3D-Simulation

Hellenistisches Alexandria

Projekt von Hans-Christian Meynert

In diesem Projekt soll die antike Stadt Alexandria des Jahres 240 v. Chr. in Ägypten mit Edutainment fiktiv simuliert werden.
Die Grundlagen des Projekts (siehe unten Schritt 1-8) sind abgeschlossen. Der letzte, bei weitem umfangreichste Schritt ist die Einbindung einer umfangreichen Adventure-Story. Die Programmierung dieser Story läuft momentan noch.
Eine ganz einfache Story ist als Beispiel aber auch schon jetzt implementiert.
Das ganze Projekt ist zu finden unter:

https://hcm.000webhostapp.com/games/

Auf der Website werden neben diesem Projekt übrigens noch einige weitere interessante Themen aus Physik, Mathematik, aber auch Inhalte mit Bezug zu Japan und Religeon behandelt.

Folgende Schritte des 3D-Simulations-Projekts sind bereits abgeschlossen:

1. Beschaffung eines kostenlosen C-OpenGL-Compilers für die Windows API.
Dafür ist der Digital Mars Compiler gut geeignet (siehe Projektordner, Compile.TXT).

2. Verallgemeinerung des NeHe-Tutorials Nr. 10 über virtuelle Welten.

3. Programmierung einer Collision-Detection, d. h. , dass die Wände undurchdringlich sein sollen.

4. Übung von “Maskierung”, d.h. Ausschneiden von Bildrändern vor Hintergrund nach NeHe-Tutorial Nr. 20.

5. Animation von beliebig vielen über die Landschaft laufenden Griechen.

6. Generierung einer RNG-Landschaft, d. h. einer zufälligen Landschaft.

7. Implementation von Sprachausgabe über mp3, damit die Griechen auch sprechen können.

8. Hinzufügung von Edutainment wie z. B. Bücher von Archimedes, der kurz zuvor in Alexandria forschte und lehrte.


Bau eines Arduino-Theremins mit Bausatz (Projekt Björn & Olaf Koenig)

Bei der Suche nach coolen Arduino – Projekten, die auch mein Sohn schon durchführen kann, bin ich auf die Website von Urs Gaudenz aus der Schweiz gestoßen (Link unten eingefügt).
Dort wird beschrieben, wie man mit einem Bausatz und einfachsten Grundkenntnissen ein fantastisches elektronisches Musikinstrument, ein “Theremin” bauen kann, das überall für Interesse sorgt, wo es zum Einsatz kommt.
Mit diesem Instrument wurden bekannte Filmmelodien eingespielt wie z. b. die von Once upon a time in the west und Inspektor Barnaby
Zwar ist die gesamte Website englischsprachig, doch alles ist mit normalen Schulenglischkenntnissen zu verstehen. Zur Not gibt es ja gute online-Übersetzer.

Ein tolles Einstiegsprojekt, da mit wenig Aufwand, wenigen Kenntnissen und nicht allzu hohen Kosten ein toller Erfolg erzielt wird.
Der Grund-Bausatz ist auf der Website bestellbar und wird innerhalb weniger Tage geliefert
Zusätzlich müssen noch Lautsprecher und Aluminium-Rohre gekauft werden und das ganze dann nachher irgendwie in ein Gehäuse gebracht werden.

Materialliste:
1 x Theremin-Bausatz, € 74,-
1 x Arduino Uno oder Nachbau, ab ca. € 3,- (aus Asien, Internet)
1 x PC-Lautsprecher-Set, ab ca. € 20,- (Elektronikmarkt)
2 x Aluminiumrohr Durchmesser 4/6 mm, Länge 50 cm, ca. € 2,- (Baumarkt)
oder alternativ fertige Antennen von der Website, € 19,-
1 selbstgebautes Gehäuse, € ?,-
Gesamtkosten: Ca. € 100,- plus Gehäusekosten

Zusammenbau:
Die komplette Bauanleitung für das Theremin selbst ist auf Urs Gaudenz’ Website abrufbar, daher bedarf es hier eigentlich keiner weiteren Anleitung. Es müssen lediglich einige Bauteile auf eine Platine gelötet werden, das hat auch mein Sohn nach Anleitung problemlos hinbekommen.

Bleibt die Frage, wie man die ganze Hardware möglichst originell und transportierbar in einem Gehäuse unterbringt. Natürlich kann man auch die Boxen getrennt vom Theremin aufstellen, wir wollten aber gerne alles zusammen in einem “Gesamtinstrument” unterbringen.

