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Ateliers
Pure data & capteurs - actionneurs

II - Atelier capteurs

 

Comment traiter les signaux de capteurs avec un logiciel de gestion d'événements interactifs temps réel, pour avoir des variations utilisables dans un cadre artistique?
L'atelier permettra de découvrir l'électronique interactive et de comprendre les différentes capacités et problématiques de la captation.
La journée commence par une courte présentation de la chaîne interactive (capteurs-traitement-actionneurs), et l'étude générale des capteurs dans la salle de démonstration du CRAS (2h).
L'apprentissage se fait ensuite en atelier, à l'appui de l'étude et de la manipulation de 3 ou 4 capteurs très utilisés dans la création contemporaine (par exemple tapis sensitif, LDR, ou capteur de distance, etc.), permettant de traiter les sujets de base en captation: interfaces, branchements, réglages, filtrages, etc. (4h). Bien que les démonstrations sont faites avec Pure Data, il est aisé de transcrire les apprentissages dans tous les logiciels de gestion d'événements interactifs temps réel.

1 - Chaîne d'acquisition des données

Ces notions ont été abordées lors du premier jour.

Grandeur Physique
Capteur
  Conditionneur
    Convertisseur
      Interpréteur
        Interface émission
          Ligne de transmission
            Interface réception
              Centre de décision

Chaine d'acquisition capteur vers centre de décision

En pratique, pour les capteurs simples utilisés dans cet atelier, les branchements sont :

Capteur
Rallonge pour signal analogique
Interface signal analogique vers Midi (2-Ana, 4-Ana)
Câble Midi
Interface Midi-USB
Ordinateur

Nous verrons quelques variantes dans cette chaîne avec les capteurs autonomes.

2 - Panorama des capteurs, exemples d'installations, démos

Paramètres physiques mécaniques contact Interrupteurs
position Tapis sensitif
déplacement, rotation Potentiomètres
force, pression FSR pression
répartition du poids Dalle FSR
flexion, courbure Flexion
étirement, déplacement Etirement
accélération, inclinaison Accéléro / inclino
Paramètres physiques environnementaux température Température
magnétisme Capteur magnétique
pression atmosphérique Souffle
Ondes sonores son Microphone
volume Volume sonore
ultrasons, distance Télémètre
vibrations d'un matériau Piézoélectrique
Ondes électromagnétiques basses fréquences proximité Interrupteur capacitif
Ondes infra-rouges mouvement de chaleur Pyroélectrique
réflexion IR, proximité Interrupteur lumineux
triangulation optique, distance Proximètres
passage Barrière lumineuse
Ondes lumineuses visibles intensité lumineuse LDR
Ondes électromagnétiques induction RFID

Pour chaque capteur, les données seront affichées pour que les participants se familiarisent avec le type de signal envoyé. Des exemples d'installations, de spectacles ou de performances seront données pour chacun, pour illustrer la variété des emplois des capteurs.

a - Capteurs simples

Capteurs analogiques / interrupteurs, qui se branchent sur une interface qui numérise le signal.

b - Capteurs embarqués

Il s'agit souvent de capteurs simples, branchés sur une interface sans fil.

Exemples :
- Interrupteurs pour les doigts
- FSR pression
- Potentiomètres souples
- Flexion
- Boussole
- Accéléro / Inclino
- Etirement

Exemple en PD d'une mini-HF, action sur des sons et des images.

c - Capteurs autonomes

Tapis sensitif multizone : position, distance, localisation
Télémètre ultra-sons : distance
Carte RFID + badges : identification de tags dans un objet.

Chaîne d'acquisition des données :

  Tapis sensitif Télémètre US Carte RFID
Paramètre physique capté Contact Distance Courant induit
Capteur Interrupteurs Emetteur/Récepteur US Antenne + badge

Ce capteur fait partie d'une carte avec sortie Midi
Câble Midi
Interface Midi-USB
Ordinateur

3 - Mise en œuvre de capteurs

a - Réception des données en Pure-Data

-> Refaire ce qui a été vu la semaine dernière :
- Vérifier la configuration Midi
- Brancher les capteurs (des potentiomètres pour commencer)
- Vérifier que des données arrivent avec un ctlin

Objets Midi en PD.Midi Settings.Media / Midi Settings

Les interfaces utilisées correspondent à des abstractions téléchargeables sur notre site :
- 2 voies analogiques vers Midi : patch Pure Data pour interface 2-Ana Midi
- 4 / 8 / 12 voies analogiques vers Midi : Patch Pure Data pour capteurs branchés sur une 12-Ana

Test de capteurs.

b - Affichage des données au cours du temps et calibration d'un capteur

- Changer de capteur et brancher un capteur disposant d'un réglage de sensibilité : FSR pression ou LDR intensité lumineuse.
- Reprendre le patch fait la semaine dernière avec l'objet Bucket et l'adapter à l'interface utilisée (2/4/8/12 ana).

Data au cours du temps.

- Modifier le réglage en tournant le potentiomètre sur le capteur et observer les différences dans le comportement des données.
- En observant les données, trouver un réglage confortable qui donne un maximum de données sur toute l'étendue d'un geste.

c - Explications de patchs de démos

Ces patchs utilisent des objets que l'on verra en détail lors des exercices avec le matériel.

Carte RFID : chaque badge lance un son, qui se joue une seule fois en entier, et une image, qui s'affiche dans un cercle.

Capteur inclinomètre : le mouvement permet de passer progressivement d'un son à un autre en jouant sur le volume.

4 - Exemples pratiques

Les exercices faits le deuxième jour sont regroupés avec ceux du troisième jour.