Raspberry Pi Stop-Motion Animation Rig: 16 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Av wonderfulideaWonderful Idea CompanyFølg Mer av forfatteren:

About: the Wonderful Idea Company er et designstudio for lekende utforskning av ideer innen kunst, vitenskap og teknologi Mer om vidunderlig idé »

Stop-motion-animasjon er en teknikk der objekter manipuleres fysisk og fotograferes bilde for bilde for å skape en illusjon av et bevegelig bilde.

Vår mini stop-motion animasjonsutstilling er laget med en Raspberry Pi, som er en "liten og rimelig datamaskin som du kan bruke til å lære programmering gjennom morsomme, praktiske prosjekter."

Riggen bruker en Raspberry Pi, et pi-kamera og fem enkle inngangskommandoer for å skape uendelige historiefortellingsmuligheter. Den kan kobles til hvilken som helst skjerm eller projektor, og elevene kan jobbe alene eller samarbeide i par for å lage animasjoner.

Dette verktøyet kan brukes til åpen utforskning hjemme eller integreres i klasserommet for å utdype og forsterke læringen. Brukere kan lage sine egne karakterer for å sette inn i en historietime, et kunstprosjekt eller en mikroskopisk verden, ved hjelp av stop-motion-animasjon og enkle, dagligdagse materialer for å fortelle en historie eller illustrere sin forståelse av vitenskapelige begreper på en leken, engasjerende måte.

Denne guiden er fortsatt et grovt utkast! Vi fortsetter å jobbe med å utvikle dette lekne verktøyet for leting slik at det kan brukes i museer, klasserom, skaprom og kjøkkenbordet ditt. Remix animasjonsstasjonen på nytt, og gi oss beskjed om hva du finner på mens du eksperimenterer. Kom tilbake for oppdateringer når vi finjusterer designen av maskinvare og programvare.

Trinn 1: Samle materialene (elektronikk)

Hvis du vil bygge den enkleste animasjonsstasjonen (kontrollert med et tastatur) kan du bare få følgende materialer (gå deretter til trinn 10):

Raspberry Pi 3 Komplett startsett fra Canakit, som inkluderer Raspberry Pi 3 (inkluderer 5V 2,5A strømforsyning, bringebær Pi 3 -etui, HDMI -kabel, 32 GB MicroSD -kort (forhåndslastet med NOOBS), 2x kjøleribber i full størrelse brødbrett, mann til mann jumper kabler)

Tastatur og mus (usb eller trådløs)

HDMI -kompatibel skjerm

Raspberry Pi Kameramodul V2

Adafruit 2 meter flexkabel for Raspberry Pi -kamera

Adafruit Pi kamerahus

Disse elektroniske komponentene (sammen med byggematerialene) er nødvendige for å konstruere en mer robust utstillingslignende stasjon

Fem arkadeknapper Rød, hvit, grønn, blå og gul

Gikfun proto brett

Strandet ledning

Canakit Breakout -kort og GPIO -kabel

Midlertidig bryter (normalt åpen)

5v datamaskin vifte

Trinn 2: Saml tre, maskinvare og verktøy

Samle treet til esken:

• 1/4 "kryssfiner, 12" x 17"
• 1/4 "kryssfiner, 13" x 18"
• 1/2 "kryssfiner, 4" x 8 '
• 1x2 vanlig furubrett, 4 'lengde
• 1x1 vanlig furubrett, 4 'lengde

Samle inn følgende maskinvare:

• brad spiker, 3/4 "lengde
• 1/4-20 maskinskrue, 1 3/4 "lengde
• 1/4-20 gjengede innsatser
• 1/4-20 t-nøtter
• 1/4 skiver
• 1/4-20 vingemutter
• 4-40 skruer, 3/4 "lengde
• 4-40 nøtter

Du trenger også følgende verktøy:

• Bordsag, rullesag og/eller japansk håndsag
• Trådløs drill
• Sett med borekroner og skruer (inkludert en forstnerbit på 3/4 "og 1" diameter)
• Brad spiker
• Philips skrutrekker
• Loddejern og loddetinn
• Wire cutter og wire stripper
• Hammer eller hammer
• Tre lim
• 2 raske klemmer (minst 18 i bredde)

Trinn 3: Bygg bunnen av esken

Skjær det 1/4 "kryssfinerarket. Det 12" x17 "stykket vil være bunnen av esken, og det 13" x 18 "stykket vil være toppen.

