI kabel u Raspberry Pi

Priključite miš i tipkovnicu na Raspberry Pi (ako koristite Bluetooth tipkovnicu, slijedite upute za povezivanje).

Spojite Raspberry Pi na monitor pomoću HDMI kabela.

Korak 11: Postavite Raspberry Pi i kameru

Slijedite Canakit vodič za brzi početak kako biste svoj Rasperry Pi pokrenuli.

Nakon što provjerite je li vaš softver Raspberry Pi ažuriran, otvorite terminal i upišite:

sudo apt-get ažuriranje

sudo apt-get nadogradnja

Instalirajte ffmpeg, omxplayer, python i pygame na svoj Raspberry Pi upisivanjem ovih naredbi u terminal

sudo apt-get install ffmpeg

sudo apt-get install omxplayer

sudo apt-get install python

sudo apt-get install python3-pygame

Omogućite kameru upisivanjem terminala:

sudo raspi-config

Otvorit će se novi prozor, pomoću tipki kursora prijeđite na opciju kamere i odaberite 'omogući'. Prilikom izlaska od vas će se tražiti ponovno pokretanje. Ponovo pokrenite svoj Raspberry Pi.

Korak 12: Preuzmite WICO animacijski softver

Idite na

Pritisnite zeleni gumb za preuzimanje zip datoteke spremišta na vaš Raspberry Pi Otvorite zip datoteku i povucite mapu na radnu površinu Preimenujte mapu stop_motion

Za snimanje filma otvorite terminal i dođite do mape stop motion upisivanjem:

Cd ~/Desktop/stop_motion

A zatim upišite

python3 src/run.py

Korak 13: Napravite svoj prvi film

Kada prvi put otvorite animacijski program, vidjet ćete zaslon dobrodošlice. Kada pritisnete bilo koji gumb (ili tipku), bit će vas poslano u animacijsko okruženje.

Za snimanje filma možete upravljati stanicom sa sljedećim naredbama:

Snimite fotografiju - žuti gumb "kamera" ili tipka za unos

Brisanje okvira - plavi gumb "poništi" ili tipka za povratak

Reproducirajte svoj film - zelena tipka "play" ili razmaknica

Izbrišite svoj film zauvijek - ružičasta tipka za otpatke ili ključ za brisanje

Spremite film - bijeli gumb ili tipka "s"

Kada pritisnete gumb, vidjet ćete svoju animaciju u petlji i gdje je spremljena na malini pi. Također možete snimiti videozapis svog stvaranja.

Nakon što pritisnete gumb za spremanje, nećete se moći vratiti uređivanju filma. Kad budete spremni za pokretanje nove animacije, pritisnite bilo koju tipku ili gumb i vratit ćete se na zaslon dobrodošlice.

Kada želite izaći iz programa, možete upotrijebiti prekidač za izlaz u skrivenom stražnjem desnom kutu okvira ili pritisnuti tipku ecsape. U sesiji možete snimiti, spremiti i izbrisati onoliko filmova koliko želite. Kada završite, pritisnite gumb za bijeg (trenutni prekidač) za izlaz iz animacijskog programa i povratak na radnu površinu maline pi.

Korak 14: Reproduciranje, spremanje, brisanje filmova

Reprodukcija spremljenog filma

Napomena: obrada filmova traje neko vrijeme, pa ćete možda morati pričekati do kraja sesije ili dana za ponovnu reprodukciju filmova s rasberry pi

Otvorite mapu stop_motion na radnoj površini, a zatim otvorite datoteku s oznakom filmovi da biste pronašli svoj film Otvorite prozor terminala i upišite

cd Desktop/stop_motion/filmovi

Pritisnite enter, a zatim upišite omxplayer [naziv datoteke vašeg filma]

(Na primjer) omxplayer 00_08_34.mp4

Pritisnite enter za reprodukciju filma

Da se nije igralo! Ne brinite, samo dajte više vremena za obradu filma i pokušajte ponovo kasnije.

Učitajte svoje filmove

Može biti korisno spremiti filmove na google pogon kako biste ih mogli pogledati i obraditi na drugom stroju. Da biste to učinili, otvorite web preglednik, idite na svoj google pogon, napravite novu mapu za svoje animacije i jednostavno povucite i ispustite svoje filmove iz mape s filmovima na Raspberry Pi u novu mapu google pogona. Nakon što su učitani i obrađeni, možete kliknuti za igru na mreži!

