通知:E拓建筑网正式更名为拓筑在线!

拓筑在线

 找回密码
 快速注册

QQ登录

只需一步,快速开始

微信登录

微信扫一扫,快速登录

【By DanielJin】E-motion:Arduino+脑波扫描仪制作的互动装置


[版块:参数化设计] [分类:习作作品] [复制链接] 报告无效帖子查看: 4321|回复: 8   
拓邦元帅|DanielJin 发表于 2016-2-4 06:45:57 | 显示全部楼层
发帖得20e币  e币充值  开通VIP会员  快速免费获取e币
本帖最后由 DanielJin 于 2016-2-4 06:54 编辑

各位朋友大家好,忙完了前一段的竞赛,小黄人君又回来啦!这次小黄人君为大家分享的是一个国外比较火热的课题:HRI,Human-Robot-Interaction,俗称的人机互动。

Immersive Kinetics_1.jpg


说起人机互动,大家还记得2015年招生时UCLA主页Suprastudio项目的主页吗?正中放了一个大大的视频,截屏内容是Greg Lynn和一个巨大的机械臂。HRI相关内容是近几年来在国外非常火热的话题,据我所知包括哈佛,MIT,宾大,UCLA,巴雷特等许多世界顶级高校都在进行研究——并不是说这些学校的机械或工业设计系,而是建筑学(本科及硕士)都开设了相关的课题。那么HRI为什么如此火热呢?先请大家看一个5秒小视频,感谢颜值担当Xiaoran同学出镜:



小黄人君认为HRI带来的是一种可能性。我们在本科学习建筑尺度时常常配图为人四肢活动时候的空间范围,那么试想,人活动空间的范围是可变的,作为建筑物这个“空间限制”因素为什么一定要是死的呢?于是国外这些思想前卫的学校就决定开设系列课程来讨论动态空间的问题。HRI方面的课程有两类,一类是研究人机互动的,这个机指的是机械,比如机械臂、无人机等等;另一类是研究另一类是研究人和空间互动的,比如之前小黄人君看到过一个案例,这个墙上的不同凹凸装饰部分可以伸出来做楼梯使用,平时则收进墙内节省空间。最近许多留学生申请研究生时也会选择做一些互动装置,比如“会摇曳的墙”等。

今天我们来分享的案例是由我,以及我的两位韩国队友Dawoon Jung和Han Kwon共同设计的《E-motion》,我负责所有的软件,程序,脑波扫描及Arduino部分...两位韩国小哥负责装置制作。指导老师为Simon Kim。
simon_Final.jpg

E-motion的设计意图是,我们希望给人们一种全新的方式去体会别人的感受(Emotion)。我们通过脑波扫描仪将人体的脑电波扫描出来并转化为电信号(Electric),由于不同波段的脑电波对应着不同的情绪,从而让计算机根据脑电波分析出人体的情绪并向Arduino发送不同指令,控制终端Servo伺服器进行不同方式的运动(motion)。这个设计的灵感来源于我玩的《刺客信条》游戏中刺客们的袖箭——我的最初想法是做一个防御装置——如果当我认为自己受到了威胁,或者说我主观上并没有意识到自己已经处于危险中,然而我的潜意识意识到了这些危险,那么我的袖箭根据脑波扫描仪的指令也会自动出鞘。后来经过讨论,我们做了目前这个版本的E-motion,我们认为其更有实际价值。首先,它可以帮助语言障碍人士更好地表达自己的情绪,帮助心理医生的治疗。其次,它也可以为大家提供一种以运动为基础来体验别人感受的新型感受方式。
Immersive Kinetics_3.jpg

Immersive Kinetics_4.jpg

Immersive Kinetics_5.jpg


大家开始看的小视频,就是这个装置的原型系统具体运动起来的样子。

Immersive Kinetics_12.jpg

Immersive Kinetics_14.jpg

Immersive Kinetics_15.jpg

Immersive Kinetics_16.jpg


E-motion这个设计主要是由EEG(脑波扫描仪),Arduino两大硬件组成。其工作流程为:由EEG组成的硬件前端负责拾取大脑脑波信号;Grasshopper+Firefly+Arduino+BCI expressing软件组成的中端负责分析脑波类型,得出对应人体情绪状态,同时控制终端进行形变;由Arduino得到软件中端发出的信号,对Servo(伺服器)发出指令从而控制其旋转,使3D打印的Hoberman Ball模型和钓鱼线组成的尾端收缩。
simon_Final2.jpg

simon_Final3.jpg


不同的脑波代表着不同的情绪,比如Delta脑波代表深度睡眠,而高频Beta代表着警觉。然而很多时候,仅仅通过数字来体验一个人的惊恐,开心等情绪是不够直观的。因此在设计的初期阶段,我利用脑波扫描仪的数据做了一个小小的Grasshopper程序,它能够展现出佩戴者的实时情绪反应。
simon_Final4.jpg

