Miniprojektions-Mapped Landschaft

7 Schritt:Schritt 1: Bildhauerei Design Schritt 2: 3D-Druck die Skulptur Schritt 3: Setup-Software auf dem Raspberry Pi Schritt 4: Installieren von-meshMappingExample Schritt 5: up Projector und Pi mit Stativ Set Schritt 6: Karte der Skulptur Schritt 7: Erleben Sie die Skulptur!

Miniprojektions-Mapped Landschaft

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Diese Instructable zum Erstellen einer einfachen Skulptur, die mit Projektion Mapping ergänzt wird, entworfen, um auf dem Raspberry Pi laufen, mit Openframeworks gebaut.
Projection Mapping ist ein Prozess, der auf der Kenntnis der physikalischen Raum, Grafik-Software, und die Installation der erforderlichen Hardware beruht, um die Illusion von Licht genau abgebildet zu vervollständigen. Es gibt eine Vielzahl von Tools und Methoden zur Verfügung, um Projektionskartenobjekte, die sich auf einige Kamera-Vision, und andere Auto-Kalibrierung von Methoden. Mein Ziel für dieses instructable ist es, den Prozess der Schaffung einer Skulptur und mit gerade Projektion abgebildet straffen.
Materialliste:
Projektor
Vivitek Qumi Q5 Super Bright HD Pocket Projector
Computer
Raspberry Pi Modell B +
Projection Mapping Software
Benutzerdefinierte Anwendung mit Openframeworks geschrieben.
Modeling Software
Rhino + Grasshopper
Sculpture Fabrication
MakerBot Duo PlasTEP 1: Bildhauerei Design



Miniprojektions-Mapped Landschaft

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Ich entwarf eine Landschaft mit Rhino3D / Grasshopper. Sie können jede Software, die Sie bequem mit zu verwenden. Die Projektion Software ist für polygonale Formen und nicht für Kurven optimiert, so dass, wenn Sie Ihre Kurven in mesh, oder ein hoch tessellated mesh tun, dieses mehr Arbeit in der Zuordnungsphase erstellen.
Dieses Design-Prozess könnte zu einem anderen Modellierungssoftware umgerechnet. Ich bin mit Rhino3D / Grasshopper. Das Design basiert auf einer Reihe von Punkten im Raum angeordnet, der in einen Eingriff mit dem Delunay Knoten Heuschrecke umgebaut wird basiert.
Öffnen Sie Rhino und Grasshopper.
Legen Sie ein paar Ecken in Rhinos 3D-Raum durch Wiederholen der folgenden Verfahren:
Geben Sie "Point". Bewegen Sie den Cursor an die Stelle, an der Sie legen den Punkt Klicken Sie die linke Maustaste. Klicken Sie auf die rechte Maustaste, um den Befehl Punkt wiederholen.
Sobald Sie eine Gruppe von Punkten haben, dann wählen Sie in der Nashorn-Fenster. Dann, in der Grasshopper-Fenster, erstellen Sie eine Punktesammlung, indem Sie "Punkt" und der rechten Maustaste auf den Knoten, und wählen Sie die 'Set Mehrere Punkte.
Dann, im Grasshopper, schließen Sie Ihren Standpunkt zu einer Sammlung Delunay Mesh-Knoten. Das Fenster Rhinoceros das Ergebnis zeigen.
Für jeden neuen Punkt, den Sie Ihre Masche in Rhino hinzuzufügen, müssen Sie Folgendes tun rechten Maustaste auf den Punkt Sammlung in Grasshopper.
Hinzufügen, verschieben und ändern Sie Ihre Punkte in Rhinoceros, eine Form, die Sie mögen erstellen.
Ich habe auch eine Reihe von verschiedenen Formaten meiner Landschaftsmodell für Sie 2 bis use.Step: 3D-Druck der Skulptur

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Ich druckte die Skulptur mit einem MakerBot Duo mit einem weißen PLA. Ich habe auch machte ein paar verschiedenen Farben. Grau scheint gut zu funktionieren. Sie sind ein bisschen glänzend, so ich sie mit Sandpapier schlurfen up.
Zu diesem Schritt Beigefügt ist die x3g Datei, die direkt auf die SD-Karte auf einem MakerBot.Step 3 fallen gelassen und gedruckt werden können: Setup Software auf dem Raspberry Pi


Wir werden unsere Raspberry Pi nun eingestellt.


