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[2019参赛作品] 【脑洞大赛】基于Processing语言的可编程LED特效灯

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本帖最后由 晓庆 于 2019-8-18 07:34 编辑

1.简介
这是一款十分炫酷的可编程LED特效灯,例如人造火焰、雪花飘落等动态的效果。通过processing语言可以编程生成各种显示效果,提供丰富多样的交互方式,包括音乐,声音,传感器和其他东西在内的输入。可以应用于晚会,酒吧等场所,营造特殊光影效果。

硬件:
树莓派3B+开发版 x 1
Fadecandy 开发板 × 1
1米LED灯带 × 2
电源开关 × 1

软件:
Processing

优势:
提供非常绚丽的LED显示颜色,显示效果可以编程。
提供非常酷炫的交互方式,比如声音反馈、与 API 连接并获取喜欢的服务、IFTTT集成、语音识别,以及许多其他功能。

进度:
作品已完成,已上传

先看一段炫酷的视频吧(温馨提醒:视频中某些光线的变化模式或者闪光灯的方式,可能会引起极少数人出现癫痫症状。如有不适请立即停止观看)。

配合音乐享用效果更佳

2.原理说明 可编程LED特效等.png
整个LED显示效果由部署在服务器(Windows/Mac/Raspberry/IOS/Android)processing语言生成,processing 的sketch实例能够通过采样点转换位图。树莓派作为服务器的角色,给fadecandy传输指令从而间接驱动灯条。采样点发送到fadecandy开发板,由fadecandy驱动8x15 的LED阵列,LED的光透过漫反射的PVC塑料管呈现出来。

Processing
Processing是一种具有革命前瞻性的新兴计算机语言,它的概念是在电子艺术的环境下介绍程序语言,并将电子艺术的概念介绍给程序设计师。它是Java 语言的延伸,并支持许多现有的Java 语言架构,不过在语法(syntax) 上简易许多,并具有许多贴心及人性化的设计。Processing可以在Windows、MAC OS X 、Linux 等操作系统上使用。目前最新版本为Processing 3。以Processing 完成的作品可在个人本机端作用,或以Java Applets 的模式外输至网络上发布。

官方网站:https://processing.org
下载地址:https://processing.org/download/

processing

processing


效果很明显。颜色非常好,有时亮度也很高。这是一种控制光源阵列的很棒的方法,这意味着就算你不必是专业程序员,只需通过在 Photoshop 中制作的内容就做到很酷的效果。



这里不得不提openprocessing.org 这个网站,它提供了丰富的草图并支持在线编辑工具。Processing还附带了一个很棒的工具用于浏览和安装所需要的库。


Fadecandy
采用了Micah Elizabeth ScottFadecandy开发板来。她一直在从事艺术和互动实验的灯光特效工作。正如她在网站(https://www.misc.name/fadecandy)上展示的那样,大多数普通的LED 控制器在混合色调或显示正确的色彩时效果很差。于是,她制作了Fadecandy开发板来解决这些问题。

201908050100095111.png

更好的是,它可以通过USB 连接到大小型计算机,还可以嵌入到计算机(像树莓派一样)进行控制。也可以直接与Processing 进行接口,Processing 也可以在树莓派上使用,完全可以满足这种小规模的需求。


树莓派
Raspberry Pi是一款针对电脑业余爱好者、教师、小学生以及小型企业等用户的迷你电脑,预装Linux系统,体积仅信用卡大小,搭载ARM架构处理器,运算性能和智能手机相仿。
在接口方面,Raspberry Pi提供了可供键鼠使用的USB接口,此外还有快速以太网接口、SD卡扩展接口以及1个HDMI高清视频输出接口,可与显示器或者TV相连。

Ws2812 LED灯带
这个可控制的多彩LED灯带,不过多介绍。

制作过程

软件准备
1.     在Mac/Windows和树莓派上下载并安装processing 3(https://processing.org/download/),
2.     下载并安装fadecandy软件到树莓派(https://github.com/scanlime/fadecandy/releases),调试过程中可以把fadecandy部署在Mac/Windows上。
3.     下载processing的sketch。

硬件准备
1.      树莓派3B
2.     淘宝海外代购fadecandy开发版
3.     ws2812 60珠LED灯带2米。
4.     直径5cm,长度30cm的PVC管。
5.     直径10cm,长度30cm的漫反射PC管。
6.     5V 6A电源。

制作
LED 灯的布局
LED 我在某宝购买了两个1米长的带60个LED 的WS2812防水灯带,一个5V,6A, 30W 的电源 和一个 Fadecandy 开发板。沿着PVC 管四周缠绕8条垂直的灯带,每条灯带上带15个灯,这样的高度和 LED 密度,可以改善LED灯的分辨率。
WX20190818-073323.png

将灯带固定在PVC管上
IMG_4331.JPG

完成外壳的部分
我会根据灯带展开的形式,决定灯带的长度。我采用光扩散PC管覆盖在LED灯的周围。
IMG_4013.JPG

采用了Autodesk Fusion 360 软件自行设计了灯的底座外壳,采用3D打印机耗时两天打印出来。
IMG_4477.JPG

3D打印外壳

3D打印外壳

我希望灯能够放在房子里的任意一个角落,而不是一直通过 USB 连接电脑。这意味着我需要选择小型的独立的计算平台与我的设计相匹配,需要能运行 Fadecandy 服务器并运算为LED供电的 Processing sketch。将软件部署在树莓派3B+,并集成为一个独立的LED灯。
IMG_4327.JPG

成品化
IMG_4323.JPG

产品外观


配合Andriod APP控制

显示效果

通过Processing 的IOS客户端控制特效灯


配合IOS App显示效果






saber1  学徒

发表于 2019-8-5 09:58:23

这玩意费电不,不费电我不要
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晓庆  学徒
 楼主|

发表于 2019-8-6 00:06:09

saber1 发表于 2019-8-5 09:58
这玩意费电不,不费电我不要

如果喜欢这个作品,请多多支持
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汤果  初级技神

发表于 2019-8-13 16:36:36

这个灯也太酷了吧~
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晓庆  学徒
 楼主|

发表于 2019-8-18 06:26:11

汤果 发表于 2019-8-13 16:36
这个灯也太酷了吧~

多谢支持
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夜泽  学徒

发表于 2020-3-30 18:24:56

你好,可以看一下你做这个东西的代码吗?可以上传图片播放吗?
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