在这个几何试验中,刺的数量,圆的半径,颜色从绿到红分别代表着不同的脑波变化。当你集中注意力时,圆半径会变大;当你足够放松时几何体颜色更趋向于绿色;当你警觉时几何体会出现许多刺。下面这个视频就讲述了佩戴者的情绪变化和几何体变化的对比。请!注!意!由于一个人可以集中注意力,然而却是几乎不可能“装作”被吓到或感受到被威胁的,所以高频Beta波的值很难真正涨上去——就像佩戴者Han无法真正做到装作被威胁,谁都无法“控制”自己的脑电波。为了使实验更真实,我们开始拿剪刀架在了他的脖子上,然而效果甚微,他很清楚我们不会真的伤害他。于是…我们真的做了点能够引起本能的条件反射的危险行为。请大家一定不要模仿,不然你真的可能为科学献身。具体请看如下视频:


接下来就是将信号输入Arduino了。根据设定的不同,当我(佩戴者)的某一些情绪超过阈值,E-motion会立刻收缩,告诉接受者;或者在某一个范围内随着我的情绪波动而收缩。这一部分由于时间有限,我们只是用了钓鱼线连接了伺服器的转盘和Hoberman Ball这个中心传动装置,如最开始的小视频中大家所看到的简单演示一样。由于这是一门选修课,如果除去放假时间,这门课其实总共也就两个月共计10课时的长度,再去掉Kim教授为同学们讲解HRI背景知识的几节课,这门课可能只有6课时的时间了。大家只能在课下挤时间做这个装置。同学们从代码完全门外汉,到学会用Arduino制作简单的效果,仅仅有6周的时间,所以时间还是挺赶的。如果有更多的时间,我希望将来可以把它做成一个类似Pavillion的装置。设想一下,你的建筑学院门口放着一个可以被你脑波控制的Pavillion,多么赞的体验。
simon_Final5.jpg
simon_Final6.jpg



由于我们毕竟是建筑师,我们最后没有花更多的时间去控制它的移动(知识储备也实在不够让E-motion可以像芭蕾舞女一样以各种高难度的姿势来形变),所以我们对E-motion的表皮做了一些研究,希望它看起来更好看一些。这个设计整个学期都深受教授的喜爱。实际上自从我告诉他我花了近一千元从Amazon买了个脑波扫描仪回来,他就一直迫不及待地希望看到我们的成果了。建筑学真是一个高投入的专业。
simon_Final7.jpg

simon_Final8.jpg

simon_Final9.jpg

simon_Final10.jpg

simon_Final11.jpg

simon_Final12.jpg

今天的设计就到这里啦,这几天小黄人君会为大家再分享两个Grasshopper和Python案例。也欢迎大家关注小黄人君的微信公众号:

二维码新.jpg


版权声明
该文章内所有文字、图片及视频,以及图片内所包含的程序代码所有权均归属于原设计团队。作者已取得原设计团队的独家授权。任何人及机构转载此文前请联系本公众平台获得授权,否则视为侵权行为。本平台保留法律诉讼权益。







