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Este projeto foi desenvolvido pelos alunos Gabriel Fontenelle Senno Silva e Vinicius de Carvalho para a disciplina de Usabilidade e Interface Humano Computador do Centro Universitário Senac, sob orientação do professor doutor Marcelo Hashimoto.

Ele consiste em criar interfaces para jogar Skyrim (ou outro jogo cuja jogabilidade seja a mesma) com um arco, em caso de jogadores que gostam do perfil de arquearia, ou com uma luva, para os que gostam de utilizar magias.

Para tal, serão utilizados algoritmos de Visão Computacional e um pouco de criatividade com o MaKey MaKey. A montagem do arco e da luva serão explicadas a seguir, junto com a montagem de pedais que facilitam a movimentação.

O MaKey MaKey é uma placa baseada em arduino que consiste na criação de circuitos temporários que, ao serem completados, enviam comandos de teclado ao computador conectado a ele.

Os algoritmos de visão computacional serão compartilhados aqui juntamente com as fontes de onde foram retirados, permitindo que você recrie-os em casa. Eles são utilizados como interface de movimento e são um opcional, visto que podem ser abstraídos de outra forma que não dependa dos conhecimentos em programação necessários para implementá-los e adaptá-los às suas necessidades.

Step 1: Montagem Do Arco

Materiais necessários:

  • 1 Barra de madeira pinho retangular de 1m de comprimento;
  • 1,5 m de fio elétrico flexível;
  • 4 fios telefônicos de 2m;
  • 10 cm de fio elétrico rígido;
  • 1 Borracha de fone de ouvido;
  • 5 arruelas;
  • 2 Suportes de metal de prateleiras de armário;
  • 1 Lixa para madeira 220P;
  • Massa para madeira na cor marfim;
  • Alicate para cortar fio;
  • Cola instantânea;
  • Furadeira com broca para madeira 6mm e 3mm;
  • Fita adesiva.

Modo de fazer:

  1. Lixe toda a madeira para remover farpas.
  2. Com a furadeira e a broca de 6mm faça um furo em cada ponta da madeira.
  3. Mude a broca da furadeira para a de 3mm e faça furos nas laterais da madeira. Os furos não devem penetrar toda a madeira. Esses furos servirão para fazer sulcos na madeira.
  4. Com a furadeira ou outra ferramenta esculpa um vão na madeira usando como base os furos. Após esculpir o vão em ambos os lados da madeira lixe-os.
  5. Coloque e cole, com a cola de secagem rápida, os fios telefônicos, deixando uma ponta menor sobrando para os contatos e um lado maior sobrando para se conectar ao MaKey MaKey. Deixe um espaço entre as pontas dos fios. Aguarde secar, em 4 minutos deverá estar seca a cola.
  6. Preencha o vão e cubra os fios com a massa para madeira. Aguarde 3 horas até que esteja seca a massa.
  7. Lixe a massa de madeira seca até que esteja suave ao toque.
  8. Desencape o fio rígido e dobre-o formando um círculo. O diâmetro do círculo não deve ultrapassar a largura da madeira.
  9. Desencape um fio telefônico e prenda um dos fios da ponta no fio rígido, o outro fio será utilizado para conectar o suporte metálico.
  10. Escolha uma das pontas da madeira para utilizar como parte inferior do arco. Coloque o fio rígido na madeira, centralizando no furo escolhido como parte inferior, e cole-o com a cola de secagem rápida. Aguarde secar.
  11. Passe o fio flexível pelos furos na madeira. Faça um nó no fio na parte superior da madeira.
  12. Prenda com a fita adesiva o excesso de fio telefônico juntando-os.
  13. Na parte inferior da madeira, no fio sobre o furo, adicione ao fio a borracha do fone de ouvido, as arruelas e o suporte metálico de armário. Faça um nó prendendo-os e corte o excesso de fio. As arruelas servem para manter uma distância entre o contato do fio rígido e o suporte metálico de armário, se necessário adicione mais para que o suporte apenas entre em contato quando o fio flexível for puxado. Prenda o outro fio desencapado.

