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Labyrinthe à bille : Créer une scène 3D interactive

L'objectif de ce tutoriel est de créer une scène animée et interactive. Le support est le labyrinthe à bille ; le principe est faire tourner le plateau sur 2 axes afin d'amener la bille du départ à l'arrivée.

Ce tutoriel est une déclinaison pour UPBGE du projet n°1 du livre "Créez vos propres jeux 3D comme les pros" (Éditions Graziel) de Grégory Gossellin De Bénicourt.

Il se décompose en 5 parties :

Tutoriel 1 : Ma première scène

• Installer Blender/UPBGE
• Modéliser les objets 3D et définir leurs materiaux et leur physique
• Gérer la scène avec la lumière et la caméra
• Programmer le comportement des objets et le gameplay les briques logiques
• Créer une zone cliquable
• Créer une animation par images-clé
• Produire un exécutable (GNU/Linux, Windows, macOS)
• Fichier résultat : 1-labyrinthe.blend

Tutoriel 2 : Passage au Python

• Installer un éditeur de code (Emacs, Spyder)
• Sustituer la programmation par briques logiques avec des modules codés en Python
• Créer un bouton cliquable à partir une icône SVG
• Inclure les scripts Python avec l'exécutable
• Fichier de départ : 2-labyrinthe-debut.blend
• Fichier ressource : asset/icon_close.svg
• Fichiers résultats : 2-labyrinthe.blend, 2-labyrinthe.py

Tutoriel 3 : Interfacer la scène 3D avec une carte Arduino par pyFirmata

• Installer la bibliothèque pyFirmata
• Déplacer le plateau avec une manette : 4 boutons binaires et/ou un joystick analogique
• Allumer une led quand le plateau est en mouvement
• Inclure la bibliothèque pyFirmata avec l'exécutable
• Fichiers de départ : 2-labyrinthe.blend, 2-labyrinthe.py
• Documents techniques : Carte de référence pyFirmata et interface Grove pour Arduino
• Fichiers résultats : 3-labyrinthe.blend, 3-labyrinthe.py, labyrinthe_carte.py

Tutoriel 4 : Interfacer la scène 3D avec une carte Arduino par pySerial

• Installer la bibliothèque pySerial
• Déplacer le plateau avec une centrale inertielle (capteur IMU sur broche I2C)
• Afficher la position de la bille sur une matrice de leds (broche I2C)
• Inclure la bibliothèque pySerial avec l'exécutable
• Fichiers de départ : 2-labyrinthe.blend, 2-labyrinthe.py
• Document technique : Interface Grove pour Arduino
• Fichiers résultats : 4-labyrinthe.blend, 4-labyrinthe.py, 4-labyrinthe-imu.ino, labyrinthe_carte.py

Tutoriel 5 : Interfacer la scène 3D avec une carte micro:bit

• Installer la bibliothèque pySerial
• Déplacer le plateau avec la centrale inertielle de la carte microbit
• Afficher la position de la bille sur la matrice de leds
• Inclure la bibliothèque pySerial avec l'exécutable
• Fichiers de départ : 2-labyrinthe.blend, 2-labyrinthe.py
• Document technique : Carte de référence carte micro:bit
• Fichiers résultats : 5-labyrinthe.blend, 5-labyrinthe.py, 5-labyrinthe-microbit.py, labyrinthe_carte.py

Tutoriel 6 : Développer le jumeau numérique du labyrinthe (en cours d'écriture)

• Imprimer et assembler le labyrinthe
• Commander manuellemet le labyrinthe physique
• Suivre la bille réelle par OpenCV (par vision)
• Caler le moteur physique Bullet avec le labyrinthe physique
• Commander par pathfinding + vision le labyrinthe physique
• Fichiers de départ : 4-labyrinthe.blend, 4-labyrinthe.py, 4-labyrinthe-imu.ino, labyrinthe_carte.py
• Fichiers résultats : 6-labyrinthe.blend, 6-labyrinthe.py, 6-labyrinthe-arduino.ino, labyrinthe_carte.py

Tutoriel 7 : Commander le labyrinthe par machine learning (en cours d'écriture)

• Installer la bibliothèque scikit-learn
• Mettre en place l'apprentissage
• Fichiers de départ : 2-labyrinthe.blend, 2-labyrinthe.py
• Fichiers résultats : 7-labyrinthe.blend, 7-labyrinthe.py