Plataforma d’animació Raspberry Pi Stop-Motion: 16 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Per wonderfulideaWonderful Idea Company Segueix més de l’autor:

Quant a: The Wonderful Idea Company és un estudi de disseny per a l’exploració lúdica d’idees en art, ciència i tecnologia Més informació sobre wonderfulidea »

L’animació stop-motion és una tècnica en què els objectes es manipulen físicament i es fotografien fotograma per fotograma per crear la il·lusió d’una imatge en moviment.

La nostra mini exposició d’animació stop-motion està feta amb un Raspberry Pi, que és un "ordinador petit i assequible que podeu utilitzar per aprendre a programar mitjançant projectes divertits i pràctics".

La plataforma utilitza un Raspberry Pi, una càmera pi i cinc ordres d’entrada simples per crear infinites possibilitats d’explicar històries. Es pot connectar a qualsevol monitor o projector i els estudiants poden treballar sols o col·laborar en parelles per crear les seves animacions.

Aquesta eina es pot utilitzar per explorar de forma oberta a casa o incorporar-la a les classes de l'aula per aprofundir i reforçar l'aprenentatge. Els usuaris poden crear els seus propis personatges per inserir-los en una lliçó d’història, un projecte artístic o un món microscòpic, mitjançant animacions stop-motion i materials senzills i quotidians per explicar una història o il·lustrar la seva comprensió dels conceptes científics d’una manera lúdica i atractiva.

Aquesta guia és encara un esborrany. Seguirem treballant per desenvolupar aquesta eina lúdica d’exploració perquè es pugui utilitzar en museus, aules, espais per a fabricants i la vostra taula de cuina. No dubteu a remesclar l’emissora d’animació i, si us plau, feu-nos saber què us apareix mentre experimenteu. Torneu a comprovar si hi ha actualitzacions mentre perfeccionem el disseny del maquinari i el programari.

Pas 1: recolliu els materials (electrònica)

Si voleu crear l'estació d'animació més senzilla (controlada amb un teclat), podeu obtenir els materials següents (vés al pas 10):

Kit d’inici complet de Raspberry Pi 3 de Canakit, que inclou Raspberry Pi 3 (inclou font d’alimentació de 5 V 2,5 A, caixa de Raspberry Pi 3, cable HDMI, targeta MicroSD de 32 GB (precarregada amb NOOBS), dissipadors de calor 2x tauler de mida completa, pont masculí a masculí cables)

Teclat i ratolí (USB o sense fils)

Monitor compatible amb HDMI

Mòdul de càmera Raspberry Pi V2

Cable flexible Adafruit de 2 metres per a la càmera Raspberry Pi

Funda Adafruit Pi Camera

Aquests components electrònics (juntament amb els materials de construcció) són necessaris per construir una estació més robusta en forma d’exposició

Cinc botons arcade vermell, blanc, verd, blau i groc

Tauler proto Gikfun

Filferro encallat

Tauler Canakit Breakout i cable GPIO

Interruptor momentani (normalment obert)

Ventilador d’ordinador de 5v

Pas 2: recolliu la fusta, el maquinari i les eines

Reuneix la fusta per a la caixa:

• Fusta contraxapada de 1/4 ", 12" per 17"
• Fusta contraxapada de 1/4 ", 13" per 18"
• Fusta contraxapada de 1/2 ", 4" x 8 '
• Tauler de pi comú 1x2, de 4 'de longitud
• Tauler de pi comú 1x1, de 4 'de longitud

Recopileu el maquinari següent:

• ungles crues, 3/4 "de longitud
• 1 / 4-20 cargol de màquina, 1 3/4 "de longitud
• Insercions roscades 1 / 4-20
• 1 / 4-20 t-nous
• 1/4 de rentadores
• 1 / 4-20 femella d'ala
• 4-40 cargols de 3/4 "de longitud
• 4-40 fruits secs

També necessitareu les eines següents:

• Serra de taula, serra de desplaçament i / o serra de mà japonesa
• Trepant sense fil
• Conjunt de broques i broques de control (inclosa una broca de 3/4 "i 1" de diàmetre)
• Clavadora Brad
• Tornavís cap Philips
• Soldador i soldador
• Tallador de filferro i separador de filferro
• Martell o mall
• Cola de fusta
• 2 pinces ràpides (almenys 18 d'ample)

Pas 3: creeu la part inferior de la caixa

Talla el full de fusta contraxapada de 1/4 ". La peça de 12" x17 "serà la part inferior de la caixa i la peça de 13" x 18 "serà la part superior.