Skjær 1/2 "kryssfiner i 4" strimler for å lage sidene av esken. Klipp to av dem ned til 12 "lengder og to 18" lengder.

Få en av de 18 bitene (dette vil være baksiden av esken) og kutt ut hull for pluggen og kablene

• 1/2 "hull for drepebryteren
• to 1/4 "hull for armfestet
• et hull på 3/4 "diameter for viften
• et 3/4 "x 1/2" rektangel for hdmi -kabelen
• et 1/4 "musehull for strømkabelen.

Sprøyt en stripe med trelim på bunnen av sidestykkene og bruk klemmene til å koble sidene til basen. Deretter bruker du bradspikeren til å feste sidene til basen, med avstand mellom neglene omtrent 2-3 centimeter fra hverandre.

Fest de fremre og bakre delene med lim og spiker på samme måte. Sørg for å tre ledningen til strømkabelen først gjennom musehullet.

På slutten av dette trinnet bør du ha bunnen av esken med fire sider og strømkabelen som går gjennom hullet på baksiden av esken.

Trinn 4: Bygg toppen av esken

Få 13 "x 18" stykke 1/4 "kryssfiner til bruk for å lage toppen av esken.

Bruk en drill med en 1 "forstner -bit for å lage en rad med fem store hull satt i omtrent 1" fra høyre side av lokket for arkadeknappene. De skal være omtrent like store, men du kan legge igjen et ekstra mellomrom mellom det øverste hullet og de fire andre hullene for å skille ut slettefilmen fra de andre knappene.

Skjær to 1,5 "lange biter av 1x2 -brettet og bor et hull med en diameter på 5/16" i midten av hvert. Bruk en 3/4 "forster -bit for å lage et innfelt hull i linje med 5/16" hullet. Tre t-mutteren gjennom hullet og bruk en skrue for å tvinge t-mutteren i skyll mot stykket. Se denne videoen for en oversikt over prosessen med å feste t-muttere.

Fest blokkene på brettet i midten 1/2 fra hver side med det innfelte hullet vendt mot midten ved hjelp av trelim og spikede spiker

Klipp et 3 "langt stykke av 1x2 og fest det på toppen av brettet 1/2" fra toppen

Skjær en 1/4 "med 1" oval spalte i toppen av brettet nær plasseringen av 3 "blokken. For å gjøre dette kan du bore to 1/4" hull i toppen av esken og deretter trå bladet av rullesagen gjennom hullet. Se denne instruksjonsvideoen for en demonstrasjon av prosessen.

Trinn 5: Lag kamerarmen

Denne kameraarmen er sammenleggbar og avtagbar, noe som gjør det enkelt å lagre animasjonsstasjonen. Det er også veldig komplisert å lage. Du kan justere dette trinnet for å passe dine behov og nivå på trebearbeiding. Målet på slutten av trinnet er å ha kameraet over midten av stasjonen.

Klipp av et 5 "langt stykke fra 1x1 -brettet og bor tre 1/4" hull (ett 1/2 "fra toppen) og de to andre for å matche 1/4" hullene på baksiden av esken

Klipp av et 11 "stykke og et 13" stykke fra 1x1 brettet

Bruk en drill og en rullesag til å kutte sporene for kameratråden og borehullene som vist på bildene som følger med dette trinnet. Bruk rulle- og boreteknikken til å skjære ut hakkene i armbunnen. Test kurvene for å være sikker på at de kan fungere som en svingning.

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

Tegn mønsteret som vist på bildene for å lage et mellomrom for kamerablokken å svinge og et flatt mellomrom for å feste pi -kameraet.

