Der WortWecker ist fertig

Nachdem das Projekt nun ein paar Monate in der Schublage lag (siehe Teil 2 und Teil 1) ist die Uhr nun endlich einsatzbereit.

Ein erster Funktionstest vor dem endgültigen Zusammenbau:

Die Taster zur Einstellung der Alarmzeit und der Lautsprecher müssen noch angebracht werden:

Noch ein letzter Blick in das Innenleben:

Ein abschließender Test aller LEDs:

Die Uhr an ihrem Bestimmungsort :-)

Wird es dunkel, dimmt das Licht der LEDs (gesteuert durch den verbauten Helligkeitssensor) entsprechend ab:

Oculus-Rift und Kinect kombinieren

Die erste Alpha Version des FireTouchVR Frameworks ist nun lauffähig. Sie arbeitet aktuell mit der Oculus Rift, dem Kinect Sensor und dem selbst gebauten Datenhandschuh zusammen.

Verbindet man die virtuelle Kamera mit der Kinect-Position des Kopfes, kann die Kamera im Raum bewegen. Der Bewegungssensor der Okulus Rift Brille wiederum erkennt nur die Drehung des Kopfes, nicht aber Position innerhalb des Raumes.

Gleichzeitig die Kinect für die Position und die Oculus Rift Brille für die Drehung des Kopfes zu verwenden, ergänzt sich daher sehr gut. Man kann dadurch Dinge von mehreren Seiten oder aus der Nähe anschauen.

Kinect Sensor - FireTouchVR
Die Kinect misst die Position von Hand und Kopf

Mit etwas eigener Hardware-Entwicklung kann zusätzlich auch eine Hand zu Interaktion verwenden.

Der fertige Datenhandschuh - FireTouchVR
Der fertige Datenhandschuh

Dazu kann man einen Handschuh günstig mit Dehnungsmesstreifen ausstatten. Oder wie hier einen fast 20 Jahre alten Nylonhandschuh mit eingebauten Glasfasern verwenden.

Synchrone Darstellung der virtuellen Hand - FireTouchVR
Synchrone Darstellung der virtuellen Hand


Wie bei der Oclulus Rift Brille benötigt man für die Drehung der Hand ebenfalls einen Rotationssensor. - FireTouchVR
Wie bei der Oclulus Rift Brille benötigt man für die Drehung der Hand ebenfalls einen Rotationssensor.

Bringt man die Oculus Rift Brille, die Kinect und den Handschuh zusammen, kann man sich im virtuellen Raum bewegen und dabei seine eigene Hand sehen. Dadurch sind Manipulationen im Raum auch für komplett unerfahrene Nutze durch einfache Greifen oder Bewegen mit der Hand möglich.

FireTouchVR

Hier das Ganze noch einmal zusammen gefasst als Video:

Hier noch ein paar weitere Impressionen:

FireTouchVR

FireTouchVR

FireTouchVR

FireTouchVR

Nach 20 Jahren wieder mit Virtual Reality gestartet

Eigene Hard- und Software für Virtual Reality zu erstellen, begleitet mich bereits seit den 1990er Jahren.

Leider waren während dieser Zeit keine erschwinglichen und dennoch akzeptabel funktionierenden Video-Brillen verfügbar waren. Was ich in die Hände bekommen konnte, war daher entweder selbst konstruiert - oder für zu viel Geld von zu schlechter Qualitität und verfügte über Blickwinkeln von gerade mal 32°.

Selbst konstruierter Virtual Realitiy Helm aus den 1990er Jahren
Mein erster, selbst erstellter VR-Helm mit Handschuh aus den 1990er Jahren. Die Auflösung betrug pro Auge 320x200 Pixel in Farbe - dafür aber bereits in stereoskopischem 3D. Das Headtracking erfolgte per Ultraschall.

Nun scheint mit Oculus Rift endlich der Durchbruch gelungen zu sein. Erfreulicher Weise werden die Developer Kits nun seit letzter Woche ausgeliefert. Mein im Herbst 2012 bestelltes Exemplar sollte ich daher nun hoffentlich bald in den Händen halten können. Mit über 100° Blickwinkel, einem eingebauten Motion-Tracker und einer zeitgemäßen Bildauflösung klingt das alles schon sehr verlockend :-)

Damit ich auch gleich voll loslegen kann, sobald die Oculus Brille eintrifft, bereite ich nun das Körper- und insbesondere Handschuh-Tracking vor.

Als Grundlage dazu dienen eine Kinect und ein Cyberspace-Handschuh aus den 1990er Jahren.

20 Jahre alter Cyberspace Handschuh bekommt neue Elektronik
Die alte und neue Hardware auf einen Blick

Dank des Kinect SDK von Microsoft war es recht einfach, das Körper-Tracking innerhalb weniger Stunden so umzusetzen, dass Kopf- und Hand-Positionen korrekt erkannt und visualisiert werden.

Die Elektronik des Handschuhs ist ebenfalls 20 Jahre alt und misst nur die Krümmung der Finger - nicht aber die Drehung im Raum. Noch dazu ist die Baugröße für heutige Maßstäbe unattraktiv groß.

20 Jahre alte Cyberspace Elektronik
Cyberspace-Elektronik aus den 1990er Jahren - groß und leider nur wenig leistungsfähig

Aktuell ersetze ich daher die Elektronik gegen eine auf Arduino Basis und spendiere dem Ganzen einen 9DOF Lage- und Bewegungssensor. 

