Tự làm kỹ thuật số ngoài cơ thể: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học cách xây dựng một hệ thống cho phép bạn xem như thể bạn đang ở một nơi khác. Tôi gọi đây là trải nghiệm kỹ thuật số ngoài cơ thể vì lần đầu tiên tôi nghĩ đến hệ thống này là khi tôi đang tập yoga và tôi nghĩ rằng sẽ rất thú vị khi vừa luyện tập vừa ngắm nhìn bản thân với chế độ xem người 3D, giống như trong một số trò chơi điện tử. Cuối cùng tôi cũng nghĩ rằng nó có thể là một thiết bị thú vị để thiền định về vô ngã, quan sát bản thân từ bên ngoài, như một công cụ giúp tôi có khoảng cách và đơn giản là quan sát những suy nghĩ, cảm xúc và cảm giác của mình. Nhưng thiền sinh và thiền sinh mới bắt đầu trong tôi không phải là người thích hợp để khiến tôi thực hiện dự án này. Cuối cùng, chính là game thủ / người chơi mà tôi nghĩ rằng dự án này sẽ là một bước tiến tốt đẹp hướng tới việc xây dựng một robot di động được điều khiển thông qua góc nhìn thứ nhất.

Bước 1: Những thứ bạn cần

1. 2xRaspberry Pi 3 mô hình B được trang bị một máy ảnh và cáp đo (15cm và 30cm)
2. Một tấm chắn pin, 2 pin và cáp USB sang 2xmini-USB để kết nối với Raspberry (Tôi đã sử dụng tấm chắn pin 10650 kép với đầu ra USB, pin 2xLiitoKala Lii-35A 18650 và cáp này)
3. Miếng gỗ MDF 240x140x5mm (hoặc bất kỳ loại gỗ nào khác tương thích với máy cắt laser)
4. Tiếp cận máy cắt laser
5. Vít và bu lông M2
6. Một máy tính với python
7. Một điện thoại thông minh với chrome
8. Một tấm bìa cứng của google hoặc bất kỳ hệ thống nào cho phép bạn có được trải nghiệm VR từ điện thoại của mình (Tôi đã nhận được Tủ thực tế ảo ednet tương thích với điện thoại có kích thước lên đến 159,2 mm x 75,2 mm so với những gì tôi đọc)

Bước 2: Nhận Rapsberry Pi để quay video trực tiếp và chia sẻ nó

Trước tiên, hãy đảm bảo rằng máy ảnh Pi của chúng tôi đã được cắm trên Raspberry Pi. Xong ? Đó là phần cứng cho bước này. Hãy tiếp tục với phần phần mềm.

Liên quan đến phần mềm, nếu bạn ở trong trường hợp của tôi và bạn không có hệ điều hành nào được cài đặt trên PI của mình và bạn không có bất kỳ bàn phím, chuột và màn hình dự phòng nào, hãy tải xuống raspbian lite tại đây và làm theo các bước đơn giản được mô tả tại đây: https://www.taygan.co/blog/2018/03/08/setup-a-rasp… Nếu mọi thứ suôn sẻ, Pi của bạn hiện đã được kết nối với WIFI của bạn, bạn biết địa chỉ ip của nó và bạn được kết nối với nó thông qua ssh.

Sử dụng ssh, hãy làm cho Pi chia sẻ những gì nó quan điểm. Đối với điều này, chúng tôi sẽ sử dụng UV4L. Để làm được điều này, hãy làm theo các bước trên trang web sau: https://raspberry-valley.azurewebsites.net/UV4L/. Nếu bạn đã hoàn tất thiết lập UV4L như mô tả trong liên kết, bây giờ bạn có thể xem video trực tiếp về mâm xôi trên máy tính của mình. Đối với điều này, chỉ cần truy cập trình duyệt của bạn theo địa chỉ https:// raspberryip: 8080 / stream, thay thế "raspberryip" bằng ip của raspberry pi mà bạn đã tìm thấy thông qua lanScan.

Bây giờ đó là nó cho một trong hai "mắt" của chúng tôi. Còn cái khác thì sao? Hoặc chúng tôi lặp lại quá trình tương tự, hoặc chúng tôi sao chép những gì có trên pi raspberry của chúng tôi sang một thẻ SD khác. Để biết thêm về tùy chọn thứ hai, bạn có thể kiểm tra github này:

Và bạn đã làm, bây giờ bạn sẽ có hai mâm xôi pi của bạn chia sẻ luồng video trực tiếp của họ trên mạng cục bộ! Chúng tôi không có mắt hoạt động, bây giờ hãy giải quyết vấn đề nhỏ này và hãy làm cho hệ thống nhỏ của chúng tôi có thể di động!