Bruk 1/4 -20 pannebolter, skiver og vingemuttere for å koble den lille blokken til baksiden av esken Koble de korte (11 ") og lange (13") armene sammen med en 1/4-20 bolter, skiver og vingemutter. Fest kamerablokken til det buede hakket på toppen av det korte armstykket. Fest armstrukturen til det siste hullet i den korte blokken ved hjelp av en 1/4-20 bolt, skive og sekskantmutter.

Trinn 6: Forbered knappene og bringebær Pi

Klipp av en lengde med farget ledning, stripe den ene enden og pakk den rundt metallfanen på COM og NC (normalt lukket) terminaler. Bruk loddejernet til å lodde ledningene til lederne på bryteren. Gjenta med de fire andre knappene (med riktig farget ledning).

Skjær en lengde med svart ledning og lodd den til terminalene på metallbryteren.

Ha bringebærpi i plastkassen

Legg til et minnekort med NOOB -er installert

Koble canakit-kabelen til bringebær-pi (ekstra ekstra dobbeltsjekk at PIN 1-indikatoren er i hjørnet av Pi. Hvis du har en grå kabel er det sannsynligvis en rød stripe, for svarte kabler, en hvit stripe. Det pinnen må ikke være ved siden av TV -kontakten. Snu eller vri kabelen til den er riktig)

Trinn 7: Lodd elektronikken til Protoboard

Trykk på breakout -siden på GPIO -kabelen på protokollet gikk som vist på bildet vedlagt dette trinnet. Snu brettet og lodd GPIO -kortet forsiktig på plass ved å legge til litt loddetinn på hver av pinnene.

Koble en ledning fra hver av arkadeknappene til Gik -kortet til pin nummer 2, 3, 4, 5, 6 i følgende rekkefølge.

Slett (rosa/rød ledning) pin 2 også merket SDA)

Spill (grønn ledning), pin 3 også merket som SCL

Løsne (blå ledning) pinne 4

Ta et bilde (gul ledning) pin 5

Lagre (hvit ledning) pin 6

Ta ledningene fra den andre siden av hver av knappene og koble dem til den negative kolonnen på gik proto -kortet (det spiller ingen rolle rekkefølgen så lenge de er i kolonnen).

Koble en av ledningene fra den midlertidige bryteren (svart ledning) raden for pinne 13 og den andre til den negative kolonnen.

Koble ledningene fra miniviften til 5V + og - delen på brødbrettet

Trinn 8: Fest brytere og vifte til esken

Fest arkadeknappene til toppen av esken ved å vri av bryterdelen av knappene, skru ut den svarte plastmutteren, skyve knappen gjennom hullet, stram mutteren og koble til bryteren igjen. Gjør dette med alle fem knappene i rekkefølgen fra topp til bunn av rødt, hvitt, grønt blått og gult.

Hvis du vil, kan du merke knappene, enten med et stykke papir på toppen av plaststykket eller ved å skrive på siden av knappen.

Fest drepebryteren på baksiden av esken på samme måte slik at stemplet peker ut på baksiden av esken.

Rett miniviften over 3/4 hullet på innsiden av baksiden av esken. Merk av hullene for hullene og bor styrehull på propoerplassen. Bruk 4-40 skruer og bolter for å feste viften på viften eske.

Trinn 9: Fest kameraet til stasjonen

Lag to styrehull i kameraboksen på toppen av armen og skru på plasthuset med 4-40 bolter og muttere (sørg for å fjerne skumstykket først)

Fest flexkabelen til Raspberry Pi. Tre kabelen gjennom sporet på toppen av esken, gjennom sporene i armen, og fest den deretter til kameraet. Plasser kameraet innvendig og sett armen over boksen.

Trinn 10: Koble Raspberry Pi og plugg inn kabler

Bruk dobbelttape eller skruer for å koble Raspberry Pi -saken til bunnen av esken. Fest protoboardet og andre komponenter til bunnen av esken med skruer eller tape. Det kan være lurt å legge p-stropper til ledningene for å gjøre alt ryddigere.