我司提供建筑方案设计/全流程BIM设计/参数化设计
有兴趣欢迎站内信或在https://www.jianzhu.us进行商务洽谈
我的《Grasshopper从入门到进阶》课程购买地址为https://www.tuozhu123.com/course-54.html
拓城校尉|zbh0814 发表于 2016-2-4 10:17:16 | 显示全部楼层
发帖得20e币  e币充值  开通VIP会员  快速免费获取e币
感谢分享
拓邦元帅|路遥不忧伤 发表于 2016-2-6 22:11:32 | 显示全部楼层
发帖得20e币  e币充值  开通VIP会员  快速免费获取e币
long time no see~
坚持练字,无所畏。
拓城校尉|dtcdy 发表于 2016-2-7 02:18:56 | 显示全部楼层
发帖得20e币  e币充值  开通VIP会员  快速免费获取e币
学习了!赞!
拓城校尉|milknight 发表于 2016-2-13 12:35:25 | 显示全部楼层
发帖得20e币  e币充值  开通VIP会员  快速免费获取e币
这个东西好啊
拓邑团练|BLAST 发表于 2016-10-27 10:46:59 | 显示全部楼层
发帖得20e币  e币充值  开通VIP会员  快速免费获取e币
厉害了我的大爷
拓城校尉|WZDL136 发表于 2017-2-23 17:22:55 | 显示全部楼层
发帖得20e币  e币充值  开通VIP会员  快速免费获取e币
膜拜,能系统讲讲从入门到出结果 真的无限感激。
拓邑团练|安第斯山火烈鸟 发表于 2017-3-21 22:35:09 | 显示全部楼层
发帖得20e币  e币充值  开通VIP会员  快速免费获取e币
grasshopper在实际项目中没多少应用吧
拓土新兵|未小池 发表于 2017-8-21 11:26:13 | 显示全部楼层
发帖得20e币  e币充值  开通VIP会员  快速免费获取e币
为科学献身,厉害了
您需要登录后才可以回帖 登录 | 快速注册 微信登录

《建筑设计资料集》(第3版)1-8全套(免费分享)
《建筑设计资料集》(第3版)1-8全套(免费分享)
《建筑设计资料集》(第3版)1-8全套 **** 本内容被作者隐藏 ****
  静宝贝  雨帘后的秘密最后回复于 2024-03-28 设计图书

2023一级注册建筑师考试教材6门(7册全)
2023一级注册建筑师考试教材6门(7册全)
2023一级注册建筑师考试教材6门(7册全)。行业下行,唯有不断提升自己,需要的小伙伴自取![sell=5]链接:https://pan.baidu.com/s/1QXjGaum0_zUv1pYb37Thxw
  马甲不能少  sanbuqu最后回复于 2024-03-28 建筑师讨论区

ppt作品集模板分享
ppt作品集模板分享
因为资料不是最新的了,自己花钱卖的,整理网盘翻出来了,我感觉内容还不错。 除了作品集,平时制作方案文本ppt也可以参考。 无偿分享,感兴
  何小葵  basten272最后回复于 2024-03-28 设计素材

如果你逛到了这个帖子并愿意留下一些话,谢谢你。
如果你逛到了这个帖子并愿意留下一些话,谢谢你。
新人,工作两个月,有些迷茫。 今年的应届生,7月份入职,到今天两个月,在上海,公司名字暂时不透露了。 这两个月以来,每天早十点到晚十二点,周日固定加班
  cccccffffing  basten272最后回复于 2024-03-28 建筑师讨论区

方案作图2003-2014
方案作图2003-2014
  sanbuqu  basten272最后回复于 2024-03-28 快速发帖

【SEG出品】GH讲解之Preference(上)
【SEG出品】GH讲解之Preference(上)
首先,很开心的告诉大家,E拓参数化板块有自己的独立域名啦!以后大家可以输入csh.eeeetop.com即可访问参数化板块。 大家没有发现参数化板块的UI比主页要简洁一
  DanielJin  儒者懦者最后回复于 2024-03-27 参数化设计

【一注复习资料】电力社一注9门考试真题与模拟 书籍
【一注复习资料】电力社一注9门考试真题与模拟 书籍
网上找的资料,分享给大家,一起过一注哦! 找的资料都是早一两年的,大家还是要多多支持最新正版哦~~~ 仅供学习交流,侵删。 [sell=3]链接: https://p
  建筑征途  sanbuqu最后回复于 2024-03-27 建筑师讨论区

一注要点汇总(2019版)
一注要点汇总(2019版)
考一注的朋友来看看,多多交流。
  南湖喵王  sanbuqu最后回复于 2024-03-27 建筑师讨论区

建筑学、城规、景观、环艺留学出国作品集参考100份(3.62G,免费领取)
建筑学、城规、景观、环艺留学出国作品集参考100份(3.62G,免费
百度网盘下载链接: **** 本内容被作者隐藏 ****
  小迷妹建筑梦  段公子最后回复于 2024-03-26 大学生讨论区

