Plate-forme d'animation en stop-motion Raspberry Pi : 16 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

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L'animation stop-motion est une technique où les objets sont physiquement manipulés et photographiés image par image pour créer l'illusion d'une image en mouvement.

Notre mini exposition d'animation en stop-motion est réalisée avec un Raspberry Pi, qui est un "petit ordinateur abordable que vous pouvez utiliser pour apprendre la programmation à travers des projets amusants et pratiques".

La plate-forme utilise un Raspberry Pi, une caméra pi et cinq commandes d'entrée simples pour créer des possibilités de narration infinies. Il peut être connecté à n'importe quel moniteur ou projecteur, et les apprenants peuvent travailler seuls ou collaborer à deux pour créer leurs animations.

Cet outil peut être utilisé pour une exploration ouverte à la maison ou intégré aux cours en classe pour approfondir et renforcer l'apprentissage. Les utilisateurs peuvent créer leurs propres personnages à insérer dans une leçon d'histoire, un projet artistique ou un monde microscopique, en utilisant une animation en stop-motion et des matériaux simples et quotidiens pour raconter une histoire ou illustrer leur compréhension des concepts scientifiques de manière ludique et engageante.

Ce guide n'est encore qu'un brouillon ! Nous continuerons à travailler pour développer cet outil d'exploration ludique afin qu'il puisse être utilisé dans les musées, les salles de classe, les espaces de fabrication et votre table de cuisine. N'hésitez pas à remixer la station d'animation et faites-nous savoir ce que vous proposez au fur et à mesure que vous expérimentez. Vérifiez les mises à jour au fur et à mesure que nous affinons la conception du matériel et des logiciels.

Étape 1: Collecter les matériaux (électronique)

Si vous souhaitez construire la station d'animation la plus simple (contrôlée avec un clavier), vous pouvez simplement obtenir les matériaux suivants (passez ensuite à l'étape 10):

Raspberry Pi 3 Kit de démarrage complet de Canakit, qui comprend Raspberry Pi 3 (inclut une alimentation 5V 2.5A, un boîtier Raspberry Pi 3, un câble HDMI, une carte MicroSD de 32 Go (préchargée avec NOOBS), 2x dissipateurs thermiques. câbles)

Clavier et souris (usb ou sans fil)

Moniteur compatible HDMI

Module caméra Raspberry Pi V2

Câble flexible Adafruit de 2 mètres pour caméra Raspberry Pi

Étui pour appareil photo Adafruit Pi

Ces composants électroniques (ainsi que les matériaux de construction) sont nécessaires pour construire une station de type exposition plus robuste

Cinq boutons d'arcade Rouge, blanc, vert, bleu et jaune

Carte proto Gikfun

Fil toronné

Carte de dérivation Canakit et câble GPIO

Interrupteur momentané (normalement ouvert)

ventilateur d'ordinateur 5v

Étape 2: Récupérez le bois, la quincaillerie et les outils

Rassemblez le bois pour la boîte:

• contreplaqué 1/4", 12" par 17"
• contreplaqué 1/4", 13" par 18"
• contreplaqué 1/2", 4" x 8'
• 1x2 planche de pin commun, longueur 4'
• 1x1 planche de pin commun, longueur 4'

Récupérez le matériel suivant:

• clous de finition, 3/4" de longueur
• Vis à métaux 1/4-20, longueur 1 3/4"
• Inserts filetés 1/4-20
• 1/4-20 t-écrous
• 1/4 rondelles
• 1/4-20 écrou papillon
• 4-40 vis, 3/4" longueur
• 4-40 noix

Vous aurez également besoin des outils suivants:

• Scie à table, scie à chantourner et/ou scie à main japonaise
• Perceuse sans fil
• Ensemble de forets et de forets (incluant un forstner de 3/4" et 1" de diamètre)
• cloueuse
• Tournevis cruciforme
• Fer à souder et soudure
• Coupe-fil et pince à dénuder
• Marteau ou maillet
• Colle à bois
• 2 pinces rapides (au moins 18 pouces de large)

Étape 3: Construisez le fond de la boîte

Coupez la feuille de contreplaqué 1/4". La pièce de 12" x 17" sera le bas de la boîte, et la pièce de 13" x 18" sera le haut.

