Phasage groupe 1 - Illuminov
Sommaire
Notre équipe & les rôles de chacun
Notre équipe est composée de six membres :
- Victoria : Codage du jeu et de son interface, mise en place du prototype
- Pierre : Configuration des Raspberry Pi, codage du jeu, mise en place du prototype
- Samir : Tournage des vidéos, montage, édition sonore, rédaction du wiki
- Lucas : Montage, édition sonore, rédaction des articles
- Héloïse : Communication, supports visuels, édition du wiki, impressions
- Antoine : Infographie, rédaction du wiki, impressions, montage
Collectivement, nous avons bien entendu défini l'univers du projet et les prototypes envisageables, recherché les informations et les inspirations autour de ce qui allait devenir le projet Omnibus.
Vous pouvez cliquer sur chaque nom afin de consulter nos profils plus en détails.
Etat de l'art
L'apport de la luminothérapie dans le milieu urbain
L'idée serait d'amener dans la ville et dans la rue les bienfaits reconnus de la luminothérapie. Pourquoi pas pour remplacer l'éclairage blanc ou jaune habituel, proposer une lumière plus douce, qui éclairerait mais apaiserait également ?
Appel à projet pour la Biennale de Création de Mobilier Urbain La Défense de Jakob MacFarlane
Concept d'installation au sein même de la ville. L'auteur du projet a imaginé une structure urbaine permettant d'accueillir un certain nombre de passants. Sa forme elle-même rappelle le végétal, elle comporte des panneaux solaires, des projecteurs pour afficher des images végétales sur des parties de l'installation, mais également des lampes de luminothérapie pour relaxer ceux qui choisissent de l'utiliser. On y trouve également un système de purification d'air.
Voir la réponse de l'appel à projet (PDF)
Banc public/cabine de luminothérapie de la société français Dayvia
C'est un banc de luminothérapie que l'on pourrait tout à fait imaginer installé en milieu urbain. S'il est onéreux, on pourrait imaginer ce système de "bulle" pour permettre aux passants de s'isoler un court instant.
Luminothérapie ludique dans la ville à Montréal
La ville de Montréal a imaginé et mis en place différents espaces mêlant luminothérapie, luminaires plus "classiques" et espaces de jeu (type balançoires) dans son Quartier des Spectacles. Mixer ainsi l'utile est l'agréable pourrait être intéressant.
Luminaires adaptés
Il existe déjà sur le marché un certain nombre de lampes adaptées à la luminothérapie, que l'on pourrait imaginer exportées en milieu urbain. Certaines pourraient être intégrées aux murs, ou simplement utilisées en lampadaires.
Quelques exemples de lampes adaptées
L'énergie solaire au service de la lumière urbaine
Candélabre autonome
- Lampadaire solaire alimenté par une ou plusieurs sources d’énergie renouvelable
- Les panneaux photovoltaïques produisent de l’énergie stockées dans des batteries
- Nécessite aucune connexion au réseau électrique de la ville
- Éclairage écologique transformant la lumière en électricité de manière autonome
- L'allumage et l'extinction du lampadaire sont commandés par un programmateur (crépuscule ou par horaire)
Lampadaire hybride
- Système d’éclairage autonome
- L’énergie éolienne et l’énergie solaire sont utilisés comme source d’alimentation en énergie
- Ces 2 énergies complémentaires permettent une réelle autonomie des lampadaires
Lampadaire autonome Novéa énergie
- 6 à 14 jours d’autonomie
- Lanterne led
- Panneaux solaires haut rendement
- Gestion optimisé de la batterie
- Détection de présence
Routes solaires
- Routes futuristes recouvertes de panneaux solaires
- Projet “Solar Roadways” aux États-Unis : remplacer le bitume par des panneaux solaires afin de créer une route 100% autonome
- Possède les caractéristiques d’une route classique : supporter le poids des véhicules de plus de 100 tonnes, avoir une adhérence équivalente à celle de l’asphalte et une signalisation routière horizontale complète
- Et des fonctionnalités technologiques capables de révolutionner notre vision de la route conventionnelle : production de sa propre électricité, recharger les véhicules électriques en roulant, alimenter le marquage au sol à LED, chauffer la surface pour faire fondre le verglas et la neige
Melbourne vers un éclairage public intelligent
- La ville de Melbourne est pionnière dans l’éclairage public connecté en Australie
- 7500 lampes publiques ont été remplacées dans le cadre du “The Great South Coast Street Smart Lighting Program” par des ampoules économiques
Application à la domotique
- Des boîtiers peuvent être utilisés pour transformer une ampoule normale en ampoule connectée pour une utilisation intérieure ou extérieure.