Koble til strømkabelen og HDMI -kabelen til Raspberry Pi

Fest en mus og et tastatur til Raspberry Pi (hvis du bruker Bluetooth -tastaturet, følg instruksjonene for å koble til).

Koble Raspberry Pi til skjermen ved hjelp av HDMI -kabelen.

Trinn 11: Sett opp Raspberry Pi og kamera

Følg Canakit -hurtigguiden for å få Rasperry Pi i gang.

Når du har sjekket at Raspberry Pi -programvaren din er oppdatert, åpner du terminalen og skriver:

sudo apt-get oppdatering

sudo apt-get oppgradering

Installer ffmpeg, omxplayer, python og pygame på din Raspberry Pi ved å skrive disse kommandoene 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 å skrive inn terminalen:

sudo raspi-config

Et nytt vindu åpnes, bruk markørtastene for å gå til kameraalternativet, og velg 'aktiver'. Når du avslutter, vil den be om å starte på nytt. Start Raspberry Pi på nytt.

Trinn 12: Last ned WICO -animasjonsprogramvaren

Gå til

Klikk den grønne knappen for å laste ned en zip -fil av depotet til Raspberry Pi Åpne zip -filen og dra mappen til skrivebordet Gi nytt navn til mappen stop_motion

For å lage en film, åpner du terminalen og navigerer til stop motion -mappen ved å skrive:

Cd ~/Desktop/stop_motion

Og så skriver du

python3 src/run.py

Trinn 13: Lag din første film

Når du først åpner animasjonsprogrammet, vil du se en velkomstskjerm. Når du trykker på en hvilken som helst knapp (eller tast), sender den deg inn i animasjonsmiljøet.

For å lage filmen kan du betjene stasjonen med følgende kommandoer:

Ta et bilde - gul "kamera" -knapp eller enter -tasten

Slett en ramme - blå "angre" -knapp eller tilbaketast

Spill av filmen din - grønn "spill" -knapp eller mellomrom

Slett filmen din for alltid - rosa "papirkurv" -knapp eller slettnøkkel

Lagre filmen din - hvit knapp eller "s" -tast

Når du trykker på knappen, vil du se animasjonen din på loop og hvor den ble lagret på bringebær pi. Du kan også ta en video av kreasjonen din.

Etter å ha trykket på lagre -knappen vil du ikke kunne gå tilbake til redigering av filmen. Når du er klar til å starte en ny animasjon, trykker du på en tast eller knapp, og du kommer tilbake til velkomstskjermen.

Når du vil avslutte programmet, kan du bruke rømningsbryteren som er gjemt bak i høyre hjørne av boksen eller trykke på ecsape -tasten. Du kan lage, lagre og slette så mange filmer du vil i en økt. Når du er ferdig, trykker du på Escape -knappen (øyeblikkelig bryter) for å gå ut av animasjonsprogrammet og gå tilbake til bringebær pi -skrivebordet.

Trinn 14: Spille, lagre, slette filmer

Spiller av en lagret film

Merk: filmene tar en stund å behandle, så du må kanskje vente til slutten av økten eller dagen for å spille av filmene fra rasberry pi

Åpne stop_motion -mappen på skrivebordet, og åpne deretter filen merket filmer for å finne filmen Åpne terminalvinduet og skriv

cd Desktop/stop_motion/filmer

Trykk enter, og skriv deretter omxplayer [filnavn på filmen din]

(For eksempel) omxplayer 00_08_34.mp4

Trykk enter for å spille av film

Hvis den ikke spilte! Ikke bekymre deg, bare gi den mer tid til å behandle filmen, og prøv igjen senere.

Last opp filmene dine

Det kan være nyttig å lagre filmene på google drive, slik at du kan se og behandle dem på en annen maskin. For å gjøre dette, åpne nettleseren, naviger til Google -stasjonen din, lag en ny mappe for animasjonene dine, og dra og slipp filmene fra filmmappen på Raspberry Pi til den nye Google Drive -mappen. Når de er lastet opp og behandlet, kan du klikke for å spille online!

