Raspberry Pi Stop-Motion Animation Rig: 16 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Af wonderfulideaWonderful Idea CompanyFølg mere af forfatteren:

About: the Wonderful Idea Company er et tegnestue til legende udforskning af ideer inden for kunst, videnskab og teknologi Mere om vidunderlig idé »

Stop-motion-animation er en teknik, hvor objekter fysisk manipuleres og fotograferes frame-for-frame for at skabe en illusion af et bevægeligt billede.

Vores mini stop-motion animationsudstilling er lavet med en Raspberry Pi, som er en "lille og overkommelig computer, som du kan bruge til at lære programmering gennem sjove, praktiske projekter."

Riggen bruger en Raspberry Pi, et pi-kamera og fem enkle inputkommandoer til at skabe uendelige historiefortællingsmuligheder. Den kan tilsluttes enhver skærm eller projektor, og eleverne kan arbejde alene eller samarbejde i par for at lave deres animationer.

Dette værktøj kan bruges til åben efterforskning derhjemme eller integreres i klasselektioner for at uddybe og forstærke læring. Brugere kan oprette deres egne karakterer til at indsætte i en historielektion, kunstprojekt eller en mikroskopisk verden ved hjælp af stop-motion-animation og enkle, dagligdags materialer til at fortælle en historie eller illustrere deres forståelse af videnskabelige begreber på en legende og engagerende måde.

Denne guide er stadig et groft udkast! Vi vil blive ved med at udvikle dette legende værktøj til efterforskning, så det kan bruges i museer, klasseværelser, makerrum og dit køkkenbord. Remix animationsstationen igen, og lad os vide, hvad du finder på, mens du eksperimenterer. Kom tilbage for opdateringer, mens vi forfiner designet af hardware og software.

Trin 1: Saml materialerne (elektronik)

Hvis du vil bygge den enkleste animationsstation (styret med et tastatur), kan du bare få følgende materialer (spring derefter til trin 10):

Raspberry Pi 3 Komplet startsæt fra Canakit, som inkluderer Raspberry Pi 3 (inkluderer 5V 2,5A strømforsyning, hindbær Pi 3 -kabinet, HDMI -kabel, 32 GB MicroSD -kort (forudindlæst med NOOBS), 2x køleplader i fuld størrelse brødbræt, han til han -jumper kabler)

Tastatur og mus (usb eller trådløs)

HDMI -kompatibel skærm

Raspberry Pi Kameramodul V2

Adafruit 2 meter flex kabel til Raspberry Pi kamera

Adafruit Pi kamerahus

Disse elektroniske komponenter (sammen med byggematerialerne) er nødvendige for at konstruere en mere robust udstillingslignende station

Fem arkadeknapper Rød, hvid, grøn, blå og gul

Gikfun proto board

Strandet ledning

Canakit Breakout board og GPIO kabel

Midlertidig kontakt (normalt åben)

5v computer blæser

Trin 2: Saml træet, hardware og værktøjer

Saml træet til kassen:

• 1/4 "krydsfiner, 12" x 17"
• 1/4 "krydsfiner, 13" x 18"
• 1/2 "krydsfiner, 4" x 8 '
• 1x2 fælles fyrretræsplade, 4 'længde
• 1x1 almindeligt fyrretræsplade, 4 'længde

Saml følgende hardware:

• brad søm, 3/4 "længde
• 1/4-20 maskinskrue, 1 3/4 "længde
• 1/4-20 gevindskær
• 1/4-20 t-nødder
• 1/4 skiver
• 1/4-20 vingemøtrik
• 4-40 skruer, 3/4 "længde
• 4-40 nødder

Du skal også bruge følgende værktøjer:

• Bordsav, rullesav og/eller japansk håndsav
• Akku -boremaskine
• Sæt med bor og skruebit (inklusive forstner bits med 3/4 "og 1" diameter)
• Brad søm
• Philips skruetrækker
• Loddejern og loddetin
• Wire cutter og wire stripper
• Hammer eller hammer
• Trælim
• 2 hurtige klemmer (mindst 18 i brede)

Trin 3: Byg bunden af kassen

Skær det 1/4 "krydsfinerark. Det 12" x17 "stykke vil være bunden af kassen, og det 13" x 18 "stykke vil være toppen.

