Equipamento de animação stop-motion Raspberry Pi: 16 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

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A animação stop-motion é uma técnica em que os objetos são fisicamente manipulados e fotografados quadro a quadro para criar a ilusão de uma imagem em movimento.

Nossa mini exibição de animação em stop-motion é feita com um Raspberry Pi, que é um "computador minúsculo e acessível que você pode usar para aprender programação por meio de projetos práticos e divertidos".

O equipamento usa um Raspberry Pi, uma câmera pi e cinco comandos de entrada simples para criar possibilidades infinitas de contar histórias. Ele pode ser conectado a qualquer monitor ou projetor, e os alunos podem trabalhar por conta própria ou colaborar em pares para criar suas animações.

Esta ferramenta pode ser usada para exploração aberta em casa ou incorporada em aulas em sala de aula para aprofundar e reforçar o aprendizado. Os usuários podem criar seus próprios personagens para inserir em uma aula de história, projeto de arte ou um mundo microscópico, usando animação stop-motion e materiais simples do cotidiano para contar uma história ou ilustrar sua compreensão de conceitos científicos de uma forma divertida e envolvente.

Este guia ainda é um rascunho! Continuaremos trabalhando para desenvolver esta ferramenta lúdica para exploração, para que possa ser usada em museus, salas de aula, espaços de criação e sua mesa de cozinha. Sinta-se à vontade para remixar a estação de animação e, por favor, diga-nos o que você descobriu enquanto faz experiências. Verifique novamente as atualizações à medida que refinamos o design do hardware e do software.

Etapa 1: Colete os materiais (eletrônicos)

Se você deseja construir a estação de animação mais simples (controlada com um teclado), você pode simplesmente obter os seguintes materiais (pule para a etapa 10):

Raspberry Pi 3 Kit inicial completo da Canakit, que inclui Raspberry Pi 3 (inclui fonte de alimentação 5V 2,5A, caixa raspberry Pi 3, cabo HDMI, cartão MicroSD de 32 GB (pré-carregado com NOOBS), 2 dissipadores de calor Placa de ensaio de tamanho completo, jumper de macho para macho cabos)

Teclado e mouse (usb ou sem fio)

Monitor compatível com HDMI

Módulo de câmera Raspberry Pi V2

Cabo flexível de 2 metros Adafruit para câmera Raspberry Pi

Estojo para câmera Adafruit Pi

Esses componentes eletrônicos (junto com os materiais de construção) são necessários para construir uma estação semelhante a uma exposição mais robusta

Cinco botões de arcade Vermelho, branco, verde, azul e amarelo

Placa proto Gikfun

Fio flexivel

Placa Breakout Canakit e cabo GPIO

Interruptor momentâneo (normalmente aberto)

Ventilador de computador 5v

Etapa 2: Colete a Madeira, Hardware e Ferramentas

Reúna a madeira para a caixa:

• Compensado de 1/4 ", 12 por 17"
• Compensado de 1/4 ", 13" por 18"
• Compensado de 1/2 ", 4" x 8 '
• 1x2 placa de pinho comum, 4 'de comprimento
• 1x1 placa de pinho comum, 4 'de comprimento

Colete o seguinte hardware:

• pregos de pregos, 3/4 "de comprimento
• Parafuso de máquina 1 / 4-20, comprimento de 1 3/4"
• Inserções roscadas 1 / 4-20
• 1 / 4-20 t-nuts
• 1/4 arruelas
• Porca borboleta 1 / 4-20
• 4-40 parafusos, 3/4 "de comprimento
• 4-40 nozes

Você também precisará das seguintes ferramentas:

• Serra de mesa, serra em espiral e / ou serra manual japonesa
• Furadeira sem fio
• Conjunto de brocas e brocas de acionamento (incluindo uma broca forstner de 3/4 "e 1" de diâmetro)
• Brad pregador
• Chave de fenda Philips
• Ferro de solda e solda
• Cortador de fio e descascador de fio
• Martelo ou malho
• Cola de madeira
• 2 grampos rápidos (pelo menos 18 de largura)

Etapa 3: construir o fundo da caixa

Corte a folha de madeira compensada de 1/4 ". A peça de 12" x 17 "será a parte inferior da caixa e a peça de 13" x 18 "será a parte superior.