Note agora que você terá pares de fios pelo arco: um na corda e outros (quantos você quiser) na madeira. Os disparos com arco e flecha no Skyrim funcionam à base de cliques do mouse, então, o que você precisa fazer é conectar estes fios da corda na interface de clique do MaKey MaKey e em um terra.

Os fios auxiliares na madeira podem ser utilizados para outras ações, como um clique com o botão direito do mouse (que no Skyrim faz o personagem golpear com o arco para afastar inimigos). Você pode customizar quantas ações julgar necessário, pois o princípio é o mesmo: um fio no contato da tecla no MaKey MaKey, outro no terra.

Se você não possuir conhecimentos em programação, pode utilizar as opções na parte traseira do MaKey MaKey para movimentação de mouse e fazer interfaces de movimento através dos botões na madeira do arco.

Step 2: Montagem Da Luva

Materiais necessários:

  • 1 Par de luvas de látex na cor amarela;
  • 1 Cola silicone;
  • Papel toalha ou papel higiênico;
  • Lubrificante de grafite;
  • Alguns metros de fio.

Modo de Fazer:

  1. O lubrificante de grafite suja a superfície de trabalho facilmente, prepare uma superfície adequada e limpa para trabalhar.
  2. Com o papel toalha ou papel higiênico faça rolinhos para preencher o interior dos dedos da luva.
  3. Coloque os rolinhos de papel dentro dos dedos da luva até elas estarem preenchidas, para facilitar o manuseio da luva e aplicação de silicone.
  4. Para formar nosso circuito aplique o silicone em tiras na superfície de látex da luva, cada tira formará um conduíte para ativar as mágicas.
  5. Logo após a aplicação das tiras em silicone na luva despeje lubrificante de grafite em cima do silicone.
  6. Após despejar, pressione cuidadosamente o grafite no silicone para que pelo menos uma camada fique presa no grafite quando o silicone secar. Tome cuidado para não danificar a superfície com grafite, se danificada não conduzirá adequadamente quando seca. Aguarde 1 hora ou 2 horas até que o silicone seque ao toque.
  7. Em água corrente, limpe o excesso de grafite. Deixe secar em temperatura ambiente, não passe nenhum pano para não remover a camada condutora de grafite do silicone.
  8. Após seca, corte o polegar da luva para usar o próprio dedo como terra e a luva estará pronta para uso.

Com a luva em uma das mãos, conecte uma extremidade dos fios nas trilhas que ficam na base (pulso) e a outra nas teclas do MaKey MaKey que desejar. Utilize a mão livre para segurar o terra ou faça um suporte adequado para que o jogador fique sempre ligado ao terra.

Ao pressionar o dedão livre da mão com a luva em uma das trilhas, a corrente elétrica passará e enviará o comando ao computador. As magias no Skyrim são realizadas com os cliques direito e esquerdo do mouse, mas você pode criar ainda mais comandos.

Se você não possuir conhecimentos em programação, pode utilizar as opções na parte traseira do MaKey MaKey para movimentação de mouse e fazer interfaces de movimento através das trilhas da luva.

OBS: você pode criar comandos para utilizar fora do Skyrim como atalhos de clique ou de teclado. Experimente!

Step 3: Montagem Dos Pedais

Materiais necessários:

  • 3 ou mais placas de madeira pinho de 15cm x 10 cm;
  • 18 ou mais Borrachas de tecla de teclado;
  • 3 ou mais metros de fio telefônico;
  • 6 ou mais moedas de 5 centavos;
  • Fita isolante;
  • Alicate (para cortar fio);
  • Cola instantânea.

Cada conjunto destes materiais cria 3 pedais. Aumente as quantidades proporcionalmente para criar mais.

Modo de fazer:

  1. Utilizando a cola de secagem rápida cole as borrachas na superfície da placa de madeira, cole a parte superior das borrachas. Aguarde secar. A parte da madeira com as borrachas coladas será a parte inferior que ficará em contato com o chão ou outra superfície onde ficarão os pedais.
  2. Descasque as pontas de ambos os lados dos fios. As usaremos como contato no MaKey MaKey.
  3. Prenda as moedas na parte exposta dos fios utilizando fita isolante. Prenda as moedas em ambos os fios, mas apenas em um dos lados. O lado do fio sem moeda será usado para conectar no MaKey MaKey.
  4. Após prender os fios, cole uma das moeda na placa de madeira. Para isso passe a cola de secagem rápida na superfície da moeda com fita isolante e coloque a superfície com cola em contato com a placa de madeira, posicione a moeda na parte com as borrachas de teclas.
  5. Posicione e cole a parte do fio na placa de madeira para que as moedas não saiam com movimentação.

