Как стать кем угодно: DIY маска с изменяющимися проекциями

Что делать, если не можешь решить, кем быть, например, на Хэллоуин? Будь всем. Эта маска состоит из белой 3D-печатной маски, Raspberry Pi, мини-проектора и аккумулятора. Она способна спроецировать на лицо что угодно. Я покажу несколько эффектов, но вам стоит попробовать придумать свои, так будет интереснее.

Необходимые материалы

Электроника:

• Raspberry Pi Zero W — Adafruit ^[1]

• DLP LightCrafter Display 2000 — Digikey ^[2]

• Индивидуальная печатная плата (PCB) — PCBWay ^[3]

• Аккумулятор Anker 10AH — Amazon (партнёрская ссылка ^[4])

• USB A в Barrel Jack 5,5 мм x 2,1 мм — Amazon (партнёрская ссылка ^[5])

• Вентилятор 40 мм — Amazon (партнёрская ссылка ^[6])

• Список комплектующих для печатной платы (PCB) — FindChips.com ^[7]

Аппаратное обеспечение:

• Винты с шестигранной головкой M3 x 8 мм — McMasterCarr ^[8]

• Винты с шестигранной головкой M3 x 6 мм — McMasterCarr ^[9]

• Пластиковые термозакрепляемые втулки M3 — McMasterCarr ^[10]

• Деревянные шурупы #10 3/4" — McMasterCarr ^[11]

• Винты M2.5 x 6 мм — McMasterCarr ^[12]

• Крепление для шлема сварщика — Amazon (партнёрская ссылка ^[13])

• Крепёжные винты для барабанов — McMasterCarr ^[14]

• Деревянный квадратный шкант 1/2" — из местного строительного магазина

• Чёрная матовая краска для дерева и пластика

• Чёрная толстовка

Шаг 1: Посмотрите видео

Шаг 2: Начните с 3D-печати деталей

Эти детали будут печататься долго — запустите их печать и займитесь пока чем-то другим.

Файлы можно найти на Thingiverse по ссылке: https://www.thingiverse.com/thing:3941007 ^[15]

Вы можете распечатать все четыре файла за один раз, а затем отдельно распечатать маску. Маску рекомендуется печатать в белом цвете, чтобы сэкономить время на её покраску. Остальные части нужно будет покрасить в чёрный цвет из-за использования 1/2" деревянного шканта.

Можно немного отшлифовать переднюю часть маски и добавить матовую белую краску. Я этого не делал, но это бы сгладило линии печати.

Шаг 3: Установите термозакрепляемые втулки в 3D-печатные детали

В креплении подбородка установлены две пластиковые втулки M3, а в креплении проектора — 6 втулок. Посмотрите на фото для примера.

Втулки для подбородка должны быть установлены с той стороны, которая будет обращена к вашему подбородку — так их прочность значительно возрастёт. Убедитесь, что втулки установлены ровно, так как винты будут ввинчиваться в них с другой стороны. Это гарантирует, что втулки не будут вырваны из детали.

Шаг 4: Обрежьте деревянный шкант до нужной длины

Обрежьте деревянный шкант до 420 мм — это не критичная длина.

Шаг 5: Сборка и покраска

Соберите все детали и убедитесь, что они хорошо подходят друг к другу. Расстояние между передней частью крепления для лица и передней частью крепления для Raspberry Pi составляет около 360 мм. Закрепите их на шканте в местах крепления, указанных на чертеже. Затем снимите маску и покрасьте остальные детали матовой чёрной краской. Покрасьте также винты и другие элементы, чтобы они были максимально незаметными.

Шаг 6: Установка крепления на голову

Крепление для сварочной маски идеально подошло для того, чтобы держать эту маску. Я буду использовать его и в будущих проектах.

В маске уже есть отверстия для крепления, но в головной ленте их нет. Подержите маску в нужном положении на своём лице и попросите кого-нибудь отметить места на головной ленте. Вам нужно будет просверлить отверстия для крепления. Я отрезал небольшие выступы, которые удерживают ткань, прилегающую к лбу, чтобы освободить место для маски. Чтобы вернуть ткань на место, я использовал двухсторонний скотч.

После сборки маски может потребоваться добавить немного поролона на нижнюю часть крепления. Моя маска опирается на подбородок для поддержки, и со временем это может вызывать дискомфорт.

Шаг 7: Пайка и сборка печатной платы

На печатной плате не так много компонентов для пайки. Два 46-контактных разъёма для проектора, 40-контактный разъём для Raspberry Pi, разъём для вентилятора, MOSFET 2N7002 и резистор 10K.

Как я упоминал в видео, я не паял компоненты для мониторинга линии 5V на Pi. Я просто соединил 5V на проекторе с 5V на Pi. Посмотрите на фото.

После того как всё будет припаяно, подключите разъёмы друг к другу. Необходимо согнуть контакт 43 на проекторе, так как он ошибочно подключен к земле на кастомной плате. Если этого не сделать, проектор не будет работать. Ничего страшного не произойдёт, если вы забудете это сделать, просто не будет изображения с проектора.

