Raspberry Pi Stop-Motion Анимационна платформа: 16 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

От wonderfulideaWonderful Idea Company Следвайте още от автора:

За: The Wonderful Idea Company е дизайнерско студио за игриво изследване на идеи в изкуството, науката и технологиите Повече за wonderfulidea »

Stop-motion анимацията е техника, при която обектите се манипулират физически и се снимат кадър по кадър, за да се създаде илюзията за движещо се изображение.

Нашата мини анимация със стоп-движение е направена с Raspberry Pi, който е „малък и достъпен компютър, който можете да използвате, за да научите програмиране чрез забавни, практически проекти“.

Платформата използва Raspberry Pi, pi-камера и пет прости команди за въвеждане, за да създаде безкрайни възможности за разказване на истории. Той може да бъде свързан към всеки монитор или проектор и учащите могат да работят самостоятелно или да си сътрудничат по двойки, за да създават своите анимации.

Този инструмент може да се използва за открито проучване у дома или да се включи в уроците в класната стая за задълбочаване и засилване на обучението. Потребителите могат да създават свои собствени герои, които да вмъкнат в урок по история, художествен проект или микроскопичен свят, като използват анимация със спиране на движението и прости, ежедневни материали, за да разкажат история или да илюстрират разбирането си за научни концепции по игрив, увлекателен начин.

Това ръководство е все още груб проект! Ще продължим да работим за разработването на този игрив инструмент за изследване, така че да може да се използва в музеи, класни стаи, помещения за създаване и кухненска маса. Чувствайте се свободни да ремиксирате анимационната станция и моля, уведомете ни какво измисляте, докато експериментирате. Проверете отново за актуализации, докато усъвършенстваме дизайна на хардуера и софтуера.

Стъпка 1: Съберете материалите (електроника)

Ако искате да изградите най -простата анимационна станция (управлявана с клавиатура), можете просто да получите следните материали (след това преминете към стъпка 10):

Raspberry Pi 3 Пълен стартов комплект от Canakit, който включва Raspberry Pi 3 (включва 5V 2.5A захранване, малинов Pi 3 калъф, HDMI кабел, 32 GB MicroSD карта (предварително заредена с NOOBS), 2x радиатори Пълна големина макет, мъжки към мъжки джъмпер кабели)

Клавиатура и мишка (USB или безжична)

HDMI съвместим монитор

Модул Raspberry Pi Camera V2

Adafruit 2 метров гъвкав кабел за Raspberry Pi камера

Калъф за камера Adafruit Pi

Тези електронни компоненти (заедно със строителните материали) са необходими за изграждането на по-здрава експозиционна станция

Пет аркадни бутона Червено, бяло, зелено, синьо и жълто

Прото платка Gikfun

Многожилен проводник

Пробивна платка Canakit и GPIO кабел

Моментен превключвател (нормално отворен)

Компютърен вентилатор 5v

Стъпка 2: Съберете дървесината, хардуера и инструментите

Съберете дървото за кутията:

• 1/4 "шперплат, 12" на 17"
• 1/4 "шперплат, 13" на 18"
• 1/2 "шперплат, 4" x 8 '
• 1x2 обща борна дъска, 4 'дължина
• 1x1 обща борна дъска, 4 'дължина

Съберете следния хардуер:

• нокти с дължина 3/4"
• 1/4-20 машинен винт, 1 3/4 "дължина
• 1/4-20 вложки с резба
• 1/4-20 t-гайки
• 1/4 шайби
• 1/4-20 гайка
• 4-40 винта, 3/4 "дължина
• 4-40 ядки

Ще ви трябват и следните инструменти:

• Настолен трион, циркуляр и/или японски ръчен трион
• Акумулаторна бормашина
• Комплект свредла и накрайници (включително фреза с диаметър 3/4 "и 1")
• Брад Нейлър
• Отвертка с глава Philips
• Поялник и спойка
• Нож за рязане на тел и маша за тел
• Чук или чук
• Лепило за дърво
• 2 бързи скоби (най -малко 18 в ширина)

Стъпка 3: Изградете дъното на кутията

Нарежете 1/4 "шперплат лист. Парчето 12" x17 "ще бъде дъното на кутията, а 13" x 18 "парчето ще бъде горната част.

