Tableau blanc interactif

Bienvenu sur la page de notre projet !

Cahier des charges

Présentation du projet

Contexte

Le tableau noir à craies a été pendant longtemps le seul moyen d'enseignement, de démonstration à un public. Puis le tableau blanc a commencé à le remplacer mais le système reste le même. Aujourd'hui, PowerPoint ainsi que d'autres logiciels de présentation permettent un gain de temps considérable mais il y a un problème car on ne peut pas modifier un fichier PowerPoint comme un texte écrit sur un tableau. Il faut donc réunir les deux...

Préparation du projet :

Réunion avec Mr Boé le 23/11/2015 afin de définir plus précisément les attentes par rapport à notre projet. Résultat de cette réunion: nous avons pu comprendre que notre projet est assez ouvert, voir assez vague ce qui nous permet de l'adapter à nos préférences et ainsi nous avons pu développer un premier cahier des charges.

Objectif

Le but de ce projet est de développer un tableau intéractif qui permettra dans un premier temps de modifier ce qui y est projeté grâce à un vidéo-projecteur. Ainsi, on pourra directement annoter, corriger, supprimer ou ajouter à ce qui est projeté. Nous allons donc devoir créer un stylet qui nous permettra de faire toutes ces actions mais aussi un dispositif intéractif qui sauvegardera les modifications.

Dans un second temps, notre tableau devra être capable de prendre en compte les modifications faites par un autre périphérique. Il faudra donc tenir compte des modifications liées au réseau sur lequel est relié l'ordinateur.

(Nous sommes pour l'instant en réflexion pour savoir si nous nous orientons vers un TBI (tableau blanc interactif) ou vers un DMI (dispositif mobile interactif). Bien que la technologie est similaire, de nombreux aspects diffèrent sur ces deux dispositifs : le principal est que le TBI est composé d'un vidéo-projecteur fixe tandis que le DMI porte sur un vidéo-projecteur mobile (sur batterie et donc il faudrait prendre en compte l'autonomie du dispositif).)

L'affichage se fera donc à l'aide d'un des vidéo-projecteurs équipant actuellement les salles de cours qui sera relié en filaire à l'ordinateur principal ainsi que par réseau wifi aux autres périphériques présents à proximité.

La reconnaissance spatiale du stylet se fera à l'aide d'une diode infrarouge présente sur le stylet ainsi que d'une caméra infrarouge englobant le tableau.

Calendrier prévisionnel

2/11/2015 : Présentation et choix du sujet.

3/12/2015 : Première version du cahier des charges.

15/1/2016 : Documentation sur la réalisation du projet.

12/2/2016 : Analyse des données transmises par la caméra et configuration de la Raspberry pi.

03/2016 : Commencer les phases de test.

04/2016 : Adapter les modifications aux résultats des tests.

01/5/2016 : Test final dans une salle de cours.

Avancement du projet

Travaux	Avancement	Commentaires
Établir le cahier des charges	Fait
Étude du fonctionnement de la manette wiimote	Fait	Nous avons plus particulièrement étudié le fonctionnement de la caméra infrarouge de la wiimote.
Conception du stylet	Fait	Montage électrique simple comprenant une pile, un interrupteur et une led IR.
Conception du logiciel	En cours	Première version fonctionnelle au 16/03 : contrôle de la souris avec le stylet.
Configuration Raspberry -Pi	En cours

Matériel à utiliser

• une caméra infrarouge, nous utilisons la caméra d'une Wiimote 1ère génération

• un adaptateur bluetooth USB

• une raspberry -pi

• une clé wi-fi

• un vidéo-projecteur

• un tableau/écran blanc

• pour le stylet :

_une diode infrarouge

_un bouton marche/arrêt

_une pile

1ère Semaine

Nous avons commencé à prendre en main la liaison Bluetooth entre l'ordinateur et la Wiimote. Nous avons ensuite testé les fonctionnalités de la Wiimote et notamment sa caméra infrarouge, ce qui nous a permis de définir ces caractéristiques:

Type de caméra : caméra Wiimote -> distance de 3m du tableau donc environ au même endroit que le rétroprojecteur. ( 20° vertical, 30° horizontal).[Fournie 27/01/2016]

Vue de dessus

2ème Semaine

Après avoir récupéré une manette classique, nous avons pu tester son fonctionnement. Il nous a donc été possible de mieux comprendre son fonctionnement. Nous avons aussi déterminé le squelette de notre projet au niveau informatique de manière plus précise. Nous allons devoir créer un programme en Java qui nous servira pour récupérer les données venant de la Wiimote mais aussi pour traiter ces données sur l'ordinateur.