Печатная плата и Raspberry Pi будут установлены на проектор и закреплены между собой винтами, которые вставляются с внешней стороны корпуса в монтажные стойки проектора.

Если вы используете вентилятор, подключите угловой разъём до подключения самого вентилятора. Я не уверен, что вентилятор необходим. Вентилятор устанавливается на трение; я использовал провод от вентилятора, чтобы прижать его и уменьшить использование проводов.

Шаг 8: Настройка Raspberry Pi

Всю информацию для настройки проектора с Raspberry Pi я нашёл на этом сайте ^[16]. На сайте объясняется, как настроить конфигурацию Raspberry Pi и даются общие сведения о проекторе. Стоит почитать, если собираетесь реализовать этот проект.

Как упоминалось в видео, вам нужно будет изменить разрешение по ширине и высоте, так как Pi будет работать в портретном режиме. Также добавьте 'display_rotate=1', чтобы перевернуть экран в боковое положение.

Посмотрите на фото.

Для воспроизведения видео необходимо установить OMXPlayer.

Для воспроизведения звука используйте Bluetooth-колонку. Результаты с моей колонкой были не очень, но, вероятно, проблема в ней самой.

Шаг 9: Создание видео для Raspberry Pi

Это немного сложно объяснить здесь, поэтому обязательно посмотрите видео.

Вам нужно будет создать видео, которое поместится в пределах маски для воспроизведения. Я прикрепил файлы, которые использовал для создания своих изображений. Вы можете использовать их в своём ПО для видеопроизводства, чтобы выровнять лица, объекты, цвета и так далее.

Если вы используете изображения лиц, вам нужно будет изменить их перспективу так, чтобы они наклонялись назад, как это сделано с проектором относительно маски.

Шаг 10: Настройка выравнивания проектора

Теперь, когда вы создали видео, используйте одно из них для выравнивания лица. Я включил видеофайл, который упрощает выравнивание. Проектор крепится к штанге тремя винтами. Это позволяет регулировать положение проектора для точного выравнивания. Возможно, вам потребуется подложить пару прокладок для настройки высоты.

Совет: нажмите клавишу "p" в OMXPlayer, чтобы поставить воспроизведение на паузу.

Приложение: https://content.instructables.com/FNZ/4AU9/K29B47K7/FNZ4AU9K29B47K7.mp4 ^[17] 

Шаг 11: Удобное воспроизведение видео на Raspberry Pi

Предполагаю, что у вас есть базовые знания по управлению безголовым Raspberry Pi. Обычно для воспроизведения видео на Pi нужно подключиться через SSH и выполнить команду для OMXPlayer. Я нашёл решение, которое работает намного лучше, когда на вас что-то, через что едва видно окружающий мир.

Есть Android-приложение под названием “RaspController”. Это бесплатное приложение позволяет назначать команды, обычно вводимые в терминале, на кнопки для быстрого доступа. Исследуйте это приложение, оно очень интуитивно понятное.

Для воспроизведения видео используйте команду:

omxplayer путь/к/видео.mp4 --aspect-mode stretch

Если вы хотите воспроизводить видео через Bluetooth-колонку, используйте следующую команду:

omxplayer путь/к/видео.mp4 -o alsa --aspect-mode stretch

Параметр "--aspect-mode stretch" важен, так как он позволит видео идеально вписаться в проектор Pi.

Например, если я хочу воспроизвести видео intro.mp ^[18]4, которое находится в папке ~/Videos/, команда будет:

omxplayer ~/Videos/intro.mp4 --aspect-mode stretch

У меня было много различных команд для разных видео, которые я мог проигрывать по очереди, пока носил маску на Хэллоуин-вечеринке.

Шаг 12: Завершаем костюм

Наденьте тёмную толстовку, чтобы скрыть детали конструкции. Убедитесь, что капюшон может накрыть маску. Подключите Pi к батарейному блоку. Обеспечьте защиту от натяжения для проводов и закрепите их с помощью стяжки. Поместите батарейный блок в воротник толстовки, чтобы он висел внутри.

Готово!

Шаг 13: Теперь о секрете

Я устроил секретную охоту за сокровищами, связав её с маской. Нужно решить несколько видеозагадок, и есть настоящие захороненные сокровища.

Охота начинается на 13thkey.com ^[19] — это все детали, которые я дам на данный момент.

DIY-гайд по созданию второй версии маски (на этот раз со светодиодами) можно прочитать здесь. ^[20]

---

Если вам понравилась идея создания инновационных проектов, как маска с изменяющимися проекциями, возможно, вы хотите развить свои силы в 3D-моделировании. Курс 3D Artist ^[21] поможет вам освоить создание персонажей, текстур и анимации с использованием Maya, ZBrush и других инструментов. За 5 месяцев вы научитесь воплощать свои творческие идеи и интегрировать модели в Unity и Unreal Engine 5.

Другие актуальные обучающие программы смотрите в каталоге IT-курсов ^[22], а в календаре мероприятий ^[23] — записывайтесь на бесплатные открытые уроки.