Нарежете 1/2 "шперплат на 4" ленти, за да направите страните на кутията. Нарежете две от тях до 12 "дължини и две 18" дължини.

Вземете едно от 18 -инчовите парчета (това ще бъде задната част на кутията) и изрежете отвори за щепсела и кабелите

• 1/2 "отвор за превключвателя за убиване
• два 1/4 "отвора за стойката за рамо
• отвор с диаметър 3/4 "за вентилатора
• правоъгълник 3/4 "x 1/2" за HDMI кабела
• 1/4 "отвор за мишка за захранващия кабел.

Напръскайте лента от лепило за дърво в долната част на страничните части и използвайте скобите, за да свържете страните към основата. След това използвайте ноктите за закрепване, за да прикрепите страните към основата, като раздалечите ноктите на около 2-3 инча един от друг.

Прикрепете предните и задните части с лепило и пирони по същия начин. Уверете се, че първо прокарате проводника за захранващия кабел през отвора на мишката.

В края на тази стъпка трябва да завършите дъното на кутията с четири страни и захранващия кабел, преминаващ през отвора в задната част на кутията.

Стъпка 4: Изградете върха на кутията

Вземете 13 "на 18" парче шперплат от 1/4 ", което да използвате, за да направите горната част на кутията.

Използвайте бормашина с накрайник 1 "forstner, за да направите ред от пет големи дупки, разположени на около 1" от дясната страна на капака за аркадните бутони. Те трябва да са приблизително на еднакво разстояние, но можете да оставите допълнително пространство между горния отвор и другите четири дупки, за да отделите изтрития филм от другите бутони.

Изрежете две 1,5 "дълги парчета от дъската 1x2 и пробийте отвор с диаметър 5/16" в центъра на всяка от тях. Използвайте 3/4 "форстер бит, за да направите вдлъбнатина дупка, подравнена с отвора 5/16". Прокарайте t-гайката през отвора и използвайте винт, за да принудите t-гайката да се изравнява с парчето. Гледайте това видео за преглед на процеса на закрепване на t-гайки.

Прикрепете блоковете на дъската в средата 1/2 от всяка страна с вдлъбнатия отвор, обърнат към центъра, с помощта на лепило за дърво и пирони

Изрежете 3 "дълго парче от 1x2 и го прикрепете към горната част на дъската 1/2" отгоре

Изрежете овална цепка 1/4 "на 1" в горната част на дъската близо до местоположението на 3 "блока. За да направите това, можете да пробиете два 1/4" отвора в горната част на кутията и след това да нанижете острието на свитъчния трион през отвора. Гледайте това учебно видео за демонстрация на процеса.

Стъпка 5: Направете рамото на камерата

Това рамо на камерата е сгъваемо и подвижно, което улеснява съхраняването на анимационната станция. Също така е много сложно да се направи. Можете да коригирате тази стъпка според вашите нужди и ниво на дървообработващ опит. Целта в края на стъпката е камерата да е над центъра на станцията.

Отрежете 5 "дълга част от дъската 1x1 и пробийте три 1/4" дупки (една на 1/2 "отгоре), а другите две, за да съответстват на 1/4" отворите в задната част на кутията

Отрежете 11 "парче и 13" парче от 1х1 дъската

Използвайте бормашина и циркулярен трион, за да изрежете прорезите за проводника на камерата и пробитите отвори, както се вижда на снимките, придружаващи тази стъпка. Използвайте циркулярния трион и техниката за пробиване, за да изрежете прорезите в основата на ръцете. Тествайте кривите, за да се уверите, че могат да работят като опора.

Изрежете 2,5 дълга част от дъската 1x2 за блока на камерата

Начертайте шаблона, както се вижда на снимките, за да направите място за завъртане на блока на камерата и равно пространство за закрепване на pi камерата.