Nous avons donc alors décidé de séparer le travail en 2 grandes parties:

• concevoir le stylet, le support et configurer la Raspberry
• programmer le logiciel qui nous permettra d'utiliser les données sorties de la Wiimote.

Nous allons utiliser la librairie java WiiuseJ pour réaliser notre programme. Nous allons donc devoir passer beaucoup de temps pour comprendre cette librairie.

3ème Semaine

Après concertation, nous avons de décider d'utiliser le bouton poussoir du stylet comme l'activateur de la saisie de la caméra. En effet, ce sera lorsque ce bouton sera enclenché que la Led infrarouge s'allumera et donc que la modification du fichier projeté pourra commencer. Pour cela, il faudra scanner en permanence la zone définie au préalable dans notre programme jusqu'à trouver la source en question.

Une fois que la led aura été détectée, il faudra suivre tous ses mouvements. De plus si elle venait à s'éteindre, il faudrait relancer un scan du tableau jusqu'à retrouver la led.

Une fois la led détectée, la caméra infrarouge suivra ses mouvements puis enverra ces données par Bluetooth vers la Raspberry qui contiendra notre programme.

Une fois les modifications effectuées, il faudra modifier le fichier d'origine.

De plus, nous avons décidé d'utiliser une raspberry pour centraliser notre programme et le rendre accessible à d'autres ordinateurs présents dans la salle, il suffira simplement de se connecter en Wi-fi à la Raspberry.

Cette semaine, nous avons avancé dans le codage de ce qui sera notre logiciel, nous avons aussi fait le plan de la structure qui soutiendra la manette. Enfin, nous avons commencé la confection du stylet.

Pendant les vacances, nous prévoyons de continuer de programmer le logiciel ainsi que de continuer la confection du stylet.

4ème Semaine

Nous avons continuer de coder l'application en spécifiant certaines fonctions et en simplifiant certaines classes afin de n'utiliser que les méthodes intéressantes pour nous. De ce fait, nous avons été confronté à différents problèmes dus à la bibliothèque Java spécialisée pour la programmation de la wiimote, notamment la gestion de la manette en elle-même: l'activation et la désactivation des fonctionnalités infrarouge, le comportement de la manette elle-même est aussi compliqué.

Nous avons aussi achevé la modélisation du support de la manette que l'on fixera sur le vidéo-projecteur.

Pour la semaine suivante, il nous reste donc à continuer le code qui reste la partie la plus compliquée du projet ainsi que celle qui demande le plus de travail. Il nous faudra aussi commencer la réalisation du stylet.

5ème Semaine

Le programme nous occupe à moitié sur chaque séance, ainsi seulement un de nous deux peut se consacrer à la confection des du stylet. Nous avions eu l'idée d'utiliser un feutre de tableau comme structure mais au vu du résultat, nous avons décidé d'essayer avec un stabilo afin d'améliorer la prise en main et l'esthétique

Il nous reste encore à configurer la Raspberry afin qu'elle récupère des données par Bluetooth et puisse les transmettre par Wi-fi à différents récepteurs.

Il nous faudra aussi imprimer notre support.

6ème semaine

Jusqu'à présent, nous avons accentuer notre travail sur le développement de l'application. Suite aux remarques que nous avons reçues, nous avons décidé de développer un programme nous permettant de tester la présence de la manette par détection infra rouge.

Pour cela, il nous faut biensûr réaliser le programme mais aussi réaliser le stylet ou au moins le circuit permettant d'alimenter la led.