Coupez le contreplaqué de 1/2" en bandes de 4" pour former les côtés de la boîte. Coupez-en deux à des longueurs de 12" et deux longueurs de 18".

Obtenez l'une des pièces de 18 (ce sera l'arrière de la boîte) et découpez des trous pour la prise et les câbles

• Trou 1/2" pour le coupe-circuit
• deux trous 1/4" pour le support de bras
• un trou de 3/4" de diamètre pour le ventilateur
• un rectangle 3/4" x 1/2" pour le câble hdmi
• un trou de souris 1/4" pour le câble d'alimentation.

Injectez une bande de colle à bois sur le bas des pièces latérales et utilisez les pinces pour relier les côtés à la base. Ensuite, utilisez la cloueuse pour attacher les côtés à la base, en espaçant les clous d'environ 2-3 pouces.

Fixez les pièces avant et arrière avec de la colle et des clous de la même manière. Assurez-vous de passer d'abord le fil du câble d'alimentation dans le trou de la souris.

À la fin de cette étape, vous devriez avoir terminé le fond de la boîte avec quatre côtés et le câble d'alimentation passant à travers le trou à l'arrière de la boîte.

Étape 4: Construisez le haut de la boîte

Obtenez le morceau de contreplaqué de 13" par 18" de 1/4" à utiliser pour faire le dessus de la boîte.

Utilisez une perceuse avec une mèche Forstner de 1" pour faire une rangée de cinq grands trous à environ 1" du côté droit du couvercle pour les boutons d'arcade. Ils doivent être à peu près également espacés, mais vous pouvez laisser un espace supplémentaire entre le trou supérieur et les quatre autres trous pour séparer le film d'effacement des autres boutons.

Coupez deux morceaux de 1,5" de long de la planche 1x2 et percez un trou de 5/16" de diamètre au centre de chacun. Utilisez un forster de 3/4" pour faire un trou en retrait aligné avec le trou de 5/16". Enfilez l'écrou en T dans le trou et utilisez une vis pour forcer l'écrou en T contre la pièce. Regardez cette vidéo pour un aperçu du processus de fixation des écrous en T.

Fixez les blocs sur la planche au milieu à 1/2 de chaque côté avec le trou en retrait tourné vers le centre à l'aide de colle à bois et de clous de finition

Coupez un morceau de 3" de long du 1x2 et fixez-le en haut de la planche à 1/2" du haut

Découpez une fente ovale de 1/4" par 1" dans le haut de la planche près de l'emplacement du bloc de 3". Pour ce faire, vous pouvez percer deux trous de 1/4" dans le haut de la boîte, puis enfiler la lame de la scie à chantourner à travers le trou. Regardez cette vidéo d'instructions pour une démonstration du processus.

Étape 5: Fabriquer le bras de la caméra

Ce bras de caméra est pliable et amovible ce qui permet de ranger facilement la station d'animation. C'est aussi très compliqué à faire. Vous pouvez ajuster cette étape en fonction de vos besoins et de votre niveau d'expérience en menuiserie. Le but à la fin de l'étape est d'avoir la caméra au-dessus du centre de la station.

Coupez un morceau de 5" de long de la planche 1x1 et percez trois trous de 1/4" (un à 1/2" du haut) et les deux autres pour correspondre aux trous de 1/4" à l'arrière de la boîte

Coupez un morceau de 11" et un morceau de 13" de la planche 1x1

Utilisez une perceuse et une scie à chantourner pour couper les fentes pour le fil de la caméra et les trous de perçage comme le montrent les images accompagnant cette étape. Utilisez la technique de la scie à chantourner et de la perceuse pour découper les encoches à la base des bras. Testez les courbes pour vous assurer qu'elles peuvent fonctionner comme un pivot.

Coupez un morceau de 2,5 de long dans la carte 1x2 pour le bloc de caméra

Dessinez le motif comme on le voit sur les images pour faire un espace pour que le bloc de la caméra pivote et un espace plat pour attacher la caméra pi.

Utilisez des boulons à tête cylindrique 1/4-20, des rondelles et des écrous à oreilles pour connecter le petit bloc à l'arrière de la boîteConnectez les bras court (11") et long (13") avec des boulons 1/4-20, des rondelles et écrous à ailettes. Fixez le bloc de la caméra à l'encoche incurvée en haut du bras court. Fixez la structure du bras au dernier trou du bloc court à l'aide d'un boulon 1/4-20, d'une rondelle et d'un écrou hexagonal.