Brisanje filmova

Izračunali smo da biste trebali staviti oko 32 000 filmova na SD karticu modela Pi u slučaju da izložbu vodite u školi, knjižnici ili muzeju. No, ako želite izbrisati filmove nakon što ih postavite na google (ili drugu internetsku pohranu), možete slijediti ove upute.

Otvorite mapu stop_motion na radnoj površini, a zatim otvorite datoteku s oznakom filmovi Odaberite sve filmove i povucite ih u koš za smeće. Ispraznite korpu za otpatke.

Ugasite Pi

Raspberry Pi je malo lomljiv pa ga svakako zatvorite kad završite. Da biste to učinili ispravno, kliknite ikonu maline u gornjem lijevom kutu radne površine i ponovo odaberite Shutdown (Isključi) na izborniku opcija isključivanja

Korak 15: Zaustavite animaciju pokreta u učionici ili muzeju

Materijali U potrazi za materijalima nemojte se uzrujavati! Ne trebate mnogo za snimanje stop motion filma - možete početi samo rukama. No, evo nekih materijala koji dobro podnose ovu aktivnost i dovode do detaljnijih proizvoda: Obojeni oblici Cardstock + brad znakovi (unaprijed izrađeni ili učenici mogu sami stvoriti) Tekst + misaoni mjehurići, opisi scena (laminirani oblici i trake), koristite olovke za suho brisanje

Kao i kod mnogih projekata, ograničavanje dostupnih materijala često može dovesti do promišljenijih kreacija. Međutim, ako učenici žele istražiti druge materijale, pustite ih! Možete čak imati i stanicu sa strane za studente da stvaraju vlastite rekvizite, likove i scenografiju.

Postaviti

Organizirajte materijale oko postaje radi lakšeg pristupa i vidljivosti te razmislite o postavljanju uobičajenih savjeta o zaustavljanju kretanja po postaji, poput "Pazite na ruke!". Kao što je gore spomenuto, u blizini možete imati i zasebnu stanicu za izradu rekvizita.

Cijela stanica može stati na jedan stol s rekvizitima oko sebe. Najbolje je imati 2 stolice ispred jedne osobe za snimanje filma, a drugu za gledanje procesa ili za jednu osobu da režira dok druge fotografije fotografiraju.

Odzivi

Postoje različite razine pouka koje možemo dati za stop motion animaciju, od dopuštanja studentima da samo stvaraju filmove (nakon pružanja osnovne pozadine i uputa) do započinjanja upita poput "snimite video gdje…..".

Ako se želite usredotočiti na vještine grupnog rada, učenici mogu izraditi zajedničke videozapise. Ovo može izgledati kao: brainstorming radnja i naizmjenično premještanje rekvizita / fotografiranje, svakoj osobi je dodijeljen određeni broj slika ili je svakoj osobi dodijeljeno 2 minute na stanici kako bi stvorila svoju scenu u većem filmu.

Korak 16: Idite dalje

Nakon što se filmovi preuzmu na google diskove, možete ih nastaviti proširivati pomoću vašeg softvera za uređivanje videozapisa, poput završnog reza ili adobe premijere. Studenti mogu dobiti priliku koristiti ove alate kako bi animacijskoj postaji dali viši strop i dulji angažman. Neke početne ideje za daljnje upute mogu uključivati povezivanje video zapisa, sastavljanje zvučnih zapisa ili pisanje titlova (i njihovo dodavanje u postprodukciji).

Napravili smo kratki zine s idejama o tome kako spojiti animacijsku stanicu sa Znanstvenim standardima sljedeće generacije (NGSS) koji je priložen i ovdje!

Obratite nam se na našoj web stranici (https://wonderfulidea.co/contact) s pitanjima ili podijelite svoju verziju stroja. Oduševljeni smo što vidimo različite smjerove u kojima ide ova petljajuća izložba dok ljudi grade, remiksiraju i dijele koncept!

--- Vrijeme izrade prototipa i istraživanje i razvoj s učenicima Lodestar Charter škole za Raspberry Pi Stop Motion Station postaju omogućeno je velikodušnom podrškom Cognizant stipendije „Making the Future“.