Talleu la fusta contraxapada de 1/2 "en tires de 4" per formar els laterals de la caixa. Talleu-ne dos fins a 12 "de longitud i dos de 18".

Obteniu una de les peces de 18 (aquesta serà la part posterior de la caixa) i talleu els forats del tap i dels cables

• Forat de 1/2 "per a l'interruptor kill
• dos forats de 1/4 "per al suport del braç
• un forat de 3/4 "de diàmetre per al ventilador
• un rectangle de 3/4 "x 1/2" per al cable HDMI
• un forat del ratolí de 1/4 "per al cable d'alimentació.

Premeu una tira de cola de fusta a la part inferior de les peces laterals i utilitzeu les pinces per connectar els laterals a la base. A continuació, utilitzeu la clau per fixar els costats a la base, separant les ungles a una distància de 2-3 polzades.

Col·loqueu les peces davantera i posterior amb cola i ungles de la mateixa manera. Assegureu-vos de passar el fil del cable d’alimentació pel forat del ratolí primer.

Al final d'aquest pas, hauríeu de tenir la part inferior de la caixa amb quatre costats i el cable d'alimentació que travessa el forat de la part posterior de la caixa acabat.

Pas 4: creeu la part superior de la caixa

Aconsegueix el tros de fusta contraxapada de 1/4 "de 13" per 18 "que faràs servir per fer la part superior de la caixa.

Utilitzeu un trepant amb una punta forstner d'1 "per fer una fila de cinc forats grans situats a aproximadament 1" des del costat dret de la tapa dels botons arcade. Han d’estar igualment espaiats, però podeu deixar un espai addicional entre el forat superior i els altres quatre forats per diferenciar la pel·lícula d’esborrat dels altres botons.

Retalleu dos trossos de 1,5 "de llarg del tauler 1x2 i practiqueu un forat de 5/16" de diàmetre al centre de cadascun. Utilitzeu una punta forster de 3/4 "per fer un forat encastat alineat amb el forat de 5/16". Passeu la rosca en t pel forat i utilitzeu un cargol per forçar la rosca en contra de la peça. Mireu aquest vídeo per obtenir una visió general del procés de fixació de femelles en T.

Col·loqueu els blocs del tauler al mig 1/2 de cada costat amb el forat encastat cap al centre amb cola de fusta i claus

Talleu un tros de 3 "de llarg de l'1x2 i fixeu-lo a la part superior del tauler 1/2" des de la part superior

Tallar una escletxa ovalada de 1/4 "per 1" a la part superior del tauler a prop de la ubicació del bloc de 3 ". Per fer-ho, podeu practicar dos forats de 1/4" a la part superior de la caixa i, a continuació, enfilar la fulla de la serra del rotlle pel forat. Mireu aquest vídeo instructiu per obtenir una demostració del procés.

Pas 5: feu el braç de la càmera

Aquest braç de la càmera és plegable i extraïble, cosa que facilita l’emmagatzematge de l’estació d’animació. També és molt complicat de fer. Podeu ajustar aquest pas perquè s'adapti a les vostres necessitats i al vostre nivell d'experiència en fusta. L’objectiu al final del pas és tenir la càmera per sobre del centre de l’estació.

Tallar una peça de 5 "de llarg del tauler 1x1 i perforar tres forats de 1/4" (un a 1/2 "de la part superior) i els altres dos per fer coincidir els forats de 1/4" a la part posterior de la caixa

Talla una peça de 11 "i una de 13" del tauler 1x1

Utilitzeu un trepant i una serra de desplaçament per tallar les ranures del cable de la càmera i els forats tal com es veu a les imatges que acompanyen aquest pas. Utilitzeu la tècnica de la serra de desplaçament i la perforació per retallar les osques a la base dels braços. Proveu les corbes per assegurar-vos que puguin funcionar com a pivot.

Talla una peça de 2,5 de llarg de la placa 1x2 per al bloc de la càmera

Dibuixeu el patró tal com es veu a les imatges per fer un espai perquè pivoti el bloc de la càmera i un espai pla per connectar la càmera pi.