1. Setup-Raspberry Pi
Wenn Sie nicht eine Raspberry Pi, bevor gesetzt Besuche Scott Kildalls genial ultimative Raspberry Pi-Konfiguration.


2. Installieren Sie Openframeworks auf dem Raspberry Pi
Openframeworks hat eine tolle Anleitung zum Einrichten von Openframeworks auf dem Raspberry Pi .
Installieren Sie openframeworks in Ihrem Home-Verzeichnis. Ich gehe davon aus Sie Ihren Benutzernamen ist die Standardeinstellung (pi). Das Ergebnis sollte eine Verzeichnisstruktur, die wie folgt aussieht:
/ Home / pi / openframeworks /


4. Installieren Sie Addons
Sie müssen eine ofxAddon genannt ofxCameraSaveLoad. Dies können Sie durch das Herunterladen es zu installieren
http://ofxaddons.com/ , oder direkt von der Autorin github oder der Zip-Datei Ich habe mit diesem Schritt verbunden. Extrahieren Sie die Dateien in / home / pi / openframeworks / addons / Schritt 4: Installieren von-meshMappingExample

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Diese Software wird in Openframeworks / C ++ auf einem Raspberry Pi laufen geschrieben. Der Code wird auf dem Desktop oder Laptop, als auch. Die App verfügt über Werkzeuge zur Verzerrung eines Polygonnetz aus einer anderen Software importiert. Die App hat Kontrollen für eine virtuelle Software-Kamera, Drehung, Verschiebung, und manueller Scheitel mesh-Optimierungen.
Dieses Verfahren ist, dass, wenn Sie eine Menge von Knoten in Ihrem mesh haben, könnte es machen es sehr schwer, Karte, wie Sie wollen, um jede Ecke der Hand legen, wenn Sie auf das Mapping-Phase zur Fein Detail Tweaks bekommen.
Eigenschaften:
Single-Vertex Netz Editor Kameraposition Editor Lagen-Mesh Object Import Speichern / Laden Szenen und Kameraeinstellungen
Installieren meshMappingExample Software
Gabel oder Herunterladen von GitHub:
https://github.com/quilime/of-meshMappingExample
Extrahieren Sie die Dateien auf / home / pi / openframeworks / apps / MyApps / meshMappingExample /
Wechseln Sie in den meshMapping Beispiel:
$ Cd / home / pi / openframeworks / apps / MyApps / meshMappingExample /
Führen Fabrikat:
$ Make
Wenn alles gut geht, können Sie die App, indem Sie testen,
$ Make runStep 5: up Projector und Pi mit Stativ Set

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Ich bin mit dem Vivitek QUMI Q5 für meinen Projektor. Ein nettes Feature über diesen Projektor ist, dass es einen USB-Anschluss, der die RPI treiben kann, hat. Das bedeutet, es gibt nur eine Macht-Akkord für das gesamte Setup.
Ich fand die kürzeste HDMI und USB-Kabel die ich finden konnte, und verband die PI in Ihren Projektor. Ich habe dann eine ZIP-band das RPI an den Projektor an, um sicherzustellen, dass keine Belüftungsöffnungen verdecken.
Bei der Erstkonfiguration gesteckt I in einer Maus und Tastatur, um jede Maschen Optimierungen zu tun.
Sobald Sie das projizierte Bild im Fokus zu erhalten, legen Sie das 3D-Modell in den Weg des projizierten area.Step 6: Ordnen Sie die Skulptur

