Plataforma de animación en stop-motion Raspberry Pi: 16 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Por WonderfulideaWonderful Idea Company Siga más por el autor:

Acerca de: Wonderful Idea Company es un estudio de diseño para la exploración lúdica de ideas en el arte, la ciencia y la tecnología. Más acerca de Wonderfulidea »

La animación stop-motion es una técnica en la que los objetos se manipulan físicamente y se fotografían cuadro por cuadro para crear la ilusión de una imagen en movimiento.

Nuestra exhibición de animación en mini stop-motion está hecha con una Raspberry Pi, que es una "computadora pequeña y asequible que puede usar para aprender a programar a través de proyectos divertidos y prácticos".

La plataforma utiliza una Raspberry Pi, una pi-camera y cinco comandos de entrada simples para crear infinitas posibilidades de narración. Se puede conectar a cualquier monitor o proyector, y los alumnos pueden trabajar por su cuenta o colaborar en parejas para crear sus animaciones.

Esta herramienta se puede utilizar para la exploración abierta en el hogar o se puede incorporar a las lecciones en el aula para profundizar y reforzar el aprendizaje. Los usuarios pueden crear sus propios personajes para insertarlos en una lección de historia, un proyecto de arte o un mundo microscópico, utilizando animación stop-motion y materiales simples y cotidianos para contar una historia o ilustrar su comprensión de conceptos científicos de una manera divertida y atractiva.

¡Esta guía es todavía un borrador! Seguiremos trabajando para desarrollar esta divertida herramienta de exploración para que pueda usarse en museos, aulas, espacios de creación y la mesa de su cocina. Siéntase libre de remezclar la estación de animación y háganos saber lo que se le ocurrió mientras experimenta. Vuelva a consultar las actualizaciones a medida que perfeccionamos el diseño del hardware y el software.

Paso 1: Recoja los materiales (electrónica)

Si desea construir la estación de animación más simple (controlada con un teclado), puede obtener los siguientes materiales (luego vaya al paso 10):

Raspberry Pi 3 Kit de inicio completo de Canakit, que incluye Raspberry Pi 3 (incluye fuente de alimentación de 5 V y 2,5 A, estuche para Raspberry Pi 3, cable HDMI, tarjeta MicroSD de 32 GB (precargada con NOOBS), 2 disipadores de calor Placa de pruebas de tamaño completo, puente macho a macho cables)

Teclado y mouse (usb o inalámbrico)

Monitor compatible con HDMI

Módulo de cámara Raspberry Pi V2

Cable flexible Adafruit de 2 metros para cámara Raspberry Pi

Estuche para cámara Adafruit Pi

Estos componentes electrónicos (junto con los materiales de construcción) son necesarios para construir una estación similar a una exhibición más robusta

Cinco botones de arcade rojo, blanco, verde, azul y amarillo

Tablero Gikfun proto

Alambre trenzado

Tablero Canakit Breakout y cable GPIO

Interruptor momentáneo (normalmente abierto)

Ventilador de la computadora 5v

Paso 2: Recoja la madera, el hardware y las herramientas

Reúna la madera para la caja:

• Madera contrachapada de 1/4 ", 12" por 17"
• Madera contrachapada de 1/4 ", 13" por 18"
• Madera contrachapada de 1/2 ", 4" x 8 '
• Tabla de pino común 1x2, 4 'de largo
• Tabla de pino común 1x1, 4 'de largo

Recoge el siguiente hardware:

• clavos de clavo, 3/4 "de largo
• Tornillo de máquina de 1 / 4-20, longitud de 1 3/4"
• Insertos roscados 1 / 4-20
• 1 / 4-20 tuercas en T
• 1/4 arandelas
• Tuerca de mariposa 1 / 4-20
• 4-40 tornillos, 3/4 "de largo
• 4-40 nueces

También necesitará las siguientes herramientas:

• Sierra de mesa, sierra de calar y / o sierra de mano japonesa
• Taladro inalambrico
• Juego de brocas y brocas de destornillador (incluida una broca forstner de 3/4 "y 1" de diámetro)
• Brad clavadora
• Destornillador de cabeza Philips
• Soldador y soldadura
• Cortacables y pelacables
• Martillo o mazo
• Pegamento de madera
• 2 abrazaderas rápidas (al menos 45 cm de ancho)

Paso 3: construye la parte inferior de la caja

Corte la hoja de madera contrachapada de 1/4 ". La pieza de 12" x 17 "será la parte inferior de la caja, y la pieza de 13" x 18 "será la parte superior.