Utilitzeu cargols de cap de panell de 1/4 -20, volanderes i femelles per connectar el petit bloc a la part posterior de la caixa Connecteu els braços curts (11 ") i llargs (13") junts amb cargols 1 / 4-20, volanderes i femelles d’ala. Connecteu el bloc de la càmera a la ranura corba de la part superior del braç curt. Col·loqueu l'estructura del braç a l'últim forat del bloc curt amb un cargol 1 / 4-20, una arandela i una femella hexagonal.

Pas 6: prepareu els botons i Raspberry Pi

Talla una longitud de filferro de colors, tira un extrem i, a continuació, envolta-ho al voltant de la pestanya metàl·lica dels terminals COM i NC (normalment tancats). Utilitzeu el soldador per soldar els cables als cables de l’interruptor. Repetiu amb els altres quatre botons (utilitzant el filferro de color adequat).

Tallar una longitud de fil negre i soldar-lo als terminals de l’interruptor momentani metàl·lic.

Poseu el gerd pi a la caixa de plàstic

Afegiu una targeta de memòria amb els NOOB instal·lats

Connecteu el cable canakit al rasberry pi (Assegureu-vos que heu de comprovar que l'indicador PIN 1 es troba a la cantonada del Pi. Si teniu un cable gris, probablement sigui una franja vermella, per als cables negres, una franja blanca. el pin no ha d’estar al costat del connector del televisor. Gireu-lo o torceu el cable fins que quedi correcte)

Pas 7: soldeu l'electrònica al Protoboard

Premeu el costat de la placa de ruptura del cable GPIO a la protoboard gik tal com es veu a la imatge adjunta a aquest pas. Capgirar el tauler i soldar acuradament el tauler GPIO al seu lloc afegint una mica de soldadura a cadascun dels pins.

Connecteu un cable de cadascun dels botons arcade al tauler Gik per fixar els números 2, 3, 4, 5, 6 en l’ordre següent.

Esborrar (fil rosat / vermell) el pin 2 també amb SDA amb pany)

Play (cable verd), el pin 3 també etiquetat com a SCL

Desfer el pin 4 (fil blau)

Feu una foto (fil groc) pin 5

Deseu el pin 6 (cable blanc)

Agafeu els cables de l'altre costat de cadascun dels botons i connecteu-los a la columna negativa de la placa proto gik (no importa l'ordre sempre que estiguin a la columna).

Connecteu un dels cables de l'interruptor momentani (fil negre) la fila del pin 13 i l'altre a la columna negativa.

Connecteu els cables del mini ventilador a la secció 5V + i - de la placa de control

Pas 8: connecteu els interruptors i el ventilador a la caixa

Connecteu els botons arcade a la part superior de la caixa girant la part de l'interruptor dels botons, descargolant la femella de plàstic negre, pressionant el botó pel forat, ajustant la femella i tornant a connectar l'interruptor. Feu això als cinc botons en l'ordre de dalt a baix de vermell, blanc, verd blau i groc.

Si voleu, podeu etiquetar els botons amb un tros de paper a la part superior del tros de plàstic o bé escrivint al lateral del botó.

Col·loqueu l’interruptor de matar a la part posterior de la caixa de la mateixa manera perquè el pistó quedi apuntat cap a la part posterior de la caixa.

Col·loqueu el mini ventilador sobre el forat de 3/4 a l'interior de la part posterior de la caixa. Marqueu els espais per als forats i practiqueu els forats pilot al lloc del propoer. Feu servir els cargols i els perns de 4-40 per fixar el ventilador al Caixa.

Pas 9: connecteu la càmera a l'estació

Feu dos forats pilot a la caixa de la càmera a la part superior del braç i cargoleu la caixa de plàstic amb 4-40 cargols i femelles (assegureu-vos d’eliminar primer el tros d’escuma)

Connecteu el cable flexible al Raspberry Pi. Passeu el cable per la ranura de la part superior de la caixa, per les ranures del braç i, a continuació, fixeu-lo a la càmera. Col·loqueu la càmera dins de la caixa i col·loqueu el braç sobre la caixa.

Pas 10: connecteu el Raspberry Pi i connecteu els cables

Utilitzeu la cinta adhesiva doble o els cargols per connectar la funda Raspberry Pi a la base de la caixa. Connecteu la protoborda i altres components a la base de la caixa mitjançant cargols o cinta adhesiva doble. És possible que vulgueu afegir corretges p als cables per fer-ho tot més endreçat.