Bước 3: Làm cho nó di động: Cắt và gắn bằng laser

Để làm cho hệ thống máy ảnh có thể di chuyển được, tôi đã thiết kế một cấu trúc bằng gỗ mà trên đó tôi có thể bắt vít Pis mâm xôi vào các máy ảnh và tấm chắn pin. Thiết kế được đính kèm ở đây dưới dạng tệp svg. Bạn có thể phải sửa đổi các vị trí vít cho tấm chắn pin tùy thuộc vào tấm chắn của bạn và / hoặc thiết kế tùy thuộc vào độ dày của gỗ của bạn.

Khi bạn đã cắt mọi thứ:

1. Gắn các máy ảnh vào phần bên trái của thiết kế (8 vít M2 5 mm, 8 vít M2 8 mm và 8 bu lông 8 mm)
2. Gắn tấm chắn pin (4 vít M2 5 mm, 4 vít M2 8 mm và 4 bu lông 8 mm)
3. Gắn "cụm" mâm xôi pi như trong hình trên (4 vít M2 5 mm, 4 vít M2 8 mm, 4 bu lông đực - cái từ 5 mm trở lên, 4 bu lông 21 mm). Lưu ý: Tôi không có bu lông 21mm nên tôi đã làm với 16 bu lông và 5 bu lông cái-đực.

Cảnh báo: độ dài của bu lông được xác định ở đây có thể được thay đổi, chỉ có điều là đảm bảo rằng khoảng cách giữa Pis mâm xôi đủ lớn để không bị đoản mạch…

Sạc pin Lithium của bạn bằng cách sử dụng đầu nối mini-usb của tấm chắn pin và gắn miếng gỗ lại với nhau như thể hiện trên hình trên. Bạn đã sẵn sàng kết nối tấm chắn pin của mình với quả mâm xôi! Và không cần ssh-ing nữa, ngay sau khi chúng tôi kích hoạt raspberry pi, nó sẽ chia sẻ luồng video trực tuyến ngay khi bắt đầu nhờ UV4L. Truyền qua!

Bước 4: Hình dung hình ảnh nổi

Bây giờ chúng tôi có hai luồng hình ảnh có thể truy cập được thông qua mạng cục bộ, chúng tôi thấy rằng chúng tôi có thể xem chúng riêng lẻ bằng cách sử dụng địa chỉ https:// raspberryip {1, 2} / stream / trên trình duyệt. Do đó, chúng ta có thể thử mở hai trang trên trình duyệt của mình không? Không, chúng tôi sẽ không! 1. Điều đó sẽ quá xấu xí thôi 2. Điều đó sẽ không hoạt động vì màn hình sẽ chuyển sang chế độ ngủ sau một thời gian! Bước này sẽ hướng dẫn bạn cách giải quyết những vấn đề đó.

Đầu tiên chúng ta hãy xem những gì đằng sau địa chỉ được sử dụng trước đây. Nếu bạn kiểm tra mã html của trang được mở, bạn sẽ thấy rằng luồng được hiển thị trên trang bao gồm

với nguồn được xác định là https://raspberryip/stream/video.mjpeg. Do đó, bước cuối cùng có thể khá đơn giản. Một cách có thể là lập trình ứng dụng android với hai Chế độ xem web để hiển thị luồng hình ảnh, một cách đơn giản hơn nhiều là chạy một máy chủ cục bộ trên máy tính của chúng tôi sẽ phân phát một trang html tương tự như "https:// raspberryip / stream /" ngoại trừ rằng nó sẽ cho phép bạn xem cả hai luồng thay vì một luồng và giữ cho thiết bị ở chế độ thức.

Làm thế nào để chúng tôi thiết lập một máy chủ như vậy? Không có gì đơn giản hơn với python. Tạo một thư mục trong đó bạn đặt các tệp index.txt và NoSleep.txt mà bạn sẽ đổi tên thành index.html và NoSleep.js. Trong index.html, tìm kiếm hai

và thay thế ips mâm xôi bằng thẻ của bạn. Đây sẽ là trang html hiển thị hai luồng hình ảnh của chúng ta với javascript cho phép nó luôn hoạt động. Bây giờ bạn muốn làm cho trang này có thể truy cập được vào điện thoại di động của bạn, nơi python sẽ hữu ích: đặt tệp server.py vào cùng một thư mục và bắt đầu tập lệnh bằng lệnh python server.py (Lưu ý rằng tập lệnh này tương thích với python 3, nếu bạn sử dụng python 2, bạn sẽ phải chỉnh sửa server.py và thay thế socketserver bằng SocketServer).