Corte a madeira compensada de 1/2 "em tiras de 4" para fazer as laterais da caixa. Corte dois deles em comprimentos de 30 "e dois comprimentos de 18".

Pegue uma das peças de 18 (esta será a parte de trás da caixa) e faça orifícios para o plugue e os cabos

• Furo de 1/2 "para o interruptor de segurança
• dois orifícios de 1/4 "para a montagem do braço
• um orifício de 3/4 "de diâmetro para o ventilador
• um retângulo de 3/4 "x 1/2" para o cabo HDMI
• um orifício de rato de 1/4 "para o cabo de alimentação.

Esguiche uma tira de cola de madeira na parte inferior das peças laterais e use as braçadeiras para conectar as laterais à base. Em seguida, use o pregador de pregos para prender os lados à base, espaçando os pregos cerca de 2-3 polegadas.

Fixe as peças da frente e de trás com cola e pregos da mesma maneira. Certifique-se de passar o fio do cabo de alimentação pelo orifício do mouse primeiro.

No final desta etapa, você deve ter concluído o fundo da caixa com os quatro lados e o cabo de alimentação passando pelo orifício na parte de trás da caixa.

Etapa 4: construir a parte superior da caixa

Pegue o pedaço de 13 "por 18" de madeira compensada de 1/4 "para usar na parte superior da caixa.

Use uma furadeira com uma broca forstner de 1 "para fazer uma fileira de cinco orifícios grandes colocados a cerca de 1" do lado direito da tampa para os botões de arcade. Eles devem ter um espaçamento aproximadamente igual, mas você pode deixar um espaço extra entre o orifício superior e os outros quatro orifícios para separar o filme de apagamento dos outros botões.

Corte dois pedaços de 1,5 "de comprimento da placa 1x2 e faça um orifício de 5/16" de diâmetro no centro de cada um. Use uma broca forster de 3/4 "para fazer um orifício recuado alinhado com o orifício de 5/16". Enrosque a porca em T através do orifício e use um parafuso para forçar a porca em T rente contra a peça. Assista a este vídeo para uma visão geral do processo de fixação de porcas em T.

Prenda os blocos na placa no meio a 1/2 de cada lado com o orifício rebaixado voltado para o centro usando cola de madeira e pregos de pregos

Corte um pedaço de 3 "de comprimento do 1x2 e prenda no topo da placa a 1/2" do topo

Corte uma fenda oval de 1/4 "por 1" na parte superior da placa próximo ao local do bloco de 3 ". Para fazer isso, você pode fazer dois orifícios de 1/4" na parte superior da caixa e, em seguida, rosquear a lâmina do pergaminho viu através do buraco. Assista a este vídeo de instrução para uma demonstração do processo.

Etapa 5: faça o braço da câmera

Este braço da câmera é dobrável e removível, o que facilita o armazenamento da estação de animação. Também é muito complicado de fazer. Você pode ajustar esta etapa para atender às suas necessidades e nível de experiência em marcenaria. O objetivo no final da etapa é ter a câmera acima do centro da estação.

Corte um pedaço de 5 "de comprimento da placa 1x1 e faça três orifícios de 1/4" (um de 1/2 "do topo) e os outros dois para coincidir com os orifícios de 1/4" na parte de trás da caixa

Corte uma peça de 11 "e uma peça de 13" do tabuleiro 1x1

Use uma furadeira e uma serra espiral para cortar as ranhuras para o fio da câmera e os furos, conforme mostrado nas fotos que acompanham esta etapa. Use a serra circular e a técnica de perfuração para cortar os entalhes na base dos braços. Teste as curvas para se certificar de que funcionam como um pivô.

Corte um pedaço de 2,5 de comprimento da placa 1x2 para o bloco da câmera

Desenhe o padrão como visto nas fotos para criar um espaço para o bloco da câmera girar e um espaço plano para prender a câmera pi.