Ampoules connectées Philips
- Système — Ampoule + Hub
- Prix par kit – Hue: $200 Pour 3 ampoule avec hub. Lux: $100 pour deux ampoules avec hub
- Prix par ampoules – Hue: $60. Lux: $30
- Couleurs – Hue: OUI. Lux: Blanche (diminuable)
- Lumens – Hue: 600. Lux: 750
- Produits avec lesquels ça fonctionne? – Hue et Lux: SmartThings,Wink, Staples Connect, HomeKit, Logitech.
- Où les acheter? – Hue: Amazon, Apple stores, Staples. Lux: Amazon, Apple stores
- Accès à distance – Hue: OUI Lux: OUI
- Support IFTTT– Hue: OUI Lux: OUI
Mise en lumière du patrimoine
La lumière peut également être utilisée pour mettre en valeur le patrimoine. La tour Eiffel en est un exemple évident. Les photos qui suivent montrent des éléments du patrimoine de la région l'un mis en lumière, l'autre non.
Les crassiers de Saint-Etienne
Eclairage du Creux de l'Enfer de Thiers
- Système d'éclairage pour mettre en valeur les bâtiments, de nuit, comme c'est déjà le cas au Creux de l'Enfer (Thiers), ou la municipalité a transformé le visage d'une friche industrielle désertée depuis le milieu du vingtième siècle.
- Imaginer un système luminaire pour "raconter" l'histoire et le patrimoine stéphanois. Codes couleurs inhérents à la mine (le rouge ? l'orangé ?), éclairage changeant.
La lumière comme échange
Un éclairage urbain comme point de rencontre entre individus. La lumière de la ville peut aussi faire le lien entre les passants.
L’œuvre Urban Lights Contacts, interactive à deux participants ou plus à été introduite dans plusieurs villes comme Dublin, Bucharest, Saint-Etienne, Chambéry, Pau. Cette dernière prouve que l'éclairage urbain peut devenir participatif et ludique. Sensible, tactile, sonore et lumineuse, elle transforme les corps des spectateurs en instruments sonores humains. Expérience sensorielle, il s’agit ici de provoquer, bousculer les degrés de proximités que nous entretenons avec l'être connu ou inconnu. Voir Urban Lights Contacts
Le Waterlight Graffiti est un concept d'écriture de messages sur murs d'eau et lumière est un dispositif personnalisable, éphémère et ludique. L'objectif est ici aussi l'attraction du public pour créer du lien.
Voir Waterlights Graffiti
Pour les sportifs, les Citylight Street Lamp sont des installations sous forme d'appareils de musculation lumineux. La lumière de l'appareil est produite avec les mouvements. Ces ateliers, au cœur des villes sont ouverts à tous. Dépenser sa propre énergie pour produire de la lumière peut être un moyen attrayant de se dépenser en famille ou entre amis.
Voir Citylight Street Lamp
Des façons différentes d'éclairer
La fibre optique :
- une tige faiblement lumineuse
- une extrémité d'intensité lumineuse plus forte
- une lumière qui suit des courbes presque "liquide"
Le cube de led :
- un cube composé de led répartit dans l'espace, chacune comme un point de l'espace
- possibilité de rendu 3D
L'encre lumineuse :
- composé de micro Led
- s'éclaire lorsque l'encre est soumis à un courant
- possibilité "d'imprimer" de la lumière
Les plantes lumière :
- équipé les plantes de lumière
- magnifier les plantes
- s'éloigner des lampadaires pour obtenir un système plus proche du naturel.
La bioluminescence :
- phytoplancton bioluminescent
- brille lors de fort mouvement (exemple : une vague)
- présent dans la mer
Les sols éclairés :
- équiper le sol de led pour éclairer
Retours sur le World-Café
Comment améliorer l’esthétique de l’espace public ? Quelle est l’importance de la lumière dans le secteur Tarentaize-Beaubrun ? En quoi l’éclairage est-il une possibilité de mieux vivre, de mieux circuler et de mieux travailler ?