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Schließen Sie eine Tastatur und eine Maus in den Raspberry Pi. Sie können auch die Software auf Ihrem Laptop, wenn es einfacher ist für die Zusammenstellung, und setzen Sie dann Ihren Code zu kompilieren und auf der Himbeere.
Stellen Sie die Skulptur ist das projizierte Licht von dem Projektor, und führen Sie das meshMappingExample App von Wechseln in den Anwendungsordner
$ Cd / home / pi / openframeworks / apps / MyApps / meshMappingExample /
und führen Sie es:
$ Make run
Das erste Mal die App startet, werden Sie einen leeren Bildschirm zu bekommen, weil Sie nicht eine Szene erstellt haben. Drücken Sie 'h', um das Hilfe-Menü zu zeigen, und drücken Sie dann die 'TAB' to mesh-Bearbeitungsmodus zu gelangen.
Kartierung der Skulptur nimmt eine Reihe von Kamerabewegungen, um die Form in den allgemeinen Bereich zu bekommen, und dann die Feinabstimmung der Maschen so die Punkte antreten so genau wie möglich.
Tastaturbefehle:
'H' schaltet Hilfefenster 'f' schaltet Vollbild 'c' Toggle-Kamera-Steuerung mit Überwachung auf "ON" eingestellt ist, Ziehen der Maus wird die virtuelle Kameraposition ändern. Sie werden, um die Position der virtuellen in die reale mesh mesh so nah wie möglich übereinstimmen soll. 'TAB' schaltet Mesh-Bearbeitungsmodus Mit Mesh-Bearbeitungsmodus auf "ON" eingestellt ist, können Sie einzelne Eckpunkte ziehen, ihre realen Positionen der Skulptur entsprechen. Dies ermöglicht eine Fein Bearbeitungen. 'S' speichern Szene speichern Stromnetz und Kamera-Einstellungen 'l' Last Szene Last zuvor gespeicherte mesh und Kameraeinstellungen.
Umschalten zwischen mesh Bearbeitungsmodus mit TAB, um Ihren Fortschritt zu überprüfen, und Sie müssen, um die Skulptur herum ein wenig rutschen, um es an genau auszurichten. Achten Sie auf Ihre Fortschritte, indem Sie auf "S" speichern, wie Sie gehen, so dass Sie Ihre Arbeit nicht verlieren Schritt 7: Erleben Sie die Skulptur!

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Sobald das Formular zugeordnet und Sie "Edit Mode" zu verlassen, sehen Sie Ihre Skulptur von zwei virtuellen Lichtern beleuchtet. Diese Lichter kreisen um das Objekt, die Beleuchtung jedes Gesicht, als ob es im virtuellen Raum war. Versuchen Sie die Feinabstimmung des ofApp.cpp um die helle Farbe, Geschwindigkeit, vielleicht das Hinzufügen von mehr Lichter ändern, und wenn man einige Erfahrung mit Openframeworks haben, versuchen Sie, Texturen.
Die QUMI Projektor 500 Lumen, so es funktioniert ziemlich ok in Umgebungslicht. Der Dimmer das Umgebungslicht, desto besser die Projektion erscheint. Die QUMI ist ein DLP-Projektor, so dass die Streifenbildung wird, wenn die Dreharbeiten auf einem Mobiltelefon oder einem Punkt erscheinen und schießen Kamera ohne Rolltor. Diese Streifenbildung kann durch Verwendung eines LCD-Projektors verzichtet werden.
Einige Ideen für Ergänzungen, die noch nicht in diesem Instructable fallen, würde aber coole Ideen, um mit diesem Setup zu untersuchen:
Starten Sie den Mapping-Anwendung, wenn die pi Stiefel, indem Sie ein Startup-Skript in /etc/init.d/ Entfernen Sie alle Tastatur-Interaktionen so die App verlässt sich nur auf die Maus, so dass Sie in nur einer peripheren stecken, um die Zuordnung Aufgabe. Fügen Sie auf der RaspberryPi Kameramodul und umzusetzen OpenCV zur kamerabasierten Projektorkalibrierung zu tun, basierend auf strukturiertem Licht. Zählen unter anderem mehrere Maschen in der Software, um für mehrere Projektionsarten auf verschiedene Objekte zu ermöglichen. Fügen Sie Textur-Mapping auf Video auf Netzseiten zuzuordnen. Fügen GLSL Shader angewendet, um Gesichter für noch mehr visuelle Kontrolle Netz. Up der RaspberryPi mit einem USB-WiFi-Adapter gesetzt und die pi eingestellt als Hotspot, mit dem Sie in eine remote von Ihrem Laptop einloggen ändern Sie die Software. ... Und vieles mehr!
Diese Grund Beispiel stellt eine Proof-of-concept in immer eine einfache Projektion abgebildet Szene auf einem Raspberry Pi läuft. Ich hoffe, dieses Tutorial gibt Ihnen einen Ausgangspunkt, um die Gestaltung und Abbildung Ihrer eigenen bildhauerischen Formen.