Skær 1/2 "krydsfiner i 4" strimler for at lave siderne af kassen. Skær to af dem ned til 12 "længder og to 18" længder.

Få en af de 18 stykker (dette er bagsiden af kassen) og skær huller til stikket og kablerne ud

• 1/2 "hul til afbryderkontakten
• to 1/4 "huller til armbeslaget
• et hul med 3/4 "diameter til blæseren
• et 3/4 "x 1/2" rektangel til hdmi -kablet
• et 1/4 "mushul til strømkablet.

Sprøjt en strimmel trælim i bunden af sidestykkerne, og brug klemmerne til at forbinde siderne med bunden. Brug derefter brad søm til at fastgøre siderne til basen, og placer neglene cirka 2-3 centimeter fra hinanden.

Fastgør for- og bagstykker med lim og søm på samme måde. Sørg for først at føre ledningen til strømkablet gennem musehullet.

I slutningen af dette trin skal du have bunden af kassen med fire sider og strømkablet, der løber gennem hullet på bagsiden af kassen, færdig.

Trin 4: Byg toppen af kassen

Få det 13 "x 18" stykke 1/4 "krydsfiner, der skal bruges til at lave toppen af kassen.

Brug en boremaskine med en 1 "forstner -bit til at lave en række med fem store huller i ca. 1" fra højre side af låget til arkadeknapperne. De skal have nogenlunde lige store mellemrum, men du kan efterlade et ekstra mellemrum mellem det øverste hul og de fire andre huller for at adskille slettefilmen fra de andre knapper.

Skær to 1,5 "lange stykker af 1x2 -pladen, og bor et hul med en diameter på 5/16" i midten af hver enkelt. Brug en 3/4 "forster bit til at lave et forsænket hul på linje med 5/16" hullet. Træk t-møtrikken gennem hullet, og brug en skrue til at tvinge t-møtrikken til at flugte mod stykket. Se denne video for en oversigt over processen med fastgørelse af t-møtrikker.

Fastgør klodserne på brættet i midten 1/2 fra hver side med det forsænkede hul vendt mod midten ved hjælp af trælim og søm

Skær et 3 "langt stykke af 1x2 og fastgør det til toppen af brættet 1/2" fra toppen

Skær en 1/4 "med 1" oval slids i toppen af brættet tæt på placeringen af 3 "blokken. For at gøre dette kan du bore to 1/4" huller i toppen af kassen og derefter tråde bladet af rullesaven gennem hullet. Se denne instruktionsvideo for en demo af processen.

Trin 5: Lav kameraarmen

Denne kameraarm er foldbar og aftagelig, hvilket gør det let at gemme animationsstationen. Det er også virkelig kompliceret at lave. Du kan justere dette trin, så det passer til dine behov og niveau for træbearbejdning. Målet i slutningen af trin er at have kameraet over midten af stationen.

Skær et 5 "langt stykke af 1x1 -brættet og bor tre 1/4" huller (et 1/2 "fra toppen) og de to andre, så det matcher de 1/4" huller i bagsiden af kassen

Skær et 11 "stykke og et 13" stykke af 1x1 brættet

Brug en boremaskine og en rullesav til at skære åbningerne til kameratråden og borehullerne som vist på billederne, der ledsager dette trin. Brug rulle- og boreteknikken til at skære indhak i bunden af armene. Test kurverne for at sikre, at de kan fungere som en omdrejningspunkt.

Skær et 2,5 langt stykke fra 1x2 -kortet til kamerablokken

Tegn mønsteret som vist på billederne for at gøre et mellemrum til kamerablokken at dreje og et fladt rum til at fastgøre pi -kameraet.

