Bac à sable en réalité augmentée : Différence entre versions

Version actuelle en date du 12 novembre 2015 à 02:32

Basé sur le travail D'Olivier Kreylos : http://idav.ucdavis.edu/~okreylos/index.html et de Peter Gold du département de Géology de l'UC Davis.

L'idée est dans un premier temps de reconstruire un bac à sable en réalité augmentée et après de voir ce qu'on peut en faire.

Qu'est ce qu'il faut ?

Les logiciels :

Les logiciels utilisés sont sous licence GNU (General Public License) et disponibles en téléchargement :

• Vrui VR developement toolkit

• Kinect 3D video processing framework

• SARndbox-1.6

Le Matériel :

• Un ordinateur avec une bonne carte graphique sous Linux
  • Si vous n'avez pas une bonne carte graphique çà peut marcher mais vous n'aurez pas la gestion des fluides qui est assez gourmande en ressource.
  • (sous Mac Os X apparemment ça marche aussi mais bon... il faut avoir l'envie et les moyens).

• un module Kinect 3D de première génération (Kinect pour Xbox1414 ou 1473 pour Windows)

• Un vidéoprojecteur qui est l'investissement le plus cher car il faut un vidéoprojecteur courte focale

• un bac à sable d'environ 0,75 x 1 mètre ( ou tout autre bac de même dimension avec des rebords assez hauts)

• du sable ou même du riz ( en gros un truc blanc/beige qu'on peut assembler)

Par quoi on commence ?

Recherche Matériel

Trouver un module Kinect

Alors il faut trouver un module Kinect de première génération, le logiciel SARndbox ne gérant pas ( encore) les nouveaux modules. Le fournisseur auquel se référer : le bon coin, les brokeurs. On peut en trouver pour une vingtaine d'euros environ. Attention à ne pas oublier l'adaptateur usb / 12volt, sinon au pire vous pouvez souder les fils pour refaire une prise usb + une alimentation (http://www.instructables.com/id/Wiring-an-Xbox-Kinect-for-USB/). Du coup avec le module Kinect il y a pas mal de trucs à faire avec, çà fait partie des caméras 3D les moins cher du marché de l'occasion (voir Kinect Hacking) et en plus les drivers sont open source suite à la campagne de Adafruit (de la lecture à propos de çà et des protocoles USB

Trouver un vidéoprojecteur courte focale

La partie la plus coûteuse du projet ...

Piste 1 :

On trouve des projecteurs d'occasion un peu partout mais peu en courte focale. Le modèle proposé dans la documentation d'Olivier Kreylos est un BenQ MX631ST.

Les préconisations sont assez hautes :

• format d'image 4:3
• focale courte (environ 1 mètre pour une image de 0,75 x 1 m pour cadrer avec la kinect
• 13000 : 1 de taux de contrast
• 3200 ANSI lumens
• résolution native de 1024x768
• connexion HDMI ou DVI ou Display Port (VGA non recommandé)

J'essaye de trouver un projecteur d'occasion ayant des spécifications au plus proche. Le calculateur est très utile pour vérifier les différents specs : http://www.projectorcentral.com/projection-calculator-pro.cfm

Piste 2 :

Sinon en parallèle je regarde pour modifier la focale d'un vidéoprojecteur normal, soit en utilisation un rajout d'optique, soit en utilisant des miroirs (ce qui revient à peu près au même).

Piste 3 :

Pourquoi pas refaire carrément un projecteur sur base de lentilles Fresnel et d'un écran LCD sans rétro-éclairage type :

• http://www.allinbox.com/technique/retroprojecteur/retro.htm

Liste des écrans déportables incomplète

Mais il faut bien calculer également les distances de projection, garder les proportions largeur/longueur sous peine de devoir rebricoler pour trouver un alignement correct et la courte portée voir Logiciel de simulation d'optique sous licence GNU (General Public License) Après c'est pas le même boulot ni la même qualité, mais bon c'est plus drole et au pire ça fera un retroprojecteur pour la maison..).

