Tutoriel 3 : capteur imu

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Philippe Roy 2023-04-29 02:04:11 +02:00
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@ -1,9 +1,11 @@
import bge # Bibliothèque Blender Game Engine (BGE)
import pyfirmata # Protocole Firmata
import bpy # Blender
import serial # Liaison série
import time
###############################################################################
# 3-labyrinthe-manette.py
# @title: Module (unique) de la scène 3D du labyrinthe à bille pilotable avec la manette
# 3-labyrinthe-imu.py
# @title: Module (unique) de la scène 3D du labyrinthe à bille pilotable avec une centrale inertielle (capteur IMU)
# @project: Blender-EduTech - Tutoriel : Tutoriel 3 Labyrinthe à bille - Interfacer avec une carte Arduino
# @lang: fr
# @authors: Philippe Roy <philippe.roy@ac-grenoble.fr>
@ -16,6 +18,8 @@ import pyfirmata # Protocole Firmata
# Récupérer la scène 3D
scene = bge.logic.getCurrentScene()
eevee = bpy.context.scene.eevee
fps_time=0.0
# print("Objets de la scene : ", scene.objects) # Lister les objets de la scène
# Constantes
@ -28,77 +32,107 @@ ACTIVATE = bge.logic.KX_INPUT_ACTIVE
# Communication avec la carte Arduino
###############################################################################
# carte = pyfirmata.Arduino('COM4') # Windows
carte = pyfirmata.Arduino('/dev/ttyACM0') # GNU/Linux
print("Communication Carte Arduino établie")
# Iterateur pour les entrees
it = pyfirmata.util.Iterator(carte)
it.start()
# Definition des 4 boutons
bt_haut = carte.get_pin('d:2:i')
bt_bas = carte.get_pin('d:3:i')
bt_gauche = carte.get_pin('d:4:i')
bt_droit = carte.get_pin('d:5:i')
# led = carte.get_pin('d:13:o')
# serial_baud=500000
serial_baud=115200 # 7 fps
# serial_baud=38400 # 6 fps
# serial_baud=9600 # 2 fps
# serial_comm = serial.Serial('COM4',serial_baud) # Windows
serial_comm = serial.Serial('/dev/ttyACM0',serial_baud) # GNU/Linux
print (serial_comm)
###############################################################################
# Gestion de la manette Arduino
# Gestion de la centrale inertielle (capteur IMU (inertial measurement unit))
###############################################################################
def manette(cont):
# Extraction d'un texte compris entre deux bornes textuelles
def txt_extrac(txt, borne_avant, borne_apres):
# print ("find sur (", txt ,") avec (",borne_avant,") -> ", txt.find(borne_avant))
# print ("find sur (", txt ,") avec (",borne_apres,") -> ", txt.find(borne_apres))
if txt.find(borne_avant)>0 and txt.find(borne_apres)>0:
txt1 = txt.split(borne_avant, 2)
txt2 = txt1[1].split(borne_apres, 2)
return (txt2[0])
else:
return ("")
# Atteindre une orientation (bas niveau)
def applyRotationTo(obj, rx=None, ry=None, rz=None, Local=True):
rres=0.001 # resolution rotation
# x
if rx is not None:
while (abs(rx-obj.worldOrientation.to_euler().x) > rres) :
if obj.worldOrientation.to_euler().x-rx > rres:
obj.applyRotation((-rres, 0, 0), Local)
if rx-obj.worldOrientation.to_euler().x > rres:
obj.applyRotation((rres, 0, 0), Local)
# print ("delta x ",rx-obj.worldOrientation.to_euler().x)
# y
if ry is not None:
while (abs(ry-obj.worldOrientation.to_euler().y) > rres) :
if obj.worldOrientation.to_euler().y-ry > rres:
obj.applyRotation((0, -rres, 0), Local)
if ry-obj.worldOrientation.to_euler().y > rres:
obj.applyRotation((0, rres, 0), Local)
# print ("delta y ",ry-obj.worldOrientation.to_euler().y)
# z
if rz is not None:
while (abs(rz-obj.worldOrientation.to_euler().z) > rres) :
if obj.worldOrientation.to_euler().z-rz > rres:
obj.applyRotation((0, 0, -rres), Local)
if rz-obj.worldOrientation.to_euler().z > rres:
obj.applyRotation((0, 0, rres), Local)