Brug 1/4 -20 pandehovedbolte, skiver og vingemøtrikker til at forbinde den lille blok med bagsiden af kassen Tilslut de korte (11 ") og lange (13") arme sammen med en 1/4-20 bolte, skiver og vingemøtrikker. Fastgør kamerablokken til det buede hak i toppen af det korte armstykke. Fastgør armstrukturen til det sidste hul i den korte blok ved hjælp af en 1/4-20 bolt, skive og sekskantmøtrik.

Trin 6: Forbered knapperne og Raspberry Pi

Klip en længde af farvet tråd, fjern den ene ende, og vikl den ende rundt om metalfanen på COM og NC (normalt lukkede) terminaler. Brug loddejernet til at lodde ledningerne til kontakterne på kontakten. Gentag med de fire andre knapper (ved hjælp af den passende farvede ledning).

Skær en længde af sort ledning og lod den til terminalerne på den momentale kontakt i metal.

Kom hindbær pi i plastikhuset

Tilføj et hukommelseskort med NOOB'er installeret

Tilslut canakit-kablet til rasberry pi (Sørg for ekstra ekstra dobbelttjek, at PIN 1-indikatoren er i hjørnet af Pi. Hvis du har et gråt kabel, er det sandsynligvis en rød stribe, for sorte kabler, en hvid stribe. Det pin må ikke være ved siden af tv -stikket. Vend eller drej kablet, indtil det er rigtigt)

Trin 7: Lodde elektronikken til Protoboard

Tryk på breakout board side af GPIO kablet på gik protoboardet som vist på billedet vedhæftet dette trin. Vend brættet om og lod forsigtigt GPIO -kortet på plads ved at tilføje en smule lodde på hver af stifterne.

Tilslut en ledning fra hver af arkadeknapperne til Gik -kortet til pin -numrene 2, 3, 4, 5, 6 i følgende rækkefølge.

Slet (pink/rød ledning) pin 2 også mærket SDA)

Spil (grøn ledning), pin 3 også mærket som SCL

Fortryd (blå ledning) pin 4

Tag et billede (gul ledning) pin 5

Gem (hvid ledning) pin 6

Tag ledningerne fra den anden side af hver af knapperne og tilslut dem til den negative kolonne på gik proto -kortet (det er ligegyldigt rækkefølgen, så længe de er i kolonnen).

Tilslut en af ledningerne fra den momentane kontakt (sort ledning) rækken til pin 13 og den anden til den negative kolonne.

Tilslut ledningerne fra mini -blæseren til 5V + og - sektionen på brødbrættet

Trin 8: Sæt kontakter og blæser i boksen

Fastgør arkadeknapperne til toppen af kassen ved at vride afbryderdelen af knapperne, skrue den sorte plastmøtrik af, skubbe knappen gennem hullet, stramme møtrikken og tilslut kontakten igen. Gør dette med alle fem knapper i rækkefølgen fra top til bund af rød, hvid, grøn blå og gul.

Hvis du vil, kan du mærke knapperne, enten med et stykke papir i toppen af plaststykket eller ved at skrive på siden af knappen.

Fastgør afbryderkontakten på bagsiden af kassen på samme måde, så stemplet peger ud på bagsiden af kassen.

Ret mini-blæseren hen over 3/4 hullet på indersiden af boksens bagside. Markér hullerne, og bor styrehuller på propoer-stedet. Brug 4-40 skruer og bolte til at fastgøre ventilatoren på ventilatoren boks.

Trin 9: Sæt kameraet på stationen

Lav to styrehuller i kameraboksen øverst på armen, og skru plastikhuset på med 4-40 bolte og møtrikker (sørg for først at fjerne skumstykket)

Fastgør flexkablet til Raspberry Pi. Træk kablet gennem åbningen på toppen af boksen, gennem åbningerne i armen, og fastgør det derefter til kameraet. Placer kameraet inde i etuiet, og placer armen over boksen.

Trin 10: Tilslut Raspberry Pi og tilslut kabler

Brug dobbelt -tape eller skruer til at forbinde Raspberry Pi -kabinettet med bunden af æsken. Fastgør protoboardet og andre komponenter til bunden af kassen ved hjælp af skruer eller dobbelt tape. Du vil måske tilføje p-stropper til ledningerne for at gøre alt mere ryddeligt.