Wir haben dazu einen aus einer Ladenausstattung ausgemusterten Kunststoffkasten genommen und den Subwoofer sowie eine schaltbare Dreifachsteckdose darin untergebracht. Die Hochtöner haben wir einfach außen mit Sekundenkleber angeklebt.
Den Arduino mit dem Thereminaufsatz haben wir an eine Grundplatte für ein Arduinogehäuse geschraubt und das ganze dann mit dem Kunststoffkasten verschraubt.
Die ganze Konstruktion haben wir auf ein altes Fotostativ gesetzt und haben so jetzt ein transportables Instrument, das auch in der Höhe verstellbar ist.
(Foto folgt)

Selbstverständlich gibt es tausende andere Möglichkeiten, sich ein eigenes Gehäuse zu bauen, der Phantasie sind da ja keine Grenzen gesetzt.

Hier der Link zur Seite von Urs Gaudenz:
http://www.gaudi.ch/OpenTheremin/index.php/opentheremin-v3

 

Intelligente Zugangskontrolle für den Keller (Philip Markus)

Mal eben schnell in den Keller gehen, doch dann steht man vor verschlossener Kellertür und sucht verzweifelt den zugehörigen Schlüssel… doch vergebens. Wer kennt diese Situation nicht? Immer den passenden Schlüssel dabei zu haben für die unzähligen unterschiedlichen Schlösser – sei es für das Fahrrad, das Auto, die Haustür, den Gartenschuppen oder eben für den Keller – gestaltet sich manchmal schwierig.

Dem möchte ich Abhilfe schaffen. Ein elektro-magnetisches Schloss an meiner Kellertür soll mir auch ohne Schlüssel jederzeit Zugang gewähren.

Geplant ist die Verwendung einer elektro-magnetischen Schließeinheit mit intelligenter Steuerung. Ein Arduino Mega übernimmt dabei die Steuerung und Zutrittskontrolle. Die Zugangsfreigabe selbst erfolgt durch die Eingabe einer Zahlenkombination über ein Keypad. Im weiteren Verlauf des Projekts soll noch ein RFID-Sensor ergänzt und implementiert werden. Ein passender RFID-Chip am Fahrrad soll es mir dann ermöglichen, auch ohne Code-Eingabe Zugang zu bekommen und mein Fahrrad im Keller verstauen zu können.

Die Steuerung und das Netzteil selbst sowie der RFID-Sensor werden in ein verschraubbares IP44 Gehäuse eingebaut. Auf der Oberseite des Gehäuses wird dann das Keypad befestigt. Die Schließeinheit und Steuerung werden an der Wand oder an der Kellertür selbst befestigt. Fertig ist die intelligente Zugangskontrolle für den Keller.

Status:
Planung abgeschlossen, Material noch nicht vorhanden

Solarkollektoren für Poolheizung (Projekt Olaf Koenig)

Ausgangssituation:
Schon seit längerer Zeit denke ich darüber nach, wie ich meine Poolheizung effizienter machen könnte, die bisher aus einem einfachen schwarzen Kunststoffschlauch besteht, der auf dem Dach meines Gartenhauses liegt und von der Sonne beschienen wird.

Ausgangssituation

Durch diesen Schlauch leite ich einen Teil des bereits gefilterten Wassers zurück in den Pool. Bei durchgehendem Sonnenschein erreiche ich im Sommer so eine Austrittstemperatur von ca. 30° C.
Da mein Pool mit ca. 10 m³ Wasser in die Erde eingelassen ist, heizt sich das Wasser selbst kaum von alleine auf, so dass das aus dem Schlauch kommende Wasser fast allein für die Beheizung herhalten muss. Deshalb möchte ich die Effizienz dieser Beheizung steigern.

Idee:
Ich werde den bisher ca. 90 m langen Kunststoffschlauch in kleinere Abschnitte aufteilen und in Gruppen nebeneinander gelegt in größere Sammelrohre leiten.

 

Sammelrohre

Wasserkreislauf Gruppierung

Diese Gruppierungen werde ich dann in einzelne Kästen einbauen, die von innen schwarz lackiert und oben mit einer transparenten Glasabdeckung geschlossen werden.

Kollektorkasten

Von diesen Kästen werde ich wiederum mehrere bauen, die ich nach dem gleichen Prinzip miteinander verbinde, wie die Rohre innerhalb der Kästen.
Das so aufgeheizte Wasser sollte wahrscheinlich eine wesentlich höhere Temperatur haben. Das aufgeheizte Wasser werde ich dann schließlich über die Rückführung ganz normal in den Pool wieder einleiten.

Status:
Planung abgeschlossen, Durchführung Frühjahr 2019.