[比赛优秀作品] 我爱上海—神奇的电子立体书

我爱上海—神奇的电子立体书

作品来源：第五届全国青少年人工智能挑战赛-开源硬件创意智造专项赛优秀作品

参赛学生：中国福利会少年宫 陈逸明  蒋加许

指导老师：马士清

创作灵感

常常有人会说，上海这样的流动性大城市给不了人安全感，可对于在其中长大的我们来说，这里是我们的家乡，也是我们一贯所热爱和依赖的地方：“她有着许多丰富的美好，只是或许你不曾知道。”

一个地方的文化，注定是由它或远或近的历史所决定的。或许在重现出这座城市过去与现在意义重大的时刻，就能让人感同身受，就能让人明白如今上海的繁荣之中，来自过去、依旧鲜明的灿烂辉煌。

想着展示尽可能全面的内容，想着表达尽可能多样的情感，我们将目光转向了书籍的外在形式。“历史好像一本书”，或许不仅仅只是一个比喻，若真的有这样一本书时，也能允许我们在一遍遍从前往后的翻阅时，一遍遍觉出不一样的味道来。

这是我们的初衷，梦着有这样一本书，梦着写着鲜活的过去与现在的书，而现在有了亲手把梦变成现实的机会。将所知道的知识，所感受到的人文历史，所拥有的技能都运用其中，才能勉强接近远比书页复杂的多的真实。

作品简介

立体书是一种极具创意的艺术表现形式。原本在市面上便少见，而关于上海的立体书更是凤毛麟角。本项目是使用人工智能元件与常规立体书结合制作的电子立体书，包括多个场景，使用不同的立体结构去展现建筑风貌，利用各类传感器、执行器、通信模块来动态体现相关历史人文的事件。更近一步将手机APP与立体书结合，提供更好更方便的交互，让观众更加直接地了解场景背后的知识。

这本立体书包括了中共一大的光辉历史重现，四行仓库保卫战的残酷，外滩两岸的东方明珠和万国建筑博览群，城隍庙的小吃以及2010年世博会保留的中国馆以及展品。

制作过程

步骤1 寻找灵感

收到题目后，我们尝试从传统、人文、历史、旅游等方向来寻找灵感，并进行头脑风暴，我们想到了诸多项目。

后来，定睛回我们的家乡－上海，一个多元与包容、历史悠久又现代的城市，我们想到制作一本书来介绍她。简单的传统书和配套的点读，不足以表达这个城市的美，我们想在书中展现立体建筑，加入了电子元器件和手机APP，使用人工智能，把人文、政治、历史、艺术与科技巧妙的融合，带来更好的展现效果和沉浸式的阅读体验。

步骤2  确定立体书结构

确定好项目方向后，我们翻阅了好多好多的资料，定下了主要场景，包括：东方明珠、外滩、一大会址、城隍庙、四行仓库和世博会，并定下每个场景具体的表现形式和结构。

步骤3 手绘特色建筑

精心设计每一个立体的场景，在兼顾电子元器件的摆放和立体展开的结构的同时，尽可能要把建筑的轮廓和特点，通过手绘方式体现在立体书上。

步骤4 自创的中国馆立体书结构

研究中国馆的倒阶梯的立体书设计时，我们试用了多种方式，包括偏离中心的盒子升起结构，偏离中心的M形折以及Z形折，自动推拉带，V形折极其变种，发现目前能找到的立体书的结构，都无法做出满意的中国馆。在几天不断尝试和创新，最后我们团队的蒋加许同学独创出一种用融合了剪纸、平行折和阶梯嵌套的设计来实现，完成的时候，我们简直要泪奔了。

步骤5 制作电子元器件部分

此处为部分电子元器件图片

步骤6 手机端app

手机端界面设计

步骤7 立体书拼装

把电子元器件搭建好，立体书制作完毕后，我们小组就把这两者拼装了起来。

此为中共一大会址场景背面的电路搭建

此为四行仓库场景背面的电路搭建

此为东方明珠+外滩场景背面的电路搭建

此为城隍庙场景背面的电路搭建

步骤8 美化+烧录程序

步骤9 最终成品

在空白的底板上贴上图案来达到美化的效果

硬件清单

1✖	Arduino UNO R3 (意大利原装正版）
1✖	Gravity: IO传感器扩展板（带双路电机驱动）
2✖	DFRobot DF9GMS 180° 微型舵机
1✖	12V 直流减速电机251rpm 带编码器
1✖	Gravity: I2C颜色识别传感器 - TCS34725
1✖	Gravity: 二哈识图（HuskyLens）AI 视觉传感器 人脸识别、颜色识别、标签识别、物体识别
1✖	5V RGB可编程柔性灯带（50cm） 一款无光斑、高光效，5V可编程柔性灯带，适用于室内装
1✖	Gravity: 模拟环境光线传感器(Arduino兼容)
1✖	无源音箱小喇叭 (8Ω3W)
1✖	跨阵M4s物联网DIY改装件模块WiFi开关继电器控制器四路模拟量采集
1✖	Gravity: UART MP3语音模块 支持MP3、WAV硬件解码
1✖	Gravity: I2C OLED-2864 显示屏
1✖	Gravity: 数字红色LED发光模块(Arduino兼容)
1✖	蓝牙模块

接线图

arduino主板的接线图

物联网芯片m4的接线图

展望

正如李大钊说的“黄金时代，不在我们背后，乃在我们面前；不在过去，乃在将来”，这个我爱上海立体书是我们小组第一次把历史、建筑、艺术等元素与科技的融合的一个小尝试，未来，我们希望通过不断的创新，用科技来改善人们的生活，用科技为中国文化续写美好的新篇章。

附件下载

扫码发送关键字“比赛项目”，可下载程序文件（如有其它问题，请添加微信咨询：DFRobot2019）

很有创意，未来可期。

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