Após secagem estará pronto para uso. Basta conectar os fios no contato da tecla ESPAÇO (para pular) e na parte traseira do MaKey MaKey onde estão as opções de W e S (andar para frente e para trás, respectivamente).

Caso não seja interessante criar a movimentação por Visão Computacional (explicada no passo a seguir), você pode utilizar dois pedais extras e conectá-los nos contatos de A e D (esquerda e direita, respectivamente) da parte traseira do MaKey MaKey para complementar sua movimentação.

Importante: as setas do teclado do MaKey MaKey não funcionam para movimentação no Skyrim!

Step 4: Opcional: Visão Computacional

Requisitos:

  • Sistema operacional Windows 7 ou 8 (pode funcionar em outros sistemas);
  • Conhecimentos em linguagem Python (pode funcionar com C/C++ e/ou Java);
  • Bibliotecas: PyUserInput (requer pywin32 e pyHook também) e OpenCV.

Materiais Necessários:

  • 1 WebCam (uma câmera de notebook deve funcionar bem);
  • Objeto de uma cor só (como o arco e a luva, que são predominantemente amarelos).

Conceito:

A detecção de objetos por cor utilizando o OpenCV não é uma tarefa difícil, pois existem tutoriais muito bem explicados sobre o assunto. Com isto, é possível pegar a posição de determinado objeto na câmera e associar esta posição com uma posição na tela, por exemplo.

A movimentação do Skyrim é baseada nos movimentos do mouse. Com a biblioteca PyUserInput é possível enviar comandos de mouse, como movimento pela tela e cliques.

Tendo o controle da movimentação do mouse programaticamente, vamos criar regras na detecção de objetos para que o posicionamento na câmera gere eventos de movimentação do mouse, movimentando assim o personagem dentro do jogo.

Note que a linguagem utilizada foi Python 2.x, entretanto, o OpenCV está disponível para outras linguagens também, onde o conceito aplicado pode ser o mesmo e será necessário apenas encontrar novas bibliotecas para se obter controle dos eventos de mouse.

OBS: Se for utilizar Visão computacional para controlar a movimentação do mouse, você pode pintar o centro do arco com uma cor diferente (azul, por exemplo) para melhor detecção de posicionamento.

Modo de Fazer:

  1. Após a instalação das bibliotecas, siga este tutorial do OpenCV para aprender a detectar objetos na câmera por cor. A cor utilizada no tutorial foi o azul, mas você pode usar ferramentas como esta para descobrir valores para detecção de outras cores.
  2. Após a detecção do objeto por massa de cor, vamos retirar o centro de massa dessa cor utilizando contornos explicados neste tutorial. Isto nos permitirá ter um ponto que estima bem a posição do objeto como um todo.
  3. Depois de obter a posição do objeto em coordenadas x e y, vamos associá-las com as coordenadas do computador utilizando este guia da Microsoft sobre a interface de mouse das bibliotecas que estamos utilizando.
  4. Ao final, com as coordenadas x e y do objeto da câmera convertidas em coordenadas na tela, basta movimentar o mouse de acordo com os valores que obtivemos destes algoritmos.

Note que o código fonte está disponível nas imagens deste passo, e que as implementações podem variar de acordo com as necessidades de cada ambiente (ajustes de luz, proporções de mouse, etc.).

O código disponibilizado faz com que o mouse siga os movimentos que o jogador faz com o objeto colorido na tela, conforme o vídeo disponibilizado.

<p>Tamb&eacute;m fiz a luva, pedal e o arco. Com uma pequena diferen&ccedil;a:</p><p>Nas madeiras passei algumas camadas de stain para impermeabiliza&ccedil;&atilde;o.</p>

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