====== Magic Table ======

Interaktiver Tisch mit [[https://en.wikipedia.org/wiki/Projection_mapping | projection mapping]] system als [[https://en.wikipedia.org/wiki/Augmented_reality | Augmented Reality]] Installation.

===== Verwendungszwecke =====

  * Entwicklungsumgebung für projection mapping
  * Gaming Table
    * Table Top (TBD)
    * Visuelle Programmierumgebung für die Früherziehung von Softwarentwicklung


====== Installation im Lab ======

{{ :projekte:2018:20190113_194415.jpg?300|}}

Rechner, Beamer und Kamera sind über dem mittleren Tisch vor der Küchenzeile montiert.

Der Rechner hat die IP 192.168.1.18 und den Hostnamen magictable.flka.space.

Username: fabi

Password: <Standard>

The project is installed at ''/home/fabi/projects/magic-table''

===== Programmierumgebung =====

=== Quellen ===

[[https://github.com/fablab-ka/magic-table| Github Repo]]

==== Architektur ====

=== CV-Server ===

Der CV-Server nutzt eine kalibrierte Webcam um Marker mittels [[https://opencv.org/ | OpenCV]] zu erfassen und sendet deren Positionen und Orientierungen relativ zur Kamera via Websocket an alle verbundenen clients.

=== Content Engine ===

Die Content Engine ist ein Client für den CV-Server. Sie stellt einen Webserver bereit welcher eine Webapp bereitstellt die sich via Websocket an den CV-Server verbindet und anhand der Daten ein Bild generiert welches mittels Kalibriertem Beamer wieder projeziert wird.
 

{{ :projekte:2018:magictablearchitecture.png?600 |}}


== CV-Server Websocket Interface ==

Interface um marker updates zu übermitteln. Clients die sich mit dem Server verbinden bekommen messages mit dem folgenden Format:

    [
      {
        ids: number[];
        marker: number[][][];
        transform: number[][];
      }, 
      ...
    ]

Das JSON-Array enhält eine Liste aller Messages die auf einmal vom Server verschickt wurden (sollte meistens genau eine Nachricht enthalten).

Jedes Objekt darin hat

**ids** - Liste aller Marker ids in dieser message. Eine Marker ID ist eine nummer von 1-255 welche im Marker eindeutig encodiert ist.

**marker** - Liste aller Eckpunkt-Koordinaten der Marker (''[<marker index>][<eckpunkt index>][x, y]'')

**transform** Liste der Marker Matrizen welche die Orientierung der Marker im dreidimensionalen Raum relativ zur Kameraposition beschreiben.

== Web Interface (HTTP) ==

Die Content Engine veröffentlicht eine Webapp die mit einem Browser erreichbar ist. 


===== Visuelle Programmierumgebung für Kids =====

Spielerisch programmieren lernen.


==== Idee ====
Das Spiel projeziert mittel Beamer ein Spielfeld auf einen Tisch. Ein kleiner **Roboter** fährt sobald er eingeschaltet wurde an den Startpunkt der Karte. **Programmierblöcke** die auf den Tisch gelegt werden werden vom Spiel ausgewertet und interpretiert in dem der Roboter versucht den Anweisungen zu folgen.

==== Roboter ====

{{ :projekte:2018:magicrobot2.png?400 |}}
{{ :projekte:2018:2019-01-12.png?400 |}}

ESP8266 basierter Roboter mit 2 Rädern.

=== BOM ===
  * Wemos D1
  * Wemos Battery Shield
  * Wemos Motor Shield
  * 3V Getriebe DC Motor
  * Lipo Akku
  * 2 LEDs
  * Lasercut & 3D Printed Parts: [[https://a360.co/2D9jxc7 | 3d Model]]
  * 3cm O-Ring

=== Firmware ===
https://github.com/fablab-ka/magic-table/tree/master/robot/firmware

registriert sich unter magicrobot.flka.space und kann via HTTP oder Websocket angesprochen werden.

{{ :projekte:2018:20190113_152549.mp4 |}}


=== Websocket Interface ===

Message format:
''#<direction><velocity><amount>''

**direction:** 
Eine Nummer mit folgenden Werten und Bedeutungen.

  * 0 - Stop
  * 1 - Rotate Left
  * 2 - Rotate Right
  * 3 - Forward
  * 4 - Backward

**velocity**:
The Velocity of the movement. Values are between 0 and 1023.

**amount**:
The Amount of the Movement. Values are between 0 and 1023.
For rotations 1023 means a full rotation.
For linear movements 1023 means 10cm.


==== Programmierblöcke ====
===== Table Top Gaming =====

TBD