Nous avons donc dû ouvrir un feutre qui sera notre structure. Nous avons ensuite reçu une led infra-rouge, un bouton poussoir et une pile 1,5V. Il ne reste donc qu'à réaliser le circuit et à l'enfermer dans notre feutre.Nous rajoutons à ces éléments une spire de contact pour piles préalablement coupée en deux et un bouchon de stylo.

Le bouchon de stylo permettra à la pile d'être maintenue dans le stylet IR afin d'éviter les faux-contact et les risques d'ouverture involontaire du stylet. Il a été nécessaire de couper certaines parties du stylo afin que celui ne gêne pas le placement du bouton-poussoir. Nous gardons volontairement la tige du bouchon afin de pouvoir le tirer plus facilement lors d'un changement de pile.

Avant de souder nous vérifions sur quelles pattes du bouton-poussoir il faut se brancher afin d'obtenir le fonctionnement voulu. On constate sur la première image qu'en position haute l'interrupteur est ouvert et sur la deuxième image, lorsqu'on appuie sur le bouton, qu'en position basse l'interrupteur est fermé. Pour le test de la position basse il faut bien évidemment faire attention à ne pas toucher les différentes pattes de l'interrupteur sans quoi le test n'a aucun intérêt.

Voici la photo du montage ainsi obtenu. Il ne reste donc plus qu'à tester si le montage fonctionne et dans le cas positif à placer chaque composant dans le stylet.

7ème semaine

Lors de cette semaine, d'un côté, nous avons finalisé la conception du stylet, nous l'avons aussi testé (photo à venir).

D'un autre côté, nous avons finalisé une première version fonctionnelle du logiciel final que nous avons également testé. Nous avons ainsi pu utiliser le stylet comme une souris sur le tableau.

Après ces premiers tests concluants, il nous faut maintenant perfectionner le logiciel : il y a en effet des problèmes avec la calibration de la wiimote: le point inférieur droit se valide trop vite et nous ne pouvons pas contrôler le stylet comme nous le souhaiterions.

A ce jour, notre version de tableau blanc interactif nous permet de modifier la structure de l'écran affiché mais pas de modifier son contenu.

Le programme des semaines à venir est donc de se concentrer sur le logiciel que l'on doit perfectionner.

8ème semaine

Lors de cette semaine, après avoir réalisé notre premier test concluant lors de la semaine 7, nous avons continué le développement du logiciel en essayant d'ajouter une sorte de menu qui nous permettrait de modifier notre fichier (une sorte de logiciel paint). Pour se faire, il faudra modifier la classe qui gère l'affichage du logiciel. Nous avons pensé qu'il faudrait ajouter un bouton d'écriture à main levée, ainsi qu'une gomme ou un retour en arrière afin de pouvoir effacer.

Nous avons aussi commencé à configurer la Raspberry -pi comme nous l'avions initialement imaginé. Il nous faut configurer le bluetooth ainsi que le WI-FI.

9ème semaine

Lors de cette semaine, nous nous sommes consacrés à la configuration de la Raspberry -pi ainsi qu'à l'amélioration du logiciel développé. Concernant la partie logiciel, nous avons rencontré des problèmes dus justement à ces modifications car modifier l'interface graphique s'avère plus compliquée que prévu car ces changements modifient le résultat précédemment obtenu, ce qui génère des erreurs. La suite de ce développement consistera donc à résoudre ces problèmes afin de pouvoir améliorer notre programme.

10ème semaine

Lors des vacances, nous avons continué de travailler sur l'amélioration du programme, cependant, il y a certaines erreurs que nous ne parvenons pas à éliminer. Il nous faut donc modifier d'autres classes de notre programme afin de gérer certaines exceptions.

Bibliographie

https://www.youtube.com/watch?v=5IDeFj6ksLs

http://college-kamere.nc/tbiwii

http://www.speechi.net/fr/index.php/home/tableau-interactif/camera-interactive-speechi/

http://www.classesnumeriques.net/wp-content/uploads/2011/10/Fiche_technique_TBI_wii.pdf

http://hardware-libre.fr/2014/02/raspberry-pi-creer-un-point-dacces-wifi/