Telles sont les questions que se sont posées une trentaine d’étudiants du quartier créatif de Saint-Etienne. Mobiliers urbains innovants, lampadaires connectés, jeux de lumières, œuvres interactives… de nombreux dispositifs ont été inventés par ces jeunes professionnels et proposés aux habitants. Une invitation à l’échange et au partage de connaissances autour de la lumière afin d’imaginer des propositions d’éclairages nouveaux qui leur ressemblent.
Le bilan du World-Café
Six tables, six ateliers thématiques, 20 minutes par table, top départ ! Mardi après-midi, pendant 3 heures, petits et grands sont venus échanger, dialoguer et proposer des idées lumineuses pour réinventer l’éclairage de leur quartier. Autour d’un café et de quelques pâtisseries préparés par les hôtes, les habitants se sont pris au jeu et ont sillonné les ateliers au gré de leurs envies tout en découvrant les différentes thématiques abordées : mémoire de quartier; éclairage idéal ; parcours d’expérience ; connexion entre quartiers ; vie quotidienne ; connectivité et interface. Par la mise en place de dispositifs variés et originaux, ces pôles, à la fois complémentaires et indépendants, ont tenté de répondre au mieux aux attentes des habitants et aux problématiques du quartier.
Ce projet, lors de cette rencontre-café, à permis d'interroger les habitants sur les effets de la lumière et de cerner les enjeux auxquels l’éclairage urbain peut répondre. Dans une logique de proposition, les étudiants partent de quelques à priori volontaires sur le quartier pour interpeller les habitants, les faire réagir afin de créer un espace de discussion et de confrontation de points de vue. De manière ludique et participative, les échanges se font naturellement. Axés principalement sur la sécurité, l’esthétisme, les énergies renouvelables et le numérique, les sujets proposés ont permis aux habitants présents de s’exprimer sur la perception de leur quartier.
Selon la majorité des participants présents, la problématique de l’éclairage urbain n’est ni une question, ni un problème, les habitants ont d’autres priorités. Toutefois, les habitants ne souhaitent pas avoir des dispositifs lumineux superficiels. « Il faut être plus dans l’optique d’associer l’utile à l’agréable tout en proscrivant les éléments trop gadgets », comme l’indique Claude à la table Connectivité et interface.
« Le soir dans ce quartier, il y a très peu de monde dans les rues, explique André Dancel. Il y a besoin de redynamiser certaines zones » ajoute-t-il avec inquiétude. Quant à Mariane, fondatrice d’Emka-T Communication, elle se sent à l’aise dans ce quartier qui est un lieu de passage régulier pour elle. « Le quartier possède un tissu associatif fort mais sa propre vie locale communautaire, qui ne s’est pas forcément intégrée à la vie locale du reste de la ville, reste un frein à son développement », ajoute-t-elle avec lucidité.
Restitution - Interface et connectivité
Prototypes
Dans le cadre d'une séance de travail, nous avons imaginé trois prototypes d'éclairage différents, en phase avec les problématiques sur lesquelles nous avons travaillé au fil des après-midis.
Prototype 1
- Lampadaire de luminothérapie
- Deux bancs circulaire autour du dispositif lumineux
- Ecran tactile pour gérer l’éclairage
- Un panneau photovoltaïque pour l’alimentation
- Brumisateur l’été et sièges chauffants l’hiver
- Les passants peuvent s’asseoir à l’extérieur comme à l’intérieur de la structure
Ce premier prototype est réalisable mais nécessite des moyens conséquents. Nous ne pensons pas le prototyper de façon "physique", il nécessiterait des moyens trop importants.
Prototype 2
- Bandeaux de LED suivant les contours des bâtiments et de leurs éléments (portes, fenêtres…)
- Les LED éclairent normalement lumière blanche/bleutée
- Capteurs sonores placés à proximité des bandeaux qui détectent les bruits
- Transforment le signal sonore en éclairage de couleurs qui s’adaptera à l’intensité du bruit
- Plus le bruit est fort, plus la couleur devient chaude.