Use parafusos de cabeça pan de 1/4 -20, arruelas e porcas borboleta para conectar o pequeno bloco à parte traseira da caixa. Conecte os braços curto (11 ") e longo (13") com parafusos de 1 / 4-20, arruelas e porcas de asa. Prenda o bloco da câmera ao entalhe curvo na parte superior da peça do braço curto. Fixe a estrutura do braço ao último orifício no bloco curto usando um parafuso 1 / 4-20, arruela e porca sextavada.

Etapa 6: preparar os botões e o Raspberry Pi

Corte um pedaço de fio colorido, descasque uma extremidade e enrole essa extremidade em torno da aba de metal dos terminais COM e NC (normalmente fechados). Use o ferro de solda para soldar os fios aos terminais do switch. Repita com os outros quatro botões (usando o fio da cor apropriada).

Corte um pedaço de fio preto e solde-o aos terminais da chave momentânea de metal.

Coloque o pi de framboesa na caixa de plástico

Adicione um cartão de memória com NOOBs instalados

Conecte o cabo canakit ao rasberry pi (Certifique-se de que o indicador PIN 1 esteja no canto do Pi. Se você tiver um cabo cinza, provavelmente é uma faixa vermelha, para cabos pretos, uma faixa branca. pino não deve estar próximo ao conector da TV. Vire ou torça o cabo até que esteja certo)

Etapa 7: Soldar os eletrônicos na protoboard

Pressione o lado da placa breakout do cabo GPIO no protoboard gik, conforme mostrado na imagem anexada a esta etapa. Vire a placa e solde com cuidado a placa GPIO no lugar, adicionando um pouco de solda em cada um dos pinos.

Conecte um fio de cada um dos botões de arcade à placa Gik para os pinos 2, 3, 4, 5, 6 na seguinte ordem.

Apague (fio rosa / vermelho) pino 2 também etiquetado SDA)

Play (fio verde), pino 3 também rotulado como SCL

Desfazer (fio azul) pino 4

Tire uma foto (fio amarelo) pino 5

Salve (fio branco) pino 6

Pegue os fios do outro lado de cada um dos botões e conecte-os à coluna negativa da placa gik proto (não importa a ordem, desde que estejam na coluna).

Conecte um dos fios da chave momentânea (fio preto) na linha do pino 13 e o outro na coluna negativa.

Conecte os fios do miniventilador à seção 5V + e - da placa de ensaio

Etapa 8: Conecte os interruptores e o ventilador à caixa

Prenda os botões de arcade na parte superior da caixa, girando para fora a parte do interruptor dos botões, desparafusando a porca de plástico preta, empurrando o botão pelo orifício, apertando a porca e reconectando o interruptor. Faça isso com todos os cinco botões na ordem de cima para baixo de vermelho, branco, verde, azul e amarelo.

Se desejar, você pode etiquetar os botões com um pedaço de papel na parte superior do pedaço de plástico ou escrevendo na lateral do botão.

Prenda o interruptor de desligamento na parte de trás da caixa da mesma maneira, de modo que o êmbolo fique apontado para a parte de trás da caixa.

Alinhe o miniventilador sobre o orifício de 3/4 na parte interna da parte de trás da caixa. Marque os espaços para os orifícios e faça os orifícios-piloto no local do propoer. Use os parafusos e parafusos 4-40 para prender o ventilador no caixa.

Etapa 9: conecte a câmera à estação

Faça dois orifícios-piloto na caixa da câmera na parte superior do braço e aparafuse a caixa de plástico usando 4-40 parafusos e porcas (certifique-se de remover o pedaço de espuma primeiro)

Conecte o cabo flexível ao Raspberry Pi. Passe o cabo pela fenda da parte superior da caixa, pelas fendas no braço e, em seguida, prenda à câmera. Coloque a câmera dentro da caixa e posicione o braço sobre a caixa.