Connecteu el cable d’alimentació i el cable HDMI al Raspberry Pi

Connecteu un ratolí i un teclat al Raspberry Pi (si utilitzeu el teclat Bluetooth, seguiu les instruccions per connectar-vos).

Connecteu el Raspberry Pi al monitor mitjançant el cable HDMI.

Pas 11: configureu Raspberry Pi i la càmera

Seguiu la guia d’inici ràpid de Canakit per posar en marxa el Rasperry Pi.

Un cop comprovat que el vostre programari Raspberry Pi està actualitzat, obriu el terminal i escriviu:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Instal·leu ffmpeg, omxplayer, python i pygame al vostre Raspberry Pi escrivint aquestes ordres al terminal

sudo apt-get install ffmpeg

sudo apt-get install omxplayer

sudo apt-get install python

sudo apt-get install python3-pygame

Activeu la càmera escrivint al terminal:

sudo raspi-config

S'obrirà una finestra nova, utilitzeu les tecles del cursor per anar a l'opció de càmera i seleccioneu "habilitar". En sortir, demanarà reiniciar. Reinicieu el Raspberry Pi.

Pas 12: descarregueu el programari d'animació WICO

Aneu a https://github.com/wonderfulideaco/pi-stop-motion …

Feu clic al botó verd per descarregar un fitxer zip del dipòsit al vostre Raspberry Pi. Obriu el fitxer zip i arrossegueu la carpeta a l'escriptori Canvieu el nom de la carpeta stop_motion

Per fer una pel·lícula, obriu el terminal i aneu a la carpeta Stop Motion escrivint:

Cd ~ / Desktop / stop_motion

I després escriviu

python3 src / run.py

Pas 13: feu la vostra primera pel·lícula

Quan obriu el programa d'animació per primera vegada, veureu una pantalla de benvinguda. Quan premeu qualsevol botó (o tecla), us enviarà a l'entorn d'animació.

Per fer la pel·lícula, podeu utilitzar l'estació amb les ordres següents:

Feu una foto: botó groc de "càmera" o tecla d'introducció

Suprimiu un marc: botó blau per desfer o tecla de retrocés

Reprodueix la pel·lícula: el botó o la barra espaiadora de reproducció verda

Suprimiu la pel·lícula per sempre: el botó rosa "paperera" o la tecla de supressió

Deseu la pel·lícula: botó blanc o tecla "s"

En prémer el botó, veureu la vostra animació en bucle i on es va desar al raspberry pi. També podeu fer un vídeo de la vostra creació.

Després de prémer el botó Desa, no podreu tornar a editar la pel·lícula. Quan estigueu a punt per iniciar una nova animació, premeu qualsevol tecla o botó i tornareu a la pantalla de benvinguda.

Quan vulgueu sortir del programa, podeu utilitzar l'interruptor d'escapament amagat a l'extrem posterior dret del quadre o prémer la tecla ecsape. Podeu fer, desar i suprimir tantes pel·lícules com vulgueu en una sessió. Quan hàgiu acabat, premeu el botó d'escapament (interruptor momentani) per sortir del programa d'animació i tornar a l'escriptori de raspberry pi.

Pas 14: reproduir, desar i suprimir pel·lícules

Reproducció d’una pel·lícula desada

Nota: les pel·lícules triguen una estona a processar-se, de manera que és possible que hagueu d'esperar fins al final de la sessió o del dia per reproduir les pel·lícules des del raspberry pi

Obriu la carpeta stop_motion a l'escriptori i, a continuació, obriu el fitxer marcat pel·lícules per trobar la pel·lícula. Obriu la finestra del terminal i escriviu

cd Desktop / stop_motion / movies

Premeu Retorn i, a continuació, escriviu omxplayer [nom del fitxer de la pel·lícula]

(Per exemple) omxplayer 00_08_34.mp4

Premeu Intro per reproduir la pel·lícula

Si no jugava! No us preocupeu, doneu-li més temps per processar la pel·lícula i torneu-ho a provar més tard.

Pengeu les vostres pel·lícules

Pot ser útil desar les pel·lícules a Google Drive perquè pugueu visualitzar-les i processar-les en una altra màquina. Per fer-ho, obriu el navegador web, aneu al vostre google drive, creeu una nova carpeta per a les vostres animacions i simplement arrossegueu i deixeu anar les pel·lícules de la carpeta de pel·lícules del Raspberry Pi a la vostra nova carpeta de google drive. Un cop s'hagin penjat i processat, podeu fer clic per jugar en línia.