Използвайте 1/4 -20 болтове с тавана, шайби и крилни гайки, за да свържете малкия блок към задната част на кутията. Свържете късите (11 ") и дългите (13") рамена заедно с 1/4-20 болтове, шайби и крилни гайки. Прикрепете блока на камерата към извития прорез в горната част на късото рамо. Прикрепете конструкцията на рамото към последния отвор в късия блок с помощта на 1/4-20 болт, шайба и шестостенна гайка.

Стъпка 6: Подгответе бутоните и Raspberry Pi

Изрежете дължина от цветен проводник, отстранете единия край и след това увийте този край около металния щифт на COM и NC (нормално затворените) клеми. Използвайте поялника за запояване на проводниците към проводниците на превключвателя. Повторете с другите четири бутона (използвайки подходящ цветен проводник).

Нарежете дължина на черен проводник и го запоявайте към клемите на металния моментен превключвател.

Поставете малиновото пи в пластмасовата кутия

Добавете карта с памет с инсталирани NOOB

Свържете кабела canakit към rasberry pi (Направете допълнителна допълнителна двойна проверка, уверете се, че индикаторът PIN 1 е в ъгъла на Pi. Ако имате сив кабел, това вероятно е червена ивица, за черни кабели-бяла ивица. Това щифт не трябва да е до конектора на телевизора. Завъртете или завъртете кабела, докато стане прав)

Стъпка 7: Запоявайте електрониката към Protoboard

Натиснете страната на пробивната платка на GPIO кабела на гибордната протоборда, както се вижда на снимката, приложена към тази стъпка. Обърнете платката и внимателно запоявайте GPIO платката на място, като добавите малко спойка към всеки от щифтовете.

Свържете по един проводник от всеки от аркадните бутони към дъската Gik, за да закрепите номера 2, 3, 4, 5, 6 в следния ред.

Изтриване (розов/червен проводник) щифт 2 също маркиран SDA)

Пуснете (зелен проводник), щифт 3, също обозначен като SCL

Отмяна (син проводник) щифт 4

Направете снимка (жълт проводник) щифт 5

Запазете (бял проводник) щифт 6

Вземете проводниците от другата страна на всеки от бутоните и ги свържете към отрицателната колона на gik прото платката (няма значение редът, стига да са в колоната).

Свържете един от проводниците от моментния превключвател (черен проводник) реда за щифт 13, а другия към отрицателната колона.

Свържете проводниците от мини вентилатора към секцията 5V + и - на платката

Стъпка 8: Прикрепете превключватели и вентилатор към кутията

Прикрепете аркадните бутони към горната част на кутията, като завъртите превключващата част на бутоните, развийте черната пластмасова гайка, натиснете бутона през отвора, затегнете гайката и свържете отново превключвателя. Направете това с всичките пет бутона в реда от горе до долу на червено, бяло, зелено синьо и жълто.

Ако искате, можете да маркирате бутоните или с лист хартия в горната част на пластмасовото парче, или като пишете отстрани на бутона.

Прикрепете превключвателя за убиване към гърба на кутията по същия начин, така че буталото да е насочено към гърба на кутията.

Подравнете мини вентилатора над отвора 3/4 от вътрешната страна на задната част на кутията. Маркирайте пространствата за отворите и пробийте пилотни отвори на мястото на предложението. Използвайте 4-40 винтове и болтове, за да фиксирате вентилатора на кутия.

Стъпка 9: Прикрепете камерата към станцията

Направете два пилотни отвора в кутията за камера в горната част на рамото и завийте пластмасовия корпус, като използвате 4-40 болта и гайки (първо не забравяйте да отстраните парчето пяна)

Прикрепете гъвкавия кабел към Raspberry Pi. Прокарайте кабела през слота на горната част на кутията, през слотовете на рамото и след това го прикрепете към камерата. Поставете камерата в калъфа и поставете ръката над кутията.

Стъпка 10: Свържете Raspberry Pi и включете кабелите

Използвайте двойната лента или винтовете, за да свържете кутията на Raspberry Pi към основата на кутията. Прикрепете протоборда и други компоненти към основата на кутията с помощта на винтове или двойна лента. Може да искате да добавите p-ремъци към проводниците, за да направите всичко по-подредено.