会员必读:如何快速免费获得e币?
会员必读:如何快速免费获得e币?
1、e币是什么?(1)只有拥有相应e币,才能下载附件、升级用户组等。(2)只要经常登录、发帖、参加活动等,就能得到相应e币。(3)e币数量=积分数量。 2、如何
  深圳老梁  zhulei最后回复于 2024-03-26 站点服务

《中国古建筑大系》全十册,中国古建研究经典著作分享
《中国古建筑大系》全十册,中国古建研究经典著作分享
《中国古建筑大系》作 者:茹竞华,彭华亮主编,ISBN:711206540。 内容介绍 全书共分十册,收录中国传统建筑中宫殿建设、帝王陵寝建筑、皇家苑囿建筑
  a362991  basten272最后回复于 2024-03-26 设计图书

文旅商业化浪潮持续升温,景点、博物馆纷纷入局探寻流量新打法
文旅商业化浪潮持续升温,景点、博物馆纷纷入局探寻流量新打法
许多人听到“XX商业化”,本能的产生排斥,认为商业化会使其失去本身韵味及特色,出现千店一面、千镇一面的同质化现象,这样的“反感效应”大多来自于许多项目
  空间印象  basten272最后回复于 2024-03-26 建筑师讨论区

【活字外文】Public Square Landscapes_公共广场景观
【活字外文】Public Square Landscapes_公共广场景观
这是收集于网络的图书样本,仅供观摩试读,试读后请自觉删除。 这些样本由原出版机构发布于网络,清晰度和完整度均受限,请购买正版图书,以获得更加愉悦的阅读
  深圳老梁  qin84967最后回复于 2024-03-25 设计图书

【活字外文】Residential Skin aand Details_住宅表皮与细节
【活字外文】Residential Skin aand Details_住宅表皮与细节
这是收集于网络的图书样本,仅供观摩试读,试读后请自觉删除。 这些样本由原出版机构发布于网络,清晰度和完整度均受限,请购买正版图书,以获得更加愉悦的阅读
  深圳老梁  qin84967最后回复于 2024-03-25 设计图书

【活字外文】landscape Competition_景观竞赛
【活字外文】landscape Competition_景观竞赛
这是收集于网络的图书样本,仅供观摩试读,试读后请自觉删除。 这些样本由原出版机构发布于网络,清晰度和完整度均受限,请购买正版图书,以获得更加愉悦的阅读
  深圳老梁  qin84967最后回复于 2024-03-25 设计图书

【活字外文】Exhibitions and Showrooms_展览与展厅
【活字外文】Exhibitions and Showrooms_展览与展厅
这是收集于网络的图书样本,仅供观摩试读,试读后请自觉删除。 这些样本由原出版机构发布于网络,清晰度和完整度均受限,请购买正版图书,以获得更加愉悦的阅读
  深圳老梁  qin84967最后回复于 2024-03-25 设计图书

【活字外文】Museum Display Design_博物馆展示设计
【活字外文】Museum Display Design_博物馆展示设计
这是收集于网络的图书样本,仅供观摩试读,试读后请自觉删除。 这些样本由原出版机构发布于网络,清晰度和完整度均受限,请购买正版图书,以获得更加愉悦的阅读
  深圳老梁  qin84967最后回复于 2024-03-25 设计图书

【活字外文】House 101_101个房子
【活字外文】House 101_101个房子
这是收集于网络的图书样本,仅供观摩试读,试读后请自觉删除。 这些样本由原出版机构发布于网络,清晰度和完整度均受限,请购买正版图书,以获得更加愉悦的阅读
  深圳老梁  qin84967最后回复于 2024-03-25 设计图书

官方综合交流QQ群(更多):

240721746

拓筑在线——面向建筑师群体的

设计交流论坛、软件学习社区、资料下载网站及企业服务平台!

微信扫一扫关注我们

微信公众号

拓筑小助手

GMT+8, 2024-3-29 00:04 , Processed in 0.186987 second(s), 38 queries , Gzip On.    拓筑在线 ( 粤ICP备11043922号 )

Powered by Discuz! X3.4  © 2011-2023 拓筑在线

快速回复 返回顶部 返回列表