Corte la madera contrachapada de 1/2 "en tiras de 4" para hacer los lados de la caja. Corte dos de ellos en longitudes de 12 "y dos de 18".

Obtenga una de las piezas de 18 (esta será la parte posterior de la caja) y corte los orificios para el enchufe y los cables

• Orificio de 1/2 "para el interruptor de apagado
• dos orificios de 1/4 "para el soporte del brazo
• un orificio de 3/4 "de diámetro para el ventilador
• un rectángulo de 3/4 "x 1/2" para el cable hdmi
• un agujero de ratón de 1/4 "para el cable de alimentación.

Aplique una tira de pegamento para madera en la parte inferior de las piezas laterales y use las abrazaderas para conectar los lados a la base. Luego, use la clavadora de clavos para unir los lados a la base, espaciando los clavos aproximadamente a 2-3 pulgadas de distancia.

Pegue las piezas delantera y trasera con pegamento y clavos de la misma manera. Asegúrese de pasar primero el cable del cable de alimentación a través del orificio del mouse.

Al final de este paso, debe tener terminada la parte inferior de la caja con cuatro lados y el cable de alimentación que pasa por el orificio en la parte posterior de la caja.

Paso 4: construye la parte superior de la caja

Obtenga la pieza de madera contrachapada de 13 "por 18" de 1/4 "para hacer la parte superior de la caja.

Utilice un taladro con una broca forstner de 1 "para hacer una fila de cinco orificios grandes colocados en aproximadamente 1" desde el lado derecho de la tapa para los botones de arcade. Deben estar espaciados aproximadamente por igual, pero puede dejar un espacio adicional entre el orificio superior y los otros cuatro orificios para separar la película de borrado de los otros botones.

Corte dos piezas de 1,5 "de largo de la tabla de 1x2 y taladre un orificio de 5/16" de diámetro en el centro de cada una. Utilice una broca forster de 3/4 "para hacer un orificio empotrado alineado con el orificio de 5/16". Enrosque la tuerca en T a través del orificio y use un tornillo para forzar la tuerca en T al ras contra la pieza. Mire este video para obtener una descripción general del proceso de colocación de las tuercas en T.

Coloque los bloques en el tablero en el medio a 1/2 de cada lado con el orificio empotrado hacia el centro con pegamento para madera y clavos de clavo.

Corte una pieza de 3 "de largo del 1x2 y fíjela a la parte superior de la tabla a 1/2" de la parte superior

Corte una hendidura ovalada de 1/4 "por 1" en la parte superior de la tabla cerca de la ubicación del bloque de 3 ". Para hacer esto, puede perforar dos orificios de 1/4" en la parte superior de la caja y luego enroscar la hoja de la sierra de marquetería a través del agujero. Mire este video instructivo para ver una demostración del proceso.

Paso 5: haz el brazo de la cámara

Este brazo de la cámara es plegable y extraíble, lo que facilita el almacenamiento de la estación de animación. También es muy complicado de hacer. Puede ajustar este paso para que se adapte a sus necesidades y nivel de experiencia en carpintería. El objetivo al final del paso es tener la cámara sobre el centro de la estación.

Corte una pieza de 5 "de largo de la tabla de 1x1 y taladre tres agujeros de 1/4" (uno a 1/2 "de la parte superior) y los otros dos para que coincidan con los agujeros de 1/4" en la parte posterior de la caja.

Corta una pieza de 11 "y una pieza de 13" del tablero de 1x1

Use un taladro y una sierra de calar para cortar las ranuras para el cable de la cámara y los orificios de perforación como se ve en las imágenes que acompañan a este paso. Utilice la técnica de la sierra de calar y el taladro para cortar las muescas en la base de los brazos. Pruebe las curvas para asegurarse de que puedan funcionar como pivote.