Du coup dans la liste de course de la piste 3 :

• un retroprojecteur ZUFRA ASTROLUX pour 30€

Quelques photos :

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  ZUFRA ASTROLUX

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  Le système de miroir

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  Le support

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  la puissance

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  La lampe pas chère à remplacer, à peu près 12 à 15€ et en fait il y en a deux sur ce modèle. La deuxième est un peu plus boostée.

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  La focale f=300

• un Ecran LG Flatron 15 pouces modèle : L1510S pour 10€

Et les étapes de son démontage pour l'utiliser sur le Zufra cité plus haut. aucune compétence en électronique n'est nécessaire pour le démonter. Il faut juste faire attention aux parties fragiles type les nappes reliant l'écran à sa carte. Certains écrans peuvent être plus compliqués et nécessiter de faire des rallonges sur certains composants mais pas dans le cas de ce modèle. Le principe est simple, on retire toutes les visses qu'on voit mais méthodiquement et on désosse couche par couche. Dès qu'il faut débrancher quelque chose on le note ou on prend une photo. L’écran est globalement composé de : la dalle et une première carte maintenue par les nappes, le controleur vidéo pour la sortie VGA, la barrette de boutons de commande le bloc alimentation, la dalle de rétroéclairage. le manuel

    DEMONTAGE

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  LG FLATRON L1510S, un modèle simple à démonter

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  L'outil qui ouvre tous les capots plastiques, le couteau galbé. Un Must have !

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  L'outil en action

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  Une fois les caches en plastique enlevés

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  Le capot métallique enlevé

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  Vous remarquerez qu'il y a un cable qui passe dans la carcasse métallique (à droite). Il faut le débrancher et n'ayez pas peur de tordre le petit bout noir ( voir photo suivante) ce n'est relié à rien.

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  Le leurre

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  Les petits boutons de commande libérés du cache, barrette à conserver

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  La connexion avec les boutons de commande

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  La connexion CN2 pour la dalle de rétroéclairage

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  La connexion CN3 pour la dalle de rétroéclairage bis

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  La connexion vidéo

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  La dalle de rétroéclairage

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  Il faut enlever les petites mousses pour pouvoir libérer les cables coincés entre le plastique et la tole

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  La visserie est si petite que j'ai du utiliser mon outil préféré N°2, un cutter avec une lame cassée. Après çà on peut enlever le cache d'aluminium (passer le couteau dessous pour séparer la colle)

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  La carte avec les nappes très fragiles

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  Encore de la carcasse alu à enlever avec le couteau. Le cache en alu est facile à enlever car il se tord mais attention à ne pas exercer de pression sur les nappes en allant un peu vite.

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  La dalle de rétroéclairage à nu

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  La dalle libérée et dépliée

        REMONTAGE

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  On rebranche sans carcasse

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  C'est bon on a rien cassé

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  Remontage sur retroprojecteur

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  Test de projection

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  Test du VGA

Reste maintenant à voir si on peut enlever le filtre antiglare (listé ici) pour que la dalle soit moins sombre, faire un support pour éviter les fuites de lumière, faire un brin de nettoyage et régler un peu tout çà. Et puis si çà marche bien j'essayerai de passer en HQI, de remettre tout dans une boite avec un système de miroir pour pouvoir projeter vers le sol.

Installation logiciels

Globalement toute la procédure est décrite ici : http://lakeviz.org/forums/topic/complete-installation-instructions/

Même sans le projecteur et sans le bac à sable çà fonctionne assez bien et si on se place devant la Kinect çà donne çà :

On peut tester le module Kinect aussi dans Processing, çà peut toujours servir aussi et puis comme çà on prend des screen bien flippant sous IR

Communauté support

Il y a également un forum de support pour ceux qui se lancent dans la construction d'un projet de ce type : http://lakeviz.org/forums/forum/ar-sandbox-forum/

Il a également plein d'autres projets intéressants et très bien documentés.

Des exemples d'installations réalisées : http://idav.ucdavis.edu/~okreylos/ResDev/SARndbox/index.html

Notes

voir pour tester avec d'autres trucs que du sable, par exemple fluide non newtonien (maizena + eau)