Sæt strømkablet og HDMI -kablet i Raspberry Pi

Sæt en mus og et tastatur på Raspberry Pi (hvis du bruger bluetooth -tastaturet, følg vejledningen for at oprette forbindelse).

Tilslut Raspberry Pi til skærmen ved hjælp af HDMI -kablet.

Trin 11: Konfigurer Raspberry Pi og kamera

Følg Canakit -hurtigstartguiden for at få din Rasperry Pi i gang.

Når du har kontrolleret, at din Raspberry Pi -software er opdateret, skal du åbne terminalen og skrive:

sudo apt-get opdatering

sudo apt-get opgradering

Installer ffmpeg, omxplayer, python og pygame på din Raspberry Pi ved at skrive disse kommandoer i terminalen

sudo apt-get install ffmpeg

sudo apt-get install omxplayer

sudo apt-get install python

sudo apt-get install python3-pygame

Aktiver kamera ved at skrive i terminalen:

sudo raspi-config

Et nyt vindue åbnes, brug piletasterne til at gå til kameraindstillingen, og vælg 'aktiver'. Ved afslutning vil den bede om at genstarte. Genstart din Raspberry Pi.

Trin 12: Download WICO -animationssoftwaren

Gå til

Klik på den grønne knap for at downloade en zip -fil af depotet til din Raspberry Pi Åbn zip -filen og træk mappen til dit skrivebord Omdøb mappen stop_motion

For at lave en film skal du åbne terminalen og navigere til stop motion -mappen ved at skrive:

Cd ~/Desktop/stop_motion

Og skriv derefter

python3 src/run.py

Trin 13: Lav din første film

Når du først åbner animationsprogrammet, vil du se en velkomstskærm. Når du trykker på en vilkårlig knap (eller tast), sender den dig ind i animationsmiljøet.

For at lave din film kan du betjene stationen med følgende kommandoer:

Tag et billede - gul "kamera" -knap eller enter -tast

Slet en ramme - blå "fortryd" -knap eller backspace -tast

Afspil din film - grøn "play" -knap eller mellemrumstast

Slet din film for altid - pink "skraldespand" -knap eller sletnøgle

Gem din film - hvid knap eller "s" -tast

Når du trykker på knappen, vil du se din animation på loop og hvor den blev gemt på hindbær pi. Du kan også tage en video af din skabelse.

Efter at have trykket på gem -knappen, vil du ikke kunne vende tilbage til redigering af filmen. Når du er klar til at starte en ny animation, skal du trykke på en vilkårlig tast eller knap, og du vender tilbage til velkomstskærmen.

Når du vil afslutte programmet, kan du bruge Escape -knappen, der er skjult i bageste højre hjørne af boksen, eller trykke på ecsape -tasten. Du kan lave, gemme og slette så mange film som du vil i en session. Når du er færdig, skal du trykke på Escape -knappen (momentan switch) for at afslutte animationsprogrammet og gå tilbage til hindbær pi -skrivebordet.

Trin 14: Afspilning, lagring, sletning af film

Afspilning af en gemt film

Bemærk: filmene tager et stykke tid at behandle, så du skal muligvis vente til slutningen af sessionen eller dagen for at afspille filmene fra rasberry pi

Åbn stop_motion -mappen på skrivebordet, og åbn derefter filen markeret film for at finde din film Åbn terminalvinduet, og skriv

cd Desktop/stop_motion/film

Tryk på enter, og indtast omxplayer [filnavnet på din film]

(For eksempel) omxplayer 00_08_34.mp4

Tryk på enter for at afspille film

Hvis det ikke spillede! Bare rolig, giv det mere tid til at behandle filmen, og prøv igen senere.

Upload dine film

Det kan være nyttigt at gemme filmene på google drive, så du kan se og behandle dem på en anden maskine. For at gøre dette skal du åbne webbrowseren, navigere til dit Google -drev, oprette en ny mappe til dine animationer og bare trække og slippe dine film fra filmmappen på Raspberry Pi til din nye Google Drive -mappe. Når de er blevet uploadet og behandlet, kan du klikke for at spille online!