# print ("delta z ",rz-obj.worldOrientation.to_euler().z)
def capteur(cont):
# global fps_time
obj = cont.owner # obj est l'objet associé au contrôleur donc 'Plateau'
resolution = 0.01
# Bouton haut - Broche 2
if bt_haut.read() == True and bt_bas.read() == False:
obj.applyRotation((-resolution,0,0), False)
# Bouton bas - Broche 3
if bt_haut.read() == False and bt_bas.read() == True:
obj.applyRotation((+resolution,0,0), False)
# Bouton gauche - Broche 4
if bt_gauche.read() == True and bt_droit.read() == False:
obj.applyRotation((0, -resolution,0), False)
# Bouton droit - Broche 5
if bt_gauche.read() == False and bt_droit.read() == True :
obj.applyRotation((0, resolution,0), False)
###############################################################################
# Gestion du clavier
###############################################################################
# Flèches pour tourner le plateau
def clavier(cont):
obj = cont.owner # obj est l'objet associé au contrôleur donc 'Plateau'
# obj = scene.objects['Plateau']
keyboard = bge.logic.keyboard
resolution = 0.01
resolution = 0.2
# Touche ESC -> Quitter
keyboard = bge.logic.keyboard
if keyboard.inputs[bge.events.ESCKEY].status[0] == ACTIVATE:
carte.exit()
serial_comm.close()
bge.logic.endGame()
# Flèche haut - Up arrow
if keyboard.inputs[bge.events.UPARROWKEY].status[0] == ACTIVATE:
obj.applyRotation((-resolution,0,0), False)
# Flèche bas - Down arrow
if keyboard.inputs[bge.events.DOWNARROWKEY].status[0] == ACTIVATE:
obj.applyRotation((resolution,0,0), False)
# Flèche gauche - Left arrow
if keyboard.inputs[bge.events.LEFTARROWKEY].status[0] == ACTIVATE:
obj.applyRotation((0, -resolution,0), False)
# # Gestion du FPS - Tous les tics
# milliseconds = int(time.time() * 1000) # Tous les tics
# if milliseconds != fps_time:
# fps = int(1000/(milliseconds-fps_time))
# else:
# fps = "----"
# # print ("Durée entre deux tics (16 ms), fps (60) :", milliseconds-fps_time, fps)
# fps_time = milliseconds
# Flèche droit - Right arrow
if keyboard.inputs[bge.events.RIGHTARROWKEY].status[0] == ACTIVATE:
obj.applyRotation((0, resolution,0), False)
# Désactivation du capteur pendant la chute
if scene.objects['Bille']['chute']:
return
# else:
# return
# Lecture de la liaison série : programme Arduino : 3-labyrinthe-imu.ino
serial_msg = str(serial_comm.readline()) # Communication série : Arduino -> UPBGE
txt = serial_msg.split(',',2)
# print (txt)
x_txt = txt[0][2:]
y_txt = txt[1][:-5]
# print (x_txt, y_txt)
# obj['IMU x']=-float(x_txt)
# obj['IMU y']=-float(y_txt)
# obj['Rx']=obj.worldOrientation.to_euler().x*57.3 # 360 / (2 * pi)
# obj['Ry']=obj.worldOrientation.to_euler().y*57.3 # 360 / (2 * pi)
# obj['Rz']=obj.worldOrientation.to_euler().z*57.3 # 360 / (2 * pi)
x=-(float(x_txt)/57.3) * resolution # 1/ 360 / (2 * pi)
y=-(float(y_txt)/57.3) * resolution # 1/ 360 / (2 * pi)
# Roll et Pitch
# applyRotationTo(scene.objects['Plateau'], x,0, 0)
applyRotationTo(scene.objects['Plateau'], x,y, 0)
# obj.applyRotation((0,0,-obj.worldOrientation.to_euler().z), False)
###############################################################################
# Gameplay
@ -107,6 +141,7 @@ def clavier(cont):
# Initialisation de la scène
def init(cont):
obj = cont.owner # obj est l'objet associé au contrôleur donc 'Bille'
eevee_qualite(0)
# Mémorisation de la position de départ de la bille
obj['init_x']=obj.worldPosition.x
@ -122,25 +157,31 @@ def init(cont):
def cycle(cont):
obj = cont.owner # obj est l'objet associé au contrôleur donc 'Bille'
obj['z']=obj.worldPosition.z # la propriété z est mis à jour avec la position globale en z de la bille
obj['vitesse z']=obj.worldLinearVelocity.z # la propriété z est mis à jour avec la position globale en z de la bille