Corta una pieza de 2.5 de largo de la placa de 1x2 para el bloque de la cámara.

Dibuja el patrón como se ve en las imágenes para hacer un espacio para que el bloque de la cámara gire y un espacio plano para colocar la cámara pi.

Use pernos de cabeza plana de 1/4 -20, arandelas y tuercas de mariposa para conectar el bloque pequeño a la parte posterior de la caja Conecte los brazos corto (11 ") y largo (13") junto con pernos, arandelas y tornillos de 1 / 4-20 nueces de ala. Coloque el bloque de la cámara en la muesca curva en la parte superior de la pieza del brazo corto. Fije la estructura del brazo al último orificio del bloque corto con un perno de 1 / 4-20, una arandela y una tuerca hexagonal.

Paso 6: prepara los botones y la Raspberry Pi

Corte un trozo de cable de color, pele un extremo y luego envuelva ese extremo alrededor de la lengüeta de metal de los terminales COM y NC (normalmente cerrados). Utilice el soldador para soldar los cables a los cables del interruptor. Repita con los otros cuatro botones (usando el cable de color apropiado).

Corta un trozo de cable negro y suéltalo a los terminales del interruptor momentáneo de metal.

Pon la frambuesa pi en la caja de plástico.

Agregue una tarjeta de memoria con NOOB instalados

Conecte el cable canakit a la rasberry pi (asegúrese de que el indicador PIN 1 esté en la esquina de la Pi. Si tiene un cable gris, probablemente sea una raya roja, para cables negros, una raya blanca. La clavija no debe estar al lado del conector del televisor. Gire o gire el cable hasta que quede bien)

Paso 7: Suelde la electrónica a la Protoboard

Presione el lado de la placa de conexión del cable GPIO en el protoboard gik como se ve en la imagen adjunta a este paso. Da la vuelta a la placa y suelda con cuidado la placa GPIO en su lugar agregando un poco de soldadura en cada uno de los pines.

Conecte un cable de cada uno de los botones de arcade a la placa Gik a los pines números 2, 3, 4, 5, 6 en el siguiente orden.

Borre (cable rosa / rojo) el pin 2 también etiquetado como SDA)

Play (cable verde), pin 3 también etiquetado como SCL

Deshacer (cable azul) pin 4

Toma una foto (cable amarillo) pin 5

Guardar (cable blanco) pin 6

Tome los cables del otro lado de cada uno de los botones y conéctelos a la columna negativa de la placa gik proto (no importa el orden siempre que estén en la columna).

Conecte uno de los cables del interruptor momentáneo (cable negro) a la fila del pin 13 y el otro a la columna negativa.

Conecte los cables del mini ventilador a la sección de 5V + y - de la placa de pruebas

Paso 8: conecte los interruptores y el ventilador a la caja

Coloque los botones de arcade en la parte superior de la caja girando la parte del interruptor de los botones, desenroscando la tuerca de plástico negro, presionando el botón a través del orificio, apretando la tuerca y volviendo a conectar el interruptor. Haga esto con los cinco botones en el orden de arriba a abajo: rojo, blanco, verde, azul y amarillo.

Si lo desea, puede etiquetar los botones, ya sea con una hoja de papel en la parte superior de la pieza de plástico o escribiendo en el costado del botón.

Conecte el interruptor de apagado a la parte posterior de la caja de la misma manera, de modo que el émbolo apunte hacia la parte posterior de la caja.

Alinee el mini ventilador sobre el orificio de 3/4 en el interior de la parte posterior de la caja. Marque los espacios para los orificios y taladre orificios piloto en el lugar adecuado. Use los tornillos y pernos 4-40 para asegurar el ventilador en el caja.

Paso 9: conecte la cámara a la estación

Haga dos orificios piloto en la caja de la cámara en la parte superior del brazo y atornille la caja de plástico con 4-40 pernos y tuercas (asegúrese de quitar primero el trozo de espuma)

Conecte el cable flexible a la Raspberry Pi. Pase el cable a través de la ranura de la parte superior de la caja, a través de las ranuras del brazo y luego conéctelo a la cámara. Coloque la cámara dentro de la caja y coloque el brazo sobre la caja.