Включете захранващия кабел и HDMI кабела към Raspberry Pi

Прикрепете мишка и клавиатура към Raspberry Pi (ако използвате Bluetooth клавиатурата, следвайте инструкциите за свързване).

Свържете Raspberry Pi към монитора с помощта на HDMI кабела.

Стъпка 11: Настройте Raspberry Pi и камера

Следвайте ръководството за бърз старт на Canakit, за да стартирате вашия Rasperry Pi.

След като проверите дали вашият софтуер на Raspberry Pi е актуален, отворете терминала и въведете:

sudo apt-get update

sudo apt-get надстройка

Инсталирайте ffmpeg, omxplayer, python и pygame на вашия Raspberry Pi, като въведете тези команди в терминала

sudo apt-get install ffmpeg

sudo apt-get install omxplayer

sudo apt-get инсталирайте python

sudo apt-get install python3-pygame

Активирайте камерата, като въведете в терминала:

sudo raspi-config

Ще се отвори нов прозорец, използвайте клавишите на курсора, за да преминете към опцията за камера и изберете „активиране“. При излизане той ще поиска да се рестартира. Рестартирайте вашия Raspberry Pi.

Стъпка 12: Изтеглете софтуера за анимация WICO

Отидете на

Щракнете върху зеления бутон, за да изтеглите zip файл от хранилището на вашия Raspberry Pi Отворете zip файла и плъзнете папката на работния плот Преименувайте папката stop_motion

За да направите филм, отворете терминала и отидете до папката стоп движение, като напишете:

Cd ~/Desktop/stop_motion

И след това въведете

python3 src/run.py

Стъпка 13: Направете първия си филм

Когато за първи път отворите анимационната програма, ще видите екран за добре дошли. Когато натиснете който и да е бутон (или клавиш), той ще ви изпрати в анимационната среда.

За да направите своя филм, можете да управлявате станцията със следните команди:

Направете снимка - жълт бутон "камера" или клавиш за въвеждане

Изтриване на рамка - син бутон "отмяна" или клавиш за връщане назад

Пуснете вашия филм - зелен бутон за пускане или интервал

Изтрийте филма си завинаги - розов бутон „кошче за боклук“или ключ за изтриване

Запазете вашия филм - бял бутон или клавиш „s“

Когато натиснете бутона, ще видите вашата анимация в цикъл и къде е записана на малиновото пи. Можете да заснемете и видео на вашето творение.

След натискане на бутона за запазване няма да можете да се върнете към редактирането на филма. Когато сте готови да стартирате нова анимация, натиснете произволен клавиш или бутон и ще се върнете към началния екран.

Когато искате да излезете от програмата, можете да използвате превключвателя за бягство, скрит в задния десен ъгъл на кутията, или да натиснете клавиша ecsape. Можете да създавате, запазвате и изтривате колкото искате филми в една сесия. Когато приключите, натиснете бутона за бягство (моментен превключвател), за да излезете от анимационната програма и да се върнете към работния плот на raspberry pi.

Стъпка 14: Възпроизвеждане, запазване, изтриване на филми

Възпроизвеждане на запазен филм

Забележка: Обработката на филмите отнема известно време, така че може да се наложи да изчакате до края на сесията или деня, за да възпроизведете филмите от rasberry pi

Отворете папката stop_motion на работния плот, след това отворете файла с маркирани филми, за да намерите своя филм Отворете прозореца на терминала и въведете

cd Desktop/stop_motion/филми

Натиснете enter, след това въведете omxplayer [име на файла на вашия филм]

(Например) omxplayer 00_08_34.mp4

Натиснете enter, за да пуснете филм

Ако не играеше! Не се притеснявайте, просто му дайте повече време за обработка на филма и опитайте отново по -късно.