On peut tout à fait imaginer tracer un circuit au sol ou sur les murs au moyen de ces bandeaux de LEDs afin de guider les piétons vers le quartier. Le tout aurait, en plus, le mérite d'éclairer les rues de façon plus "puissantes" qu'un luminaire classique.
Prototype 3
- Arrêts de bus interactifs
- L’éclairage est assuré par un écran (ou une image projetée) remplaçant le fond de l’arrêt
- Dispositif de détection de mouvements (type Kinect) donnant la possibilité aux passants de jouer soit avec un coéquipier local soit avec un adversaire d’un autre arrêt de bus (en utilisant le réseau Sainté-wifi)
C'est ce prototype que nous avons choisi de développer pour la fin du workshop.
Phase de prototypage
Projections "in situ"
Matériel prévisionnel
Pour réaliser la maquette du prototype, nous aurions besoin du matériel suivant :
- 2 Raspberry Pi avec dongle wifi Fournit par TSE
- 2 diodes laser
- 2 photorésistances
- 2 leds (incrustation au sol, couleur à définir)
- pico-projecteur (ou video projecteur ou écran)
- Parois abribus (matière type plexiglas)
Pour la première maquette, nous voulons représenter un seul abribus pour une expérience à un seul joueur. Par la suite, nous dupliquerons cette maquette pour faire communiquer les deux prototypes entre eux.
Semaine de workshop
Matériel définitif
Technique
- 2 Raspeberry Pi
- 2 Ecrans
- 2 Claviers
- 2 Souris
- 1 Plaquette d’essai
- 1 Adafruit T-Cobbler Plus for Raspbery Pi
- 2 Câbles HDMI
- 2 Photorésistances
- 2 LED RVB
- 6 Résistances d’1komh
- 2 Dongle wifi
Communication / installation
- 1 rouleau de gros Scotch
- 1 grande table
- Patafix
Rétroplanning
Dans cette partie, vous trouverez les différents rétro-plannings que nous avons mis en place, réactualisés jour par jour, afin que l'on puisse mieux voir l'avancement des différentes tâches : les validations se feront ainsi au fur et à mesure de nos progrès.
Lundi :
- Démarrage de la semaine
- Installation du matériel
- Début de la phase de programmation du jeu
- Réflexion autour des supports visuels
Mardi :
- Poursuite de la programmation
- Remplissage progressif du wiki
- Elaboration des supports visuels pour le Jour J
Mercredi :
- Finalisation de la programmation du jeu
- Mise en place de la communication entre deux Raspberry Pi
- Finalisation des supports visuels
- Scénarisation de la vidéo de présentation
- Réflexion autour du prototype physique
Scénarisation des usages
Nous envisageons plusieurs formes de scénarisation du concept OMNIBUS partant du principe de base du jeu PONG incrusté sur un arrêt de bus. La visualisation du jeu pourrait se faire directement sur écran LCD sur la largeur du pan intérieur de l’arrêt de bus. Les scores pourraient être affichés sur écran LCD sur le pan perpendiculaire.
Cette dernière pourrait aussi se faire en projection sur écran blanc grâce à un vidéoprojecteur.
Lorsque le jeu n’est pas utilisé, des vidéos publicitaires prendraient le relais.
Dans un souci de gain de place et de préservation de l’espace intérieur pour les personnes qui ne souhaiteraient pas jouer, les écrans pourraient être implantés sur l’extérieur de l’arrêt de bus. De la même manière, les scores seraient affichés sur un écran de côté. Lorsque le jeu n’est pas en activité, des images publicitaires seront diffusées.
Une synchronisation entre arrêts de bus sera possible pour un jeu à distance en simultané.
Différents jeux sont envisageables, tant que ces derniers restent simples pour ne pas surcharger le serveur : Space Invaders par exemple.
Supports visuels d'exposition
Nous avons décidé de créer quelques visuels au format A3, reprenant les principaux axes d'Omnibus, pour appuyer notre présentation orale du prototype le vendredi.
Schéma de fonctionnement synthétique
Vidéo de présentation du projet
Afin de l'exposer lors de la restitution de vendredi, nous avons tourné une petite vidéo explicative des tenants et aboutissants d'Omnibus : présentation du contexte, des enjeux qu'il soulève, mais également partie plus technique sont évoqués dans cette courte vidéo.