Suprimiu pel·lícules

Hem calculat que podríeu encabir prop de 32.000 pel·lícules a la targeta SD del Pi, tot i que en cas que estigueu executant l'exposició en una escola, biblioteca o museu. Però, si voleu suprimir pel·lícules després de penjar-les a Google (o a un altre emmagatzematge en línia), podeu seguir aquestes instruccions.

Obriu la carpeta stop_motion a l'escriptori i, a continuació, obriu el fitxer marcat pel·lícules. Seleccioneu totes les pel·lícules i arrossegueu-les a la paperera. Buideu la paperera.

Tanca el Pi

El Raspberry Pi és una mica fràgil, així que assegureu-vos que el tanqueu amb seguretat quan hàgiu acabat. Per fer-ho bé, feu clic a la icona de gerds a l'extrem superior esquerre de l'escriptori i seleccioneu Apaga de nou al menú d'opcions de tancament.

Pas 15: atureu l'animació en moviment a una aula o un museu

Materials Quan cerqueu materials, no us preocupeu! No necessiteu molt per fer una pel·lícula stop motion: podeu començar només amb les mans. Però, aquí teniu alguns materials que donen bé a aquesta activitat i condueixen a productes més detallats: formes de colors Cardstock + personatges bruts (ja fets o els estudiants poden crear els seus propis) Text + bombolles de pensament, descripcions d’escenes (formes i tires laminades), feu servir bolígrafs d’esborrat en sec

Com passa amb molts projectes, limitar els materials disponibles sovint pot conduir a creacions més reflexives. Tanmateix, si els estudiants volen explorar altres materials, deixeu-los anar! Fins i tot podeu tenir una estació al costat perquè els estudiants puguin crear els seus propis accessoris, personatges i decorats.

Configura

Organitzeu els materials al voltant de l’estació per facilitar-ne l’accés i la visibilitat i penseu a posar consells habituals de moviment de parada al voltant de l’estació, com ara “Vigileu les mans!”. Com es va esmentar anteriorment, també podeu tenir una estació independent a prop per a la creació d’atrezzo.

Tota l'estació pot cabre en una taula amb accessoris al seu voltant. El millor és tenir dues cadires al davant perquè una persona pugui fer una pel·lícula i una altra per veure el procés o que una persona dirigeixi mentre l’altra fotografia.

Preguntes

Hi ha diferents nivells d’instrucció que podem oferir per a l’animació de stop motion, des de deixar que els estudiants només creïn pel·lícules (després d’haver proporcionat fons i instruccions bàsiques) fins a començar amb un missatge com “fer un vídeo on …”.

Si voleu centrar-vos en les habilitats de treball en grup, els estudiants poden crear vídeos col·laboratius. Això pot semblar: fer una pluja d’idees sobre una trama i fer torns d’atrezzo / fer fotografies, a cada persona se li assigna un nombre determinat d’imatges o a cada persona se li assignen 2 minuts a l’estació per crear la seva escena en una pel·lícula més gran.

Pas 16: anar més enllà

Un cop baixades les pel·lícules a Google Drive, podeu continuar ampliant-les mitjançant el programari d'edició de vídeo que trieu, com ara el tall final o l'estrena en Adobe. Els estudiants poden tenir l'oportunitat d'utilitzar aquestes eines per donar a l'estació d'animació un sostre més alt i un compromís més llarg. Algunes idees inicials per obtenir més indicacions poden incloure la connexió de vídeos junts, la composició de bandes sonores o l’escriptura de subtítols (i afegir-los a la postproducció).

Vam fer un breu zine amb idees sobre com connectar l'estació d'animació als estàndards científics de nova generació (NGSS) que també s'adjunta aquí.

Si us plau, poseu-vos en contacte amb nosaltres al nostre lloc web (https://wonderfulidea.co/contact) amb preguntes o per compartir la vostra versió de la màquina. Ens fa il·lusió veure les diferents direccions que recorre aquesta petita exposició a mesura que la gent construeix, remescla i comparteix el concepte.

--- El temps de prototipatge i R + D amb estudiants de Lodestar Charter School per a la Raspberry Pi Stop Motion Station va ser possible gràcies al generós suport de la subvenció Cognizant "Making the Future".