# Chute ?
if obj['z'] < -10 and scene.objects['Panneau victoire'].visible == False:
obj['chute']=True
scene.objects['Plateau']['chute']=True
# Redémarrer la partie
def chute(cont):
obj = cont.owner # obj est l'objet associé au contrôleur donc 'Bille'
obj_plateau = scene.objects['Plateau'] # obj_plateau est l'objet 'Plateau'
obj_plateau['rot_x']=obj_plateau.worldOrientation.to_euler().x # propriété 'rot_x' mis à jour avec l'orientation globale en x du plateau
obj_plateau['rot_y']=obj_plateau.worldOrientation.to_euler().y # propriété 'rot_y' mis à jour avec l'orientation globale en y du plateau
obj_plateau['rot_z']=obj_plateau.worldOrientation.to_euler().z # propriété 'rot_z' mis à jour avec l'orientation globale en z du plateau
print ("Chuuuu.....te")
# Redémarrer la partie si la bille a chuté et si la panneau victoire n'est pas visible
if obj['z'] < -20 and scene.objects['Panneau victoire'].visible == False:
print ("Chuuuu.....te")
# Replacement du plateau (tous les angles à 0 en plusieurs fois)
while obj_plateau.worldOrientation.to_euler().x != 0 and obj_plateau.worldOrientation.to_euler().y !=0 and obj_plateau.worldOrientation.to_euler().z !=0 :
obj_plateau.applyRotation((-obj_plateau.worldOrientation.to_euler().x, -obj_plateau.worldOrientation.to_euler().y, -obj_plateau.worldOrientation.to_euler().z), False)
# Replacement du plateau (tous les angles à 0 en plusieurs fois)
while obj_plateau.worldOrientation.to_euler().x != 0 and obj_plateau.worldOrientation.to_euler().y !=0 and obj_plateau.worldOrientation.to_euler().z !=0 :
obj_plateau.applyRotation((-obj_plateau.worldOrientation.to_euler().x, -obj_plateau.worldOrientation.to_euler().y, -obj_plateau.worldOrientation.to_euler().z), False)
# Mettre la bille à la position de départ avec une vitesse nulle
obj.worldLinearVelocity=(0, 0, 0)
obj.worldAngularVelocity=(0, 0, 0)
obj.worldPosition.x = obj['init_x']
obj.worldPosition.y = obj['init_y']
obj.worldPosition.z = obj['init_z']+0.5 # On repose la bille
# Mettre la bille à la position de départ avec une vitesse nulle
obj.worldLinearVelocity=(0, 0, 0)
obj.worldAngularVelocity=(0, 0, 0)
obj.worldPosition.x = obj['init_x']
obj.worldPosition.y = obj['init_y']
obj.worldPosition.z = obj['init_z']+0.5 # On repose la bille
time.sleep(0.1)
obj['chute']=False
# Victoire (colision de la bille avec l'arrivée)
def victoire(cont):
@ -176,6 +217,84 @@ def victoire_fermer(cont):
scene.objects['Panneau victoire - plan'].suspendPhysics (True) # Suspendre la physique du panneau cliquable
scene.objects['Bille']['z']= -21 # On provoque le redémarrage si la bille est ressortie
###############################################################################
# Qualité du rendu EEVEE de 0 à 4
###############################################################################
def eevee_qualite(qualite):
# Inconvenant
if qualite== 0:
eevee.use_eevee_smaa = False # Subpixel Morphological Antialiasing
eevee.use_ssr = False # Screen space reflection
eevee.use_gtao = False # Ambient occlusion
eevee.taa_render_samples = 1
eevee.taa_samples = 1
eevee.use_volumetric_lights = False
eevee.use_volumetric_shadows = False
eevee.shadow_cascade_size='64'
eevee.shadow_cube_size='64'
# Basse
if qualite== 1:
eevee.use_eevee_smaa = True
eevee.smaa_quality= 'LOW'
eevee.use_ssr = True # Screen space reflection
eevee.use_ssr_refraction = False # Screen space refractions
eevee.use_ssr_halfres = True
eevee.use_gtao = False
eevee.taa_render_samples = 32
eevee.taa_samples = 8
eevee.use_volumetric_lights = True
eevee.use_volumetric_shadows = False
eevee.shadow_cascade_size='1024'
eevee.shadow_cube_size='512'
# Moyenne
if qualite== 2:
eevee.use_eevee_smaa = True
eevee.smaa_quality= 'MEDIUM'
eevee.use_ssr = True # Screen space reflection
eevee.use_ssr_refraction = True # Screen space refractions
eevee.use_ssr_halfres = True
eevee.use_gtao = False
eevee.taa_render_samples = 64
eevee.taa_samples = 16
eevee.use_volumetric_lights = True
eevee.use_volumetric_shadows = False
eevee.shadow_cascade_size='1024'
eevee.shadow_cube_size='512'
# Haute
if qualite== 3:
eevee.use_eevee_smaa = True
eevee.smaa_quality= 'HIGH'
eevee.use_ssr = True
eevee.use_ssr_refraction = True
eevee.use_ssr_halfres = False
eevee.use_gtao = False
eevee.taa_render_samples = 64
eevee.taa_samples = 16
eevee.use_volumetric_lights = True
eevee.use_volumetric_shadows = False
eevee.shadow_cascade_size='1024'
eevee.shadow_cube_size='512'
# Épique
if qualite== 4:
eevee.use_eevee_smaa = True
eevee.smaa_quality= 'ULTRA'
eevee.use_ssr = True
eevee.use_ssr_refraction = True
eevee.use_ssr_halfres = False
eevee.use_gtao = True
eevee.taa_render_samples = 64
eevee.taa_samples = 16
eevee.use_volumetric_lights = True
eevee.use_volumetric_shadows = True
eevee.shadow_cascade_size='4096'
eevee.shadow_cube_size='4096'
###############################################################################
# Gestion du Joystick USB
###############################################################################

View File

@ -62,8 +62,8 @@ void setup() {
// Moniteur serie
Serial.begin(115200); // 7 fps
/* Serial.begin(38400); */ // 6 fps
/* Serial.begin(9600); */ // trop lent 2fps
// Serial.begin(9600); // trop lent 2fps
//Serial.begin(500000);
// I2C
Wire.begin();