Качете вашите филми

Може да бъде полезно да запишете филмите на google drive, за да можете да ги гледате и обработвате на друга машина. За да направите това, отворете уеб браузъра, отворете вашето устройство в Google, направете нова папка за вашите анимации и просто плъзнете и пуснете филмите си от папката с филми на Raspberry Pi в новата ви папка в Google Drive. След като бъдат качени и обработени, можете да кликнете, за да играете онлайн!

Изтриване на филми

Изчислихме, че трябва да можете да поставите около 32 000 филма на SD картата на Pi, въпреки че в случай, че управлявате експозицията в училище, библиотека или музей. Но ако искате да изтриете филми след качването в google (или друго онлайн хранилище), можете да следвате тези инструкции.

Отворете папката stop_motion на работния плот, след това отворете файла с маркирани филми Изберете всички филми и ги плъзнете в кошчето. Изпразнете кошчето за отпадъци.

Изключете Pi

Raspberry Pi е малко крехък, така че не забравяйте да го изключите безопасно, когато приключите. За да направите това правилно, щракнете върху иконата на малина в горния ляв ъгъл на работния плот и изберете отново Shutdown от менюто с опции за изключване

Стъпка 15: Спрете анимацията на движение в класна стая или музей

Материали Когато търсите материали, не се притеснявайте! Не ви е нужно много, за да направите филм със стоп движение - можете да започнете само с ръце. Но, ето някои материали, които поддават добре на тази дейност и водят до по-детайлни продукти: Цветни форми Cardstock + brad символи (предварително направени или студентите могат да създадат свои собствени) Текст + мисловни мехурчета, описания на сцени (ламинирани форми и ленти), използвайте химикалки за сухо изтриване

Както при много проекти, ограничаването на наличните материали често може да доведе до по -обмислени творения. Ако обаче учениците биха искали да проучат други материали, оставете ги! Можете дори да имате станция отстрани, за да могат учениците да създават свои собствени реквизити, герои и пейзажи.

Настройвам

Организирайте материали около станцията за лесен достъп и видимост и помислете за поставяне на общи съвети за спиране на движение около станцията, като „Внимавайте за ръцете си!“. Както бе споменато по -горе, можете също да имате отделна станция в близост за създаване на опора.

Цялата станция може да се побере на една маса с реквизит около нея. Най -добре е да имате 2 стола отпред, за да може един човек да направи филм, а друг да гледа процеса, или един човек да режисира, докато другите снимки.

Подкани

Има различни нива на инструкции, които можем да дадем за стоп анимация, от това да позволим на учениците просто да създават филми (след предоставяне на основен фон и инструкции) до започване с подкана като „направете видео, където…..“.

Ако искате да се съсредоточите върху уменията за групова работа, учениците могат да създават съвместни видеоклипове. Това може да изглежда така: мозъчна атака на сюжет и редуване на реквизит / правене на снимки, на всеки човек се разпределя определен брой снимки или на всеки човек се дават 2 минути на станцията, за да създаде своята сцена в по -голям филм.

Стъпка 16: Отидете по -нататък

След като филмите бъдат изтеглени на дискове на Google, можете да продължите да ги разширявате, като използвате софтуер за редактиране на видео по ваш избор, като финално изрязване или премиера на Adobe. Студентите могат да получат възможността да използват тези инструменти, за да дадат на анимационната станция по -висок таван и по -дълъг ангажимент. Някои първоначални идеи за по-нататъшни посоки могат да включват свързване на видеоклипове, съставяне на саундтраци или писане на субтитри (и добавянето им в постпродукцията).

Направихме кратък цикъл с идеи как да свържем анимационната станция към научните стандарти от следващо поколение (NGSS), който е приложен и тук!

Моля, свържете се с нас на нашия уебсайт (https://wonderfulidea.co/contact) с въпроси или да споделите вашата версия на машината. Ние сме развълнувани да видим различните посоки, в които тази измислена експозиция се движи, докато хората изграждат, ремиксират и споделят концепцията!

--- Времето за прототипиране и научноизследователска и развойна дейност с учениците от Чартърното училище на Лодестър за Raspberry Pi Stop Motion Station стана възможно благодарение на щедрата подкрепа на Cognizant гранта „Making the Future“.