TouchDesigner + 10自由度 Mems IMUセンサでCG制御

DFROBOT様より、提供頂いた10自由度 Mems IMUセンサモジュールでTouchDesignerの3Dオブジェクトを動かしてみました！

10自由度 Mems IMUセンサの詳細は以下を

10自由度 Mems IMUセンサモーションセンス基本動作

TouchDesignerの詳細は以下を参照ください。

TouchDesigner + Arduino + MAX30105 で心電図！

モーションセンサ

https://www.dfrobot.com/product-818.html

www.dfrobot.com

このモジュールには

ADXL345：3軸加速度センサ
ITG3200：3軸ジャイロ
HMC5883L：3軸地磁気センサ
BMP085：気圧センサ

が搭載されています。3+3+3+1で自由度10のセンサです。モジュールのインターフェースはI2C。

構成

部品

10自由度Mems IMUセンサ
Arduino UNO

Arduinoプログラム

以下でダウンロードできるライブラリとサンプルコードを元に作成いたしました。

https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/10_DOF_Sensor_(SKU:SEN0140)

センサから姿勢角 yaw pitch roll取得してシリアル出力します。

#include <Wire.h>
#include <FreeSixIMU.h>
#include <FIMU_ADXL345.h>
#include <FIMU_ITG3200.h>
#include <HMC5883L.h>
#include <BMP085.h>

float angles[3]; // yaw pitch roll
float heading;
BMP085 dps = BMP085();
long Temperature = 0, Pressure = 0, Altitude = 0;

// Set the FreeSixIMU object
FreeSixIMU sixDOF = FreeSixIMU();

HMC5883L compass;
// Record any errors that may occur in the compass.
int error = 0;

void setup(){

  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  delay(1000);
  dps.init();
  dps.dumpCalData();
  delay(5000);
  
  delay(5);
  sixDOF.init(); //init the Acc and Gyro
  delay(5);
  compass = HMC5883L(); // init HMC5883
  
  error = compass.SetScale(1.3); // Set the scale of the compass.
  error = compass.SetMeasurementMode(Measurement_Continuous); // Set the measurement mode to Continuous  
  if(error != 0) // If there is an error, print it out.
    Serial.println(compass.GetErrorText(error));

}

void loop(){
  sixDOF.getEuler(angles);
  Serial.print(angles[0]); //yaw
  Serial.print('\t');  
  Serial.print(angles[1]); //pitch
  Serial.print('\t');
  Serial.println(angles[2]); //roll
  delay(10);
}

#include <Wire.h>

#include <FreeSixIMU.h>

#include <FIMU_ADXL345.h>

#include <FIMU_ITG3200.h>

#include <HMC5883L.h>

#include <BMP085.h>

float angles[3]; // yaw pitch roll

float heading;

BMP085 dps = BMP085();

long Temperature = 0, Pressure = 0, Altitude = 0;

// Set the FreeSixIMU object

FreeSixIMU sixDOF = FreeSixIMU();

HMC5883L compass;

// Record any errors that may occur in the compass.

int error = 0;

void setup(){

Serial.begin(9600);

Wire.begin();

delay(1000);

dps.init();

dps.dumpCalData();

delay(5000);

delay(5);

sixDOF.init(); //init the Acc and Gyro

delay(5);

compass = HMC5883L(); // init HMC5883

error = compass.SetScale(1.3); // Set the scale of the compass.

error = compass.SetMeasurementMode(Measurement_Continuous); // Set the measurement mode to Continuous

if(error != 0) // If there is an error, print it out.

Serial.println(compass.GetErrorText(error));

}

void loop(){

sixDOF.getEuler(angles);

Serial.print(angles[0]); //yaw

Serial.print('\t');

Serial.print(angles[1]); //pitch

Serial.print('\t');

Serial.println(angles[2]); //roll

delay(10);

}

TouchDesignerプログラム

TouchDesignerを起動し、新規作成 ([File] – [New])でいざプログラミング！

画面ダブルクリックで以下のオペレータ選択画面が開きます。各タグ内から使用するオペレータを選択・配置します。

以下が全体結線図です。一つずつ説明記載いたします。

Arduino連携しシリアルデータ取得
DATタブからSerialオペレータを選択・配置してArduinoからのシリアルデータを取得します。オペレータを選択しプロパティを開く (ショートカット p)

Port：PCに接続したArduinoのポートを選択
シリアルデータを分割
DATタブからConvertオペレータを選択・配置してSerialオペレータと結線します。1行でyaw pitch rollの3データが送られているので、Tabでデータを3列に分割します。

Tab(\t)でデータ分割
シリアルデータの選択
DATタブからSelectオペレータを選択・配置してConvertオペレータと結線して最新のシリアルデータのみを取得するようにします。3つ配置してyaw pitch rollの最新データをそれぞれ取得します。

Select Rows：by Indexを選択
Start Row Index, End Row Index：1を選択して最新のデータ行を取得
Select Cols：by Indexを選択
Start Col Index, End Col Index：それぞれ0, 1, 2を選択してyaw pitch rollを取得
最新シリアルデータをCHOPデータに変換
CHOPタブからDAT toオペレータを選択・配置してDAT値のシリアルデータをCHOP用の値に変換します。yaw pitch roll用に3つ配置します。

DATにそれぞれのSelectオペレータをドラッグ
First Column is：Valuesを選択
3DCGを配置してyaw pitch rollデータを入力
COMPタブからGeometry、Camera、LightオペレータをTOPタブからRenderオペレータを選択・配置します。それぞれ配置すると自動的に配線されRenderオペレータ右下の青丸クリックでCGが表示されます。
Geometryオペレータとyaw pitch rollデータを接続してCGを動かします。

Geometryオペレータのプロパティ
Rotate:xにroll、yにyaw、zにpitchのDAT toオペレータをそれぞれドラッグ
　(ドラッグ前にDAT toオペレータの右下の”＋”をクリックしてViewモードにする必要あり)
Scale:x, y, zを0.5に設定