Vậy là bạn có thể truy cập luồng âm thanh nổi từ bất kỳ thiết bị nào có trình duyệt được kết nối với mạng cục bộ của bạn. Hãy dùng thử, lấy ip của máy tính và mở https:// computerip: 8080. Bạn có thể nhận thấy ba điều:

• Thật tuyệt vời khi chúng tôi sắp đến nơi!
• Nó không ở chế độ toàn màn hình,
• Cuối cùng thì nó cũng đi vào giấc ngủ.

Làm thế nào mà ? Như bạn có thể đọc ở đây, chức năng kích hoạt chế độ không ngủ cần một hành động giả để được gọi. Để tôn trọng sự cần thiết này, tôi đã liên kết một cú nhấp chuột vào hình ảnh đầu tiên với chức năng này. Do đó, chỉ cần nhấp vào hình ảnh đầu tiên và bạn sẽ thấy một cảnh báo cho bạn biết rằng chế độ ngủ không được kích hoạt và trang bây giờ cũng sẽ ở chế độ toàn màn hình.

Đó là nó! Bây giờ bạn có thể đặt điện thoại của mình vào tai nghe VR và xem những gì đang diễn ra trước Pi's! Hay là nó?

Bước 5: Làm trơn tru mọi thứ

Trên thực tế, nếu số Pi và mạng của bạn tương tự như mạng của tôi, những gì bạn thấy trong tai nghe của mình có thể hơi khó xử vì có thể có một số độ trễ mạnh. Vì vậy, để thực sự kết thúc với một hệ thống trơn tru, hãy giải quyết vấn đề cuối cùng này. Làm thế nào để giải quyết sự chậm trễ? Tôi chỉ đơn giản đoán rằng vấn đề có thể đến từ việc nén trong thời gian thực bởi Pi's quá chuyên sâu về tính toán, hoặc từ kết nối không dây mà tôi sẽ nghi ngờ. Dù sao, để giải quyết nó, bạn có thể làm một việc rất đơn giản đó là giảm độ phân giải và tốc độ bit mà hình ảnh của bạn được thu thập và mã hóa trên Pi's.

Để thay đổi các thông số đó, hãy quay lại thiết bị đầu cuối của bạn và đăng nhập vào Raspberry Pi của bạn. UV4L sử dụng một tệp cấu hình. Tệp này là /etc/uv4l/uv4l-raspicam.conf. Để chỉnh sửa nó, gõ lệnh sudo nano /etc/uv4l/uv4l-raspicam.conf. Bây giờ bạn sẽ có thể đặt chiều rộng, chiều cao và định lượng theo ý muốn. Tôi đã sử dụng các giá trị width = 320, height = 240 và quantisation = 40 và nhận được đường truyền mượt mà với những giá trị đó.

Bước 6: Thưởng thức

Điều duy nhất còn lại cần làm bây giờ là thiết lập hệ thống ở nơi bạn muốn, đặt điện thoại của bạn vào bìa cứng và thực hiện buổi tập yoga, thiền, beer pong với bạn bè của bạn, hoặc bất cứ điều gì! Bạn có thể cần một khoảng thời gian (1 hoặc 2 phút) để làm quen với hướng máy ảnh, lúc đầu bạn sẽ cảm thấy như bạn đột nhiên có vấn đề về mắt lác. Một cách để tôi nhanh chóng làm quen với nó là đầu tiên tập trung vào những vật thể ở gần và sau đó chuyển sang những vật thể xa hơn.

Tôi đã nghĩ đến một số tiện ích mở rộng có thể thú vị:

• làm cho nó có thể nhìn thấy bên ngoài nhà của bạn, tức là làm cho luồng có thể truy cập từ bên ngoài mạng cục bộ của bạn.
• đặt nó trên một nền tảng robot di động để thực hiện các cuộc đua máy bay không người lái!

Với tư cách là một giáo viên, tôi nghĩ rằng dự án này có thể thú vị khi tìm hiểu thêm về:

• Raspberry Pi, các thành phần cơ bản của máy tính là gì, hệ điều hành là gì,
• Các khái niệm mạng chung, với IP cục bộ và bên ngoài, giao thức
• HTML và javascript.

Tôi hy vọng hướng dẫn này là đầu tiên của tôi đủ rõ ràng mà không quá nặng để đọc.