Étape 6: Préparez les boutons et le Raspberry Pi

Coupez une longueur de fil de couleur, dénudez une extrémité, puis enroulez cette extrémité autour de la languette métallique des bornes COM et NC (normalement fermées). Utilisez le fer à souder pour souder les fils aux fils de l'interrupteur. Répétez avec les quatre autres boutons (en utilisant le fil de couleur approprié).

Coupez une longueur de fil noir et soudez-le aux bornes de l'interrupteur momentané en métal.

Mettez le raspberry pi dans le boîtier en plastique

Ajouter une carte mémoire avec NOOBs installé

Connectez le câble canakit au rasberry pi (Vérifiez que l'indicateur PIN 1 est dans le coin du Pi. Si vous avez un câble gris, c'est probablement une bande rouge, pour les câbles noirs, une bande blanche. Cela la broche ne doit pas être à côté du connecteur TV. Tournez ou torsadez le câble jusqu'à ce qu'il soit à droite)

Étape 7: souder l'électronique à la carte proto

Appuyez sur le côté carte de dérivation du câble GPIO sur le protoboard gik comme indiqué sur l'image jointe à cette étape. Retournez la carte et soudez soigneusement la carte GPIO en place en ajoutant un peu de soudure sur chacune des broches.

Connectez un fil de chacun des boutons d'arcade à la carte Gik aux broches 2, 3, 4, 5, 6 dans l'ordre suivant.

Effacer (fil rose/rouge) broche 2 également étiquetée SDA)

Play (fil vert), broche 3 également étiquetée SCL

Annuler (fil bleu) broche 4

Prendre une photo (fil jaune) broche 5

Enregistrer (fil blanc) broche 6

Prenez les fils de l'autre côté de chacun des boutons et connectez-les à la colonne négative de la carte proto gik (peu importe l'ordre tant qu'ils sont dans la colonne).

Connectez l'un des fils de l'interrupteur momentané (fil noir) à la rangée de la broche 13 et l'autre à la colonne négative.

Connectez les fils du mini ventilateur à la section 5V + et - de la planche à pain

Étape 8: Fixez les commutateurs et le ventilateur à la boîte

Fixez les boutons d'arcade sur le dessus de la boîte en dévissant la partie interrupteur des boutons, en dévissant l'écrou en plastique noir, en poussant le bouton à travers le trou, en serrant l'écrou et en reconnectant l'interrupteur. Faites cela pour les cinq boutons dans l'ordre de haut en bas de rouge, blanc, vert bleu et jaune.

Si vous le souhaitez, vous pouvez étiqueter les boutons, soit avec un morceau de papier dans le haut de la pièce en plastique, soit en écrivant sur le côté du bouton.

Fixez le coupe-circuit à l'arrière de la boîte de la même manière de manière à ce que le piston soit dirigé vers l'arrière de la boîte.

Alignez le mini ventilateur sur le trou de 3/4 à l'intérieur de l'arrière de la boîte. Marquez les espaces pour les trous et percez des trous pilotes à l'endroit approprié. Utilisez les vis et boulons 4-40 pour fixer le ventilateur sur le boîte.

Étape 9: Fixez la caméra à la station

Faites deux trous pilotes dans le boîtier de la caméra sur le dessus du bras et vissez le boîtier en plastique à l'aide de 4 à 40 boulons et écrous (assurez-vous de retirer d'abord le morceau de mousse)

Connectez le câble flexible au Raspberry Pi. Faites passer le câble dans la fente du haut du boîtier, dans les fentes du bras, puis fixez-le à la caméra. Placez la caméra à l'intérieur du boîtier et positionnez le bras sur le boîtier.

Étape 10: connectez le Raspberry Pi et branchez les câbles

Utilisez le ruban adhésif double ou les vis pour connecter le boîtier Raspberry Pi à la base de la boîte. Fixez le protoboard et les autres composants à la base de la boîte à l'aide de vis ou de ruban adhésif double. Vous voudrez peut-être ajouter des sangles en p aux fils pour que tout soit plus ordonné.

Branchez le câble d'alimentation et le câble HDMI au Raspberry Pi

Connectez une souris et un clavier au Raspberry Pi (si vous utilisez le clavier Bluetooth, suivez les instructions pour vous connecter).