Slet film

Vi har beregnet, at du skal kunne passe omkring 32.000 film på SD -kortet i Pi, selvom du kører udstillingen på en skole, et bibliotek eller et museum. Men hvis du vil slette film, efter at du har uploadet til google (eller anden online lagring), kan du følge disse instruktioner.

Åbn stop_motion -mappen på skrivebordet, og åbn derefter filen mærket film Vælg alle filmene, og træk dem til papirkurven. Tøm skraldespanden.

Sluk for Pi

Raspberry Pi er lidt skrøbelig, så sørg for at lukke den sikkert ned, når du er færdig. For at gøre det rigtigt skal du klikke på hindbærikonet i øverste venstre hjørne af skrivebordet og vælge Shutdown igen i menuen for lukningsindstillinger

Trin 15: Stop bevægelsesanimation i et klasseværelse eller museum

Materialer Når du leder efter materialer, skal du ikke bekymre dig! Du behøver ikke meget for at lave en stop motion -film - du kan starte med kun dine hænder. Men her er nogle materialer, der egner sig godt til denne aktivitet og fører til mere detaljerede produkter: Farvede former Cardstock + brad-tegn (færdiglavede eller elever kan lave deres egne) Tekst + tankebobler, scenebeskrivelser (laminerede former og strimler), brug penne til tør sletning

Som med mange projekter kan begrænsning af det tilgængelige materiale ofte føre til mere tankevækkende kreationer. Men hvis eleverne gerne vil udforske andre materialer, så lad dem gå! Du kan endda have en station til siden, hvor eleverne kan lave deres egne rekvisitter, karakterer og kulisser.

Opsætning

Organiser materialer rundt om stationen for let adgang og synlighed, og overvej at placere almindelige stopmotion -tips rundt om stationen, f.eks. "Pas på dine hænder!". Som nævnt ovenfor kan du også have separat station tæt på for at oprette rekvisitter.

Hele stationen kan passe på et bord med rekvisitter omkring det. Det er bedst at have 2 stole foran, for at en person kan lave en film og en anden for at se processen, eller for at en person skal instruere, mens den anden fotograferer.

Spørger

Der er forskellige instruktionsniveauer, vi kan give til stop motion -animation, fra at lade eleverne bare oprette film (efter at have givet grundlæggende baggrund og instruktioner) til at starte med en prompt som "lav en video, hvor …..".

Hvis du gerne vil fokusere på gruppearbejdsevner, kan eleverne oprette samarbejdsvideoer. Dette kan se ud som: brainstorming af et plot og skiftes til at flytte rekvisitter / tage billeder, hver person får tildelt et bestemt antal billeder, eller hver person får 2 minutter på stationen til at oprette deres scene i en større film.

Trin 16: Gå videre

Når filmene er downloadet til google -drev, kan du fortsætte med at udvide dem ved hjælp af dit valg af videoredigeringssoftware som final cut eller Adobe premiere. Eleverne kan få chancen for at bruge disse værktøjer til at give animationsstationen højere loft og længere engagement. Nogle indledende ideer til yderligere retninger kan omfatte at forbinde videoer sammen, komponere lydspor eller skrive undertekster (og tilføje dem i efterproduktion).

Vi lavede en kort zine med ideer om, hvordan man tilslutter animationsstationen til Next Generation Science Standards (NGSS), der også er vedhæftet her!

Kontakt os venligst på vores websted (https://wonderfulidea.co/contact) med spørgsmål eller for at dele din version af maskinen. Vi er begejstrede for at se de forskellige retninger, som denne snedige udstilling går i, når folk bygger, remixer og deler konceptet!

--- Prototyping af tid og FoU med Lodestar Charter School-elever til Raspberry Pi Stop Motion Station blev muliggjort gennem den generøse støtte fra Cognizant "Making the Future" -tilskuddet.