Paso 10: conecte la Raspberry Pi y conecte los cables

Use la cinta adhesiva doble o los tornillos para conectar la carcasa de la Raspberry Pi a la base de la caja. Fije el protoboard y otros componentes a la base de la caja con tornillos o cinta adhesiva doble. Es posible que desee agregar correas en P a los cables para que todo esté más ordenado.

Conecte el cable de alimentación y el cable HDMI a la Raspberry Pi

Conecte un mouse y un teclado a la Raspberry Pi (si está usando el teclado bluetooth, siga las instrucciones para conectarse).

Conecte la Raspberry Pi al monitor con el cable HDMI.

Paso 11: configura la Raspberry Pi y la cámara

Siga la guía de inicio rápido de Canakit para poner en funcionamiento su Rasperry Pi.

Una vez que haya verificado que su software Raspberry Pi está actualizado, abra la terminal y escriba:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Instale ffmpeg, omxplayer, python y pygame en su Raspberry Pi escribiendo estos comandos en la terminal

sudo apt-get install ffmpeg

sudo apt-get install omxplayer

sudo apt-get install python

sudo apt-get install python3-pygame

Habilite la cámara escribiendo en la terminal:

sudo raspi-config

Se abrirá una nueva ventana, use las teclas del cursor para moverse a la opción de cámara y seleccione 'habilitar'. Al salir, le pedirá que reinicie. Reinicia tu Raspberry Pi.

Paso 12: Descargue el software de animación WICO

Vaya a

Haga clic en el botón verde para descargar un archivo zip del repositorio en su Raspberry Pi Abra el archivo zip y arrastre la carpeta a su escritorio Cambie el nombre de la carpeta stop_motion

Para hacer una película, abra la terminal y navegue hasta la carpeta de stop motion escribiendo:

Cd ~ / Escritorio / stop_motion

Y luego escribe

python3 src / run.py

Paso 13: haz tu primera película

Cuando abra por primera vez el programa de animación, verá una pantalla de bienvenida. Cuando presiona cualquier botón (o tecla), lo enviará al entorno de animación.

Para hacer su película, puede operar la estación con los siguientes comandos:

Tomar una foto: botón amarillo de "cámara" o tecla enter

Eliminar un marco: botón azul "deshacer" o tecla de retroceso

Reproduce tu película: botón verde "reproducir" o barra espaciadora

Elimina tu película para siempre: botón rosa "papelera" o tecla de eliminación

Guardar su película: botón blanco o tecla "s"

Cuando presione el botón, verá su animación en bucle y dónde se guardó en la raspberry pi. También puede grabar un vídeo de su creación.

Después de presionar el botón Guardar, no podrá volver a editar la película. Cuando esté listo para comenzar una nueva animación, presione cualquier tecla o botón y volverá a la pantalla de bienvenida.

Cuando desee salir del programa, puede usar el interruptor de escape oculto en la esquina posterior derecha del cuadro o presionar la tecla ecsape. Puede crear, guardar y eliminar tantas películas como desee en una sesión. Cuando haya terminado, presione el botón de escape (interruptor momentáneo) para salir del programa de animación y volver al escritorio de la raspberry pi.

Paso 14: reproducir, guardar y eliminar películas

Reproducción de una película guardada

Nota: las películas demoran un poco en procesarse, por lo que es posible que deba esperar hasta el final de la sesión o el día para reproducir las películas desde la rasberry pi

Abra la carpeta stop_motion en el escritorio, luego abra el archivo marcado como películas para encontrar su película Abra la ventana del terminal y escriba

cd Desktop / stop_motion / películas

Presiona Intro, luego escribe omxplayer [nombre de archivo de tu película]

(Por ejemplo) omxplayer 00_08_34.mp4

Presione enter para reproducir la película

¡Si no jugó! No te preocupes, solo dale más tiempo para procesar la película y vuelve a intentarlo más tarde.

Sube tus películas

Puede ser útil guardar las películas en Google Drive para que pueda verlas y procesarlas en otra máquina. Para hacer esto, abra el navegador web, navegue a su unidad de Google, cree una nueva carpeta para sus animaciones y simplemente arrastre y suelte sus películas desde la carpeta de películas en la Raspberry Pi a su nueva carpeta de unidad de Google. Una vez que se hayan cargado y procesado, ¡puede hacer clic para jugar en línea!