Cyberspace Elektronik auf Arduino Basis
Die neue Elektronik im Test-Aufbau. Sieht auf den ersten Blick nicht sonderlich kleiner aus ;-) Aber am fertigen Handschuh selbst befindet sich später nur noch die kleine, rote Platine in der Mitte.

Auch die Messung des Lichtflusses durch die Glasfaser-Optik des Handschuhs kann der Arduino dank seiner analogen Eingänge prima übernehmen.

IR-LEDs zur Messung der Finger-Krümmung eines Cyberspace Glove
Als einzige Bauteile der ursprünglichen Elektronik bleiben die IR-LEDs und IR-Empfangsdioden zur Messung der Glasfaser-Krümmung erhalten. 

Hackathon 2012: Projekt Wortwecker - Teil 2

Bereits am zweiten Tag unseres Events hatten Dirk und ich den Großteil der elektronischen Schnittmuster für die verschiedenen physikalischen Lagen des Wortweckers erstellt. Wie erwartet machte das Passepartout für die einzelnen Buchstaben den meisten Aufwand, zumal wir noch ein laserfähiges Icon für die Weck-Funktion erstellen mussten.


Am dritten Tag konnten wir dann bereits die ersten Platten laserschneiden. 

Nachdem die erste Holzplatte mit den Montagelöchern für die jeweils 112 LEDs geschnitten war, konnte auch hier die Bestückung beginnen:

Dirk setzte die Leuchtdioden ein und verlötete die Anoden so, dass alle mit einander verbunden waren.


Dirk verlötet die LEDs in der Halterungsplatte

Anschließend galt es, an jede LED ein 30cm langes Kabel zu löten, welches später mit der Lochraster-Platine verbunden werden sollte. Hierbei teilten Dirk und ich uns die Arbeit auf: Die Kabel schneiden, abisolieren und zu verzinnen übernahm Dirk  - das eine Ende der Kabel an die Platine zu löten, war meine Aufgabe.  Das Anlöten der anderen Kabelenden an die Kathoden der einzelnen LEDs war dann gemeinsame Arbeit.


Viele viele Kabel!

Um bei dem ganzen Kabelwust zumindest ein wenig den Überblick zu behalten, verwendeten wir bei jedem achten Kabel eine andere Farbe als bei den vorherigen sieben. Dadurch musste an jedem Schieberegister-Chip das erste Kabel immer die Sonderfarbe haben, sonst war wohl etwas falsch gelaufen. 

In der Zwischenzeit beschäftigte Thomas sich damit, den Produktionsprozess der Platinen zu optimieren um sowohl Zeit zur sparen, als auch die Qualität zu steigern. 

Mitten im Arbeitsvorgang verweigerte der Lasercutter dann überraschend den Dienst und verlangte nach einem neuen Luftfilter. Da dieser aber nicht kurzfristig beschafft werden konnte, mussten wir die Arbeiten an dieser Stelle unterbrechen. Von da an konzentrierten wir unsere gesamte Energie darauf, die vier Elektroniken und Verkabelungen fertig zu stellen. 

Am Ende des vierten Tages hatten wir dann tatsächlich für jede der vier Uhren die Elektronik fertig gestellt, getestet und ge-bugfixed. 

Interessante und zum Teil überraschende Fehlerquellen gab es auch hier wieder ausreichend in Form von defekten LEDs, defekten Schieberegistern und kontaktlosen Lötstellen. Wiederum wären wir hier ohne Jens´ Oszilloskop aufgeschmissen gewesen. 

Arduino Workshop Kit (unboxing)

Heute konnte ich das Kit Workshop Base (mit Arduino Board) von RS Components auspacken und mir einen ersten Eindruck davon verschaffen.

Bereits auf den ersten Blick fällt mir auf, dass die Zusammenstellung des Kits auf Qualität und langfristige Nutzbarkeit ausgelegt ist:

Die Box für die Aufbewahrung der Bauteile und Box für die Drahtbrücken machen einen soliden Eindruck. 

Die ausgewählten Bauelemente decken im Vergleich zu anderen Lernpaketen ein recht breites Spektrum an Komponenten ab. Daher sollten die Möglichkeiten, was man mit dem Kit so alles bauen kann recht groß sein. Auch das Breadboard ist im Vergleich zu den mir sonst bekannten, beiliegenden Steckplatinen schon fast luxuriös groß.

Dem Kit liegen keine Bauanleitungen in Papier bei. Stattdessen stellen RS Components auf ihrer Seite Video-Anleitungen bereit, mit denen man zum Beispiel ein Theremin, ein Love-O-Meter oder einen Wahrsager bauen kann.

Die Videos sind gut gemacht und leicht verständlich. Ein kleiner Wermutstropfen ist dabei vielleicht, dass sie ausschließlich in Englisch verfügbar sind. Das sollte aber aus meiner Sicht für den Arduino-Interessierten bestimmt kein Problem sein ;-)

Das Kit ist für ca. 50 € erhältlich und bietet aus meiner Sicht deutlich mehr Möglichkeiten als beispielsweise das teurere „Lernpaket für Arduino“ von Franzis.

Für Arduino-Einsteiger oder Elektronik-Interessierte bestimmt ein prima Weihnachtsgeschenk.

Ich werde die nächsten Tage darauf verwenden, ein paar Experimente mit dem Kit durchzuführen und werde natürlich hier darüber berichten.