Etapa 10: conecte o Raspberry Pi e conecte os cabos

Use a fita adesiva dupla ou os parafusos para conectar a caixa do Raspberry Pi à base da caixa. Prenda o protoboard e outros componentes à base da caixa usando parafusos ou fita adesiva dupla. Você pode adicionar tiras-p aos fios para deixar tudo mais arrumado.

Conecte o cabo de alimentação e o cabo HDMI ao Raspberry Pi

Conecte um mouse e um teclado ao Raspberry Pi (se estiver usando o teclado bluetooth, siga as instruções para conectar).

Conecte o Raspberry Pi ao monitor usando o cabo HDMI.

Etapa 11: configurar o Raspberry Pi e a câmera

Siga o guia de início rápido Canakit para colocar seu Rasperry Pi em funcionamento.

Depois de verificar se o software Raspberry Pi está atualizado, abra o terminal e digite:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Instale ffmpeg, omxplayer, python e pygame em seu Raspberry Pi digitando esses comandos no terminal

sudo apt-get install ffmpeg

sudo apt-get install omxplayer

sudo apt-get install python

sudo apt-get install python3-pygame

Habilite a câmera digitando no terminal:

sudo raspi-config

Uma nova janela será aberta, use as teclas do cursor para mover para a opção de câmera e selecione 'ativar'. Ao sair, ele solicitará a reinicialização. Reinicie o seu Raspberry Pi.

Etapa 12: Baixe o software de animação WICO

Acesse

Clique no botão verde para baixar um arquivo zip do repositório para o seu Raspberry Pi Abra o arquivo zip e arraste a pasta para o seu desktop Renomeie a pasta stop_motion

Para fazer um filme, abra o terminal e navegue até a pasta de stop motion digitando:

Cd ~ / Desktop / stop_motion

E então digite

python3 src / run.py

Etapa 13: Faça seu primeiro filme

Ao abrir o programa de animação pela primeira vez, você verá uma tela de boas-vindas. Quando você pressiona qualquer botão (ou tecla), ele o envia para o ambiente de animação.

Para fazer seu filme, você pode operar a estação com os seguintes comandos:

Tire uma foto - botão amarelo da "câmera" ou tecla Enter

Excluir um quadro - botão azul "desfazer" ou tecla de retrocesso

Reproduza seu filme - botão verde "reproduzir" ou barra de espaço

Exclua seu filme para sempre - botão rosa "lata de lixo" ou tecla de exclusão

Salve seu filme - botão branco ou tecla "s"

Quando você pressiona o botão, você verá sua animação em loop e onde ela foi salva no pi de framboesa. Você também pode gravar um vídeo de sua criação.

Depois de pressionar o botão Salvar, você não poderá voltar a editar o filme. Quando estiver pronto para iniciar uma nova animação, pressione qualquer tecla ou botão e você retornará à tela de boas-vindas.

Quando quiser sair do programa, você pode usar o botão de escape escondido no canto direito traseiro da caixa ou pressionar a tecla ecsape. Você pode fazer, salvar e excluir quantos filmes quiser em uma sessão. Quando terminar, pressione o botão Escape (interruptor momentâneo) para sair do programa de animação e voltar para a área de trabalho do raspberry pi.

Etapa 14: reproduzir, salvar e excluir filmes

Reproduzindo um filme salvo

Nota: os filmes demoram um pouco para serem processados, então pode ser necessário esperar até o final da sessão ou dia para reproduzir os filmes do rasberry pi

Abra a pasta stop_motion na área de trabalho e, em seguida, abra o arquivo marcado com filmes para encontrar seu filme Abra a janela do terminal e digite

cd Desktop / stop_motion / movies

Pressione Enter e digite omxplayer [nome do arquivo do seu filme]

(Por exemplo) omxplayer 00_08_34.mp4

Pressione Enter para reproduzir o filme

Se não funcionou! Não se preocupe, apenas dê mais tempo para processar o filme e tente novamente mais tarde.