Eliminar peliculas

Hemos calculado que debería poder colocar alrededor de 32,000 películas en la tarjeta SD del Pi, en caso de que esté ejecutando la exhibición en una escuela, biblioteca o museo. Pero, si desea eliminar películas después de cargarlas en Google (u otro almacenamiento en línea), puede seguir estas instrucciones.

Abra la carpeta stop_motion en el escritorio, luego abra el archivo marcado películas Seleccione todas las películas y arrástrelas a la papelera. Vacíe la papelera.

Apaga el Pi

La Raspberry Pi es un poco frágil, así que asegúrese de apagarla de forma segura cuando haya terminado. Para hacerlo bien, haga clic en el icono de frambuesa en la esquina superior izquierda del escritorio y seleccione Apagar nuevamente en el menú de opciones de apagado

Paso 15: animación stop motion en un aula o museo

Materiales Cuando busque materiales, ¡no se preocupe! No necesitas mucho para hacer una película en stop motion; puedes comenzar solo con tus manos. Pero, aquí hay algunos materiales que se prestan bien a esta actividad y conducen a productos más detallados: Formas de colores Cartulina + personajes de brad (prefabricados o los estudiantes pueden crear los suyos propios) Texto + burbujas de pensamiento, descripciones de escenas (formas laminadas y tiras), usar bolígrafos de borrado en seco

Como ocurre con muchos proyectos, limitar los materiales disponibles a menudo puede conducir a creaciones más reflexivas. Sin embargo, si a los estudiantes les gustaría explorar otros materiales, ¡déjelos ir! Incluso puede tener una estación a un lado para que los estudiantes creen sus propios accesorios, personajes y escenarios.

Configurar

Organice los materiales alrededor de la estación para facilitar el acceso y la visibilidad, y considere colocar sugerencias comunes de stop motion alrededor de la estación, como "¡Cuidado con sus manos!". Como se mencionó anteriormente, también puede tener una estación separada cerca para la creación de accesorios.

Toda la estación puede caber en una mesa con accesorios a su alrededor. Es mejor tener 2 sillas al frente para que una persona haga una película y otra para ver el proceso, o para que una persona dirija mientras la otra fotografía.

Indicaciones

Hay diferentes niveles de instrucción que podemos dar para la animación stop motion, desde permitir que los estudiantes simplemente creen películas (después de proporcionar los antecedentes básicos e instrucciones) hasta comenzar con un mensaje como "hacer un video donde …..".

Si desea enfocarse en las habilidades de trabajo en grupo, los estudiantes pueden crear videos colaborativos. Esto puede verse así: hacer una lluvia de ideas sobre una trama y turnarse para mover accesorios / tomar fotografías, a cada persona se le asigna una cierta cantidad de imágenes, o a cada persona se le asignan 2 minutos en la estación para crear su escena en una película más grande.

Paso 16: ir más lejos

Una vez que las películas se descargan en Google Drive, puede continuar expandiéndolas usando su elección de software de edición de video como final cut o adobe premiere. Los estudiantes pueden tener la oportunidad de usar estas herramientas para darle a la estación de animación un techo más alto y una participación más prolongada. Algunas ideas iniciales para direcciones adicionales podrían incluir conectar videos, componer bandas sonoras o escribir subtítulos (y agregarlos en la postproducción).

¡Hicimos una pequeña revista con ideas sobre cómo conectar la estación de animación a los Estándares de Ciencias de la Próxima Generación (NGSS) que también se adjunta aquí!

Comuníquese con nosotros en nuestro sitio web (https://wonderfulidea.co/contact) con preguntas o para compartir su versión de la máquina. ¡Estamos emocionados de ver las diferentes direcciones en las que se dirige esta exhibición de retoques a medida que las personas construyen, remezclan y comparten el concepto!

--- El tiempo de creación de prototipos e I + D con los estudiantes de la escuela autónoma Lodestar para la estación Stop Motion de Raspberry Pi fue posible gracias al generoso apoyo de la subvención Cognizant “Making the Future”.