Connectez le Raspberry Pi au moniteur à l'aide du câble HDMI.

Étape 11: Configurer Raspberry Pi et la caméra

Suivez le guide de démarrage rapide Canakit pour que votre Rasperry Pi soit opérationnel.

Une fois que vous avez vérifié que votre logiciel Raspberry Pi est à jour, ouvrez le terminal et tapez:

sudo apt-get mise à jour

sudo apt-get mise à niveau

Installez ffmpeg, omxplayer, python et pygame sur votre Raspberry Pi en tapant ces commandes dans le terminal

sudo apt-get install ffmpeg

sudo apt-get install omxplayer

sudo apt-get installer python

sudo apt-get installer python3-pygame

Activez la caméra en tapant dans le terminal:

sudo raspi-config

Une nouvelle fenêtre s'ouvrira, utilisez les touches du curseur pour passer à l'option caméra et sélectionnez « activer ». En quittant, il demandera de redémarrer. Redémarrez votre Raspberry Pi.

Étape 12: Téléchargez le logiciel d'animation WICO

Allez sur

Cliquez sur le bouton vert pour télécharger un fichier zip du référentiel sur votre Raspberry Pi Ouvrez le fichier zip et faites glisser le dossier sur votre bureau Renommez le dossier stop_motion

Pour faire un film, ouvrez le terminal et accédez au dossier stop motion en tapant:

Cd ~/Bureau/stop_motion

Et puis tapez

python3 src/run.py

Étape 13: Créez votre premier film

Lorsque vous ouvrez le programme d'animation pour la première fois, vous verrez un écran de bienvenue. Lorsque vous appuyez sur n'importe quel bouton (ou touche), il vous enverra dans l'environnement d'animation.

Pour réaliser votre film, vous pouvez faire fonctionner la station avec les commandes suivantes:

Prendre une photo - bouton jaune "appareil photo" ou touche entrée

Supprimer un cadre - bouton bleu "Annuler" ou touche de retour arrière

Jouez votre film - bouton vert "play" ou barre d'espace

Supprimez votre film pour toujours - bouton rose "poubelle" ou touche de suppression

Enregistrez votre film - bouton blanc ou touche "s"

Lorsque vous appuyez sur le bouton, vous verrez votre animation en boucle et l'endroit où elle a été enregistrée sur le Raspberry Pi. Vous pouvez également prendre une vidéo de votre création.

Après avoir appuyé sur le bouton Enregistrer, vous ne pourrez pas revenir à l'édition du film. Lorsque vous êtes prêt à démarrer une nouvelle animation, appuyez sur n'importe quelle touche ou bouton et vous reviendrez à l'écran d'accueil.

Lorsque vous souhaitez quitter le programme, vous pouvez utiliser l'interrupteur d'échappement caché dans le coin arrière droit de la boîte ou appuyer sur la touche d'échappement. Vous pouvez créer, enregistrer et supprimer autant de films que vous le souhaitez dans une session. Lorsque vous avez terminé, appuyez sur le bouton d'échappement (interrupteur momentané) pour quitter le programme d'animation et revenir au bureau Raspberry Pi.

Étape 14: Lecture, enregistrement, suppression de films

Lecture d'un film enregistré

Remarque: le traitement des films prend un certain temps, vous devrez donc peut-être attendre la fin de la session ou de la journée pour rejouer les films à partir du rasberry pi

Ouvrez le dossier stop_motion sur le bureau, puis ouvrez le fichier marqué films pour trouver votre film Ouvrez la fenêtre du terminal et tapez

cd Bureau/stop_motion/films

Appuyez sur Entrée, puis tapez omxplayer [nom de fichier de votre film]

(Par exemple) omxplayer 00_08_34.mp4

Appuyez sur Entrée pour lire le film

Si ça n'a pas joué ! Ne vous inquiétez pas, donnez-lui simplement plus de temps pour traiter le film et réessayez plus tard.

Téléchargez vos films

Il peut être utile d'enregistrer les films sur Google Drive afin de pouvoir les visualiser et les traiter sur une autre machine. Pour ce faire, ouvrez le navigateur Web, accédez à votre lecteur Google, créez un nouveau dossier pour vos animations et faites simplement glisser et déposez vos films du dossier des films sur le Raspberry Pi vers votre nouveau dossier Google Drive. Une fois qu'ils ont été téléchargés et traités, vous pouvez cliquer pour jouer en ligne !