Envie seus filmes

Pode ser útil salvar os filmes no Google Drive para que você possa visualizá-los e processá-los em outra máquina. Para fazer isso, abra o navegador da web, navegue até seu Google Drive, crie uma nova pasta para suas animações e simplesmente arraste e solte seus filmes da pasta de filmes no Raspberry Pi para sua nova pasta Google Drive. Depois de carregados e processados, você pode clicar para jogar online!

Apagar filmes

Calculamos que você deve ser capaz de colocar cerca de 32.000 filmes no cartão SD do Pi, no caso de você estar exibindo em uma escola, biblioteca ou museu. Mas, se você deseja excluir filmes após carregá-los no google (ou outro armazenamento online), siga estas instruções.

Abra a pasta stop_motion na área de trabalho e, em seguida, abra o arquivo marcado com filmes Selecione todos os filmes e arraste-os para a lixeira. Esvazie a lixeira.

Desligue o Pi

O Raspberry Pi é um pouco frágil, então certifique-se de desligá-lo com segurança quando terminar. Para fazer isso direito, clique no ícone de framboesa no canto superior esquerdo da área de trabalho e selecione Desligar novamente no menu de opções de desligamento

Etapa 15: animação stop Motion em uma sala de aula ou museu

Materiais Ao procurar materiais, não se preocupe! Você não precisa de muito para fazer um filme de stop motion - você pode começar apenas com as mãos. Mas, aqui estão alguns materiais que se prestam bem a essa atividade e levam a produtos mais detalhados: Formas coloridas Cartolina + personagens de brad (pré-fabricados ou os alunos podem criar seus próprios) Texto + balões de pensamento, descrições de cenas (formas laminadas e tiras), use canetas apagáveis a seco

Tal como acontece com muitos projetos, limitar os materiais disponíveis pode muitas vezes levar a criações mais cuidadosas. No entanto, se os alunos quiserem explorar outros materiais, deixe-os ir! Você pode até ter uma estação ao lado para os alunos criarem seus próprios adereços, personagens e cenários.

Configurar

Organize os materiais ao redor da estação para facilitar o acesso e a visibilidade, e considere colocar dicas comuns de stop motion ao redor da estação, como “Cuidado com as mãos!”. Como mencionado acima, você também pode ter uma estação separada por perto para a criação de adereços.

A estação inteira pode caber em uma mesa com adereços ao redor. É melhor ter 2 cadeiras na frente para uma pessoa fazer um filme e outra para assistir ao processo, ou para uma pessoa dirigir enquanto a outra fotografa.

Comandos

Existem diferentes níveis de instrução que podemos dar para a animação em stop motion, desde deixar os alunos apenas criarem filmes (após fornecer informações e instruções básicas) até começar com um prompt como “faça um vídeo onde …”.

Se você gostaria de se concentrar nas habilidades de trabalho em grupo, os alunos podem criar vídeos colaborativos. Isso pode ser parecido com: brainstorming de um enredo e revezando movendo adereços / tirando fotos, cada pessoa recebe um certo número de fotos, ou cada pessoa tem 2 minutos na estação para criar sua cena em um filme maior.

Etapa 16: indo além

Uma vez que os filmes são baixados para o Google drives, você pode continuar expandindo-os usando sua escolha de software de edição de vídeo como final cut ou adobe premiere. Os alunos podem ter a chance de usar essas ferramentas para dar à estação de animação um teto mais alto e um envolvimento mais longo. Algumas ideias iniciais para outras direções podem incluir conectar vídeos, compor trilhas sonoras ou escrever legendas (e adicioná-los na pós-produção).

Fizemos um pequeno zine com ideias sobre como conectar a estação de animação aos Next Generation Science Standards (NGSS) que estão anexados aqui também!

Entre em contato conosco em nosso site (https://wonderfulidea.co/contact) com perguntas ou para compartilhar sua versão da máquina. Estamos empolgados em ver as diferentes direções que essa exposição de consertos segue conforme as pessoas constroem, remixam e compartilham o conceito!

--- O tempo de prototipagem e P&D com os alunos da Lodestar Charter School para a estação Raspberry Pi Stop Motion foi possível graças ao generoso apoio da bolsa Cognizant “Making the Future”.