Slett filmer

Vi har beregnet at du skal kunne passe rundt 32 000 filmer på SD -kortet til Pi, men hvis du kjører utstillingen på en skole, et bibliotek eller et museum. Men hvis du vil slette filmer etter at du har lastet opp til google (eller annen online lagring), kan du følge disse instruksjonene.

Åpne stop_motion -mappen på skrivebordet, og åpne deretter filen merket filmer Velg alle filmene og dra dem til papirkurven. Tøm papirkurven.

Slå av Pi

Raspberry Pi er litt skjør, så sørg for å slå den av trygt når du er ferdig. For å gjøre det riktig, klikk på bringebærikonet i øverste venstre hjørne av skrivebordet og velg Avslutt igjen fra menyen for nedleggelsesalternativer

Trinn 15: Stopp bevegelsesanimasjon i et klasserom eller museum

Materialer Når du søker etter materialer, ikke bekymre deg! Du trenger ikke mye for å lage en stop motion -film - du kan starte med bare hendene. Men her er noen materialer som egner seg godt til denne aktiviteten og som fører til mer detaljerte produkter: Fargede former Cardstock + bradfigurer (ferdiglagde eller studenter kan lage sine egne) Tekst + tankebobler, scenebeskrivelser (laminerte former og strimler), bruk tørr slette penner

Som med mange prosjekter kan begrensning av tilgjengelig materiale ofte føre til mer gjennomtenkte kreasjoner. Men hvis elevene ønsker å utforske andre materialer, la dem gå! Du kan til og med ha en stasjon til siden for elevene å lage sine egne rekvisitter, karakterer og landskap.

Sett opp

Organiser materialer rundt stasjonen for enkel tilgang og synlighet, og vurder å plassere vanlige stop motion -tips rundt stasjonen, for eksempel "Pass på hendene dine!". Som nevnt ovenfor kan du også ha en separat stasjon i nærheten for å lage rekvisitter.

Hele stasjonen kan passe på ett bord med rekvisitter rundt den. Det er best å ha to stoler foran for en person til å lage en film og en annen for å se prosessen, eller for en person å regissere mens den andre fotograferer.

Spør

Det er forskjellige instruksjonsnivåer vi kan gi for stop motion -animasjon, fra å la elevene bare lage filmer (etter å ha gitt grunnleggende bakgrunn og instruksjoner) til å starte med en melding som "lag en video hvor …..".

Hvis du vil fokusere på gruppearbeidsevner, kan elevene lage samarbeidende videoer. Dette kan se ut som: brainstorming av et plott og bytter på å flytte rekvisitter / ta bilder, hver person får tildelt et visst antall bilder, eller hver person får 2 minutter på stasjonen for å lage scenen sin i en større film.

Trinn 16: Gå videre

Når filmene er lastet ned til Google -stasjoner, kan du fortsette å utvide dem ved hjelp av ditt valg av videoredigeringsprogramvare som final cut eller Adobe Premiere. Studentene kan få sjansen til å bruke disse verktøyene til å gi animasjonsstasjonen høyere tak og lengre engasjement. Noen innledende ideer for ytterligere retninger kan omfatte å koble videoer sammen, komponere lydspor eller skrive undertekster (og legge dem til i etterproduksjon).

Vi laget en kort zine med ideer om hvordan du kobler animasjonsstasjonen til Next Generation Science Standards (NGSS) som er vedlagt her også!

Ta kontakt med oss på nettstedet vårt (https://wonderfulidea.co/contact) med spørsmål eller for å dele din versjon av maskinen. Vi er glade for å se de forskjellige retningene som denne tinkering -utstillingen går i når folk bygger, remikser og deler konseptet!

--- Prototyping av tid og FoU med Lodestar Charter School-studenter for Raspberry Pi Stop Motion Station ble muliggjort gjennom den sjenerøse støtten fra Cognizant "Making the Future" -stipendet.