Supprimer des films

Nous avons calculé que vous devriez pouvoir mettre environ 32 000 films sur la carte SD du Pi si vous organisez l'exposition dans une école, une bibliothèque ou un musée. Mais, si vous souhaitez supprimer des films après les avoir téléchargés sur Google (ou un autre stockage en ligne), vous pouvez suivre ces instructions.

Ouvrez le dossier stop_motion sur le bureau, puis ouvrez le fichier marqué films Sélectionnez tous les films et faites-les glisser vers la corbeille. Videz la poubelle.

Arrêtez le Pi

Le Raspberry Pi est un peu fragile, alors assurez-vous de l'éteindre en toute sécurité lorsque vous avez terminé. Pour le faire correctement, cliquez sur l'icône de framboise dans le coin supérieur gauche du bureau et sélectionnez à nouveau Arrêter dans le menu des options d'arrêt

Étape 15: Animation Stop Motion dans une salle de classe ou un musée

Matériaux Lorsque vous recherchez des matériaux, ne vous inquiétez pas ! Vous n'avez pas besoin de grand-chose pour faire un film en stop motion - vous pouvez commencer avec seulement vos mains. Mais voici quelques matériaux qui se prêtent bien à cette activité et mènent à des produits plus détaillés: Formes colorées Papier cartonné + personnages de Brad (préfabriqués ou les élèves peuvent créer les leurs) Texte + bulles de pensée, descriptions de scènes (formes et bandes plastifiées), utiliser des stylos effaçables à sec

Comme pour de nombreux projets, limiter les matériaux disponibles peut souvent conduire à des créations plus réfléchies. Cependant, si les élèves souhaitent explorer d'autres matériaux, laissez-les partir ! Vous pouvez même avoir une station sur le côté pour que les élèves créent leurs propres accessoires, personnages et décors.

D'installation

Organisez le matériel autour de la station pour un accès et une visibilité faciles, et envisagez de placer des conseils de stop motion communs autour de la station, comme « Attention à vos mains ! ». Comme mentionné ci-dessus, vous pouvez également avoir une station séparée à proximité pour la création d'accessoires.

La station entière peut tenir sur une table avec des accessoires autour. Il est préférable d'avoir 2 chaises devant pour qu'une personne fasse un film et une autre pour regarder le processus, ou pour qu'une personne réalise pendant que l'autre photographie.

Instructions

Il existe différents niveaux d'instructions que nous pouvons donner pour l'animation en stop motion, de laisser les étudiants créer des films (après avoir fourni des informations et des instructions de base) à commencer par une invite comme "faire une vidéo où…..".

Si vous souhaitez vous concentrer sur les compétences de travail en groupe, les étudiants peuvent créer des vidéos collaboratives. Cela peut ressembler à: réfléchir à une intrigue et à tour de rôle déplacer les accessoires / prendre des photos, chaque personne se voit attribuer un certain nombre de photos, ou chaque personne dispose de 2 minutes à la station pour créer sa scène dans un film plus grand.

Étape 16: Aller plus loin

Une fois les films téléchargés sur Google Drives, vous pouvez continuer à les développer à l'aide de votre choix de logiciel de montage vidéo comme Final Cut ou Adobe Premiere. Les étudiants peuvent avoir la chance d'utiliser ces outils pour donner à la station d'animation un plafond plus élevé et un engagement plus long. Certaines idées initiales pour d'autres directions pourraient inclure la connexion de vidéos, la composition de bandes sonores ou l'écriture de sous-titres (et leur ajout en post-production).

Nous avons fait un court zine avec des idées sur la façon de connecter la station d'animation aux normes scientifiques de la prochaine génération (NGSS) qui est également jointe ici !

Veuillez nous contacter sur notre site Web (https://wonderfulidea.co/contact) pour toute question ou pour partager votre version de la machine. Nous sommes ravis de voir les différentes directions que prend cette exposition de bricolage au fur et à mesure que les gens construisent, remixent et partagent le concept !

--- Le temps de prototypage et la R&D avec les étudiants de la Lodestar Charter School pour la Raspberry Pi Stop Motion Station ont été rendus possibles grâce au généreux soutien de la subvention « Making the Future » de Cognizant.