Pour voir la vidéo de présentation du projet, cliquez sur le lien ci dessous : https://www.youtube.com/embed/mXPfXS92EFA
Installation de l'environnement sur la raspberry
Mise en marche des GPIO pour le C
Lancez le terminal commande et écrivez :
pi@raspberrypi ~/code $ git clone git://git.drogon.net/wiringPi
pi@raspberrypi ~/code $ cd wiringPi
pi@raspberrypi ~/code/wiringPi $ git pull origin
pi@raspberrypi ~/code/wiringPi $ cd wiringPi
pi@raspberrypi ~/code/wiringPi $ make
pi@raspberrypi ~/code/wiringPi $ cd ..
pi@raspberrypi ~/code/wiringPi/wiringPi $ ./build
On test si cela à bien marché :
pi@raspberrypi ~/code $ gpio -g mode 18 output
pi@raspberrypi ~/code $ gpio -g write 18 1
pi@raspberrypi ~/code $ gpio -g write 18 0
Il suffit de brancher une résistance suivie d'une LED et de vérifier si elle s'allume puis s'éteint.
On teste maintenant la lecture des ports avec les commandes suivantes :
pi@raspberrypi ~/code $ gpio -g mode 17 up
pi@raspberrypi ~/code $ gpio -g read 17
Cela doit renvoyer 0 ou 1 en fonction de ce que l'on broche sur la pin 17.
Utiliser les GPIO dans une programme en C
Au début du programme, il faut inclure la bibliothèque wiringPi grâce à la ligne suivante :
"#include<winringPi.h>"
Ensuite dans le main du programme il faut indiquer quelle identification des pins on utilise, ici la numérotation des connecteurs GPIO :
wiringPiSetupGpio();
Une fois l'identification faites il faut configurer les pins :
pinMode(17, INPUT);
pinMode(23, OUTPUT);
pinMode(18, PWM_OUTPUT);
Le premier argument de la fonction pinMode() indique la pin que l'on configure. Le deuxième argument règle la pin soit en INPUT, OUTPUT ou PWM_OUTPUT( ce mode permet de fournir une tension réglable). Il existe deux fonction pour lire une pin en mode input et pour écrire sur une pin :
-digitalWrite(23, HIGH) : le premier argument définit la pin sur laquelle on écrit et le deuxième argument définit l'état dans lequel on la mets (HIGH ou LOW). -digitalRead(17) : renvoie l'état (1 ou 0) de la pin définit en argument.
Pour compiler un programme il ne faut pas oublier de rajouter à la fin de la commande "-l wiringPi", exemple :
gcc -g test test.cpp -l wiringPi
source : https://learn.sparkfun.com/tutorials/raspberry-gpio
Installation de la librairie SDL
Se mettre en super utilisateur et exécuter la commande suivante :
sudo wget http://goo.gl/1BOfJ -O /usr/bin/rpi-update && chmod +x /usr/bin/rpi-update
sortir du mode super utilisateur et exécuter les commandes suivantes :
sudo apt-get install git-core
sudo apt-get update
sudo apt-get dist-upgrade
sudo rpi-update 192
Rebooter la raspberry et exécuter les commandes suivantes :
sudo apt-get install gcc build-essential libsdl1.2-dev
sudo usermod -a -G video [your_username]
Maintenant la SDL est configuré et vous pouvez créer des programme utilisant cette librairie. Pour compiler le programme, utiliser la commande suivant :
gcc `sdl-config --cflags` `sdl-config --libs` -o sdltest main.cpp
et ensuite vous pouvez lancer le programme compiler.
source : https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=33&t=13789
Code du jeu
liaison par websocket
Pour échanger des données entre les raspberry nous avons utilisé des websocket. Pour écrire le programme en c d'échange de données entre les raspberry nous nous sommes largement inspirés de ce tutoriel : http://cs.smith.edu/dftwiki/index.php/Tutorial:_Client/Server_on_the_Raspberry_Pi
Programme de la Raspberry server
Vous pouvez retrouver un fichier .rar ci-dessous contenant le code du jeu pour la raspberry client et la raspberry serveur. Avant de lancer le programme veuillez compiler chacun des programmes et pensez à configurez les adresses IP de chaque raspberry.
