Si vous avez déjà visité un musée scientifique, une exposition ou tombé sur une vidéo virale en ligne, vous avez probablement vu ces bacs à sable interactifs où la création d’une montagne avec votre main la transforme instantanément en une carte topographique colorée. Le créateur indépendant UncleStem a désormais recréé cette expérience sous une forme beaucoup plus compacte et abordable. En combinant un mini projecteur remis à neuf à 20 $, un capteur miniature de temps de vol (ToF), un microcontrôleur ESP32-C3 et une programmation assistée par l’IA, le projet transforme le sable en un bac à sable portable de réalité augmentée (AR) qui réagit à chaque mouvement en temps réel.
Le système s’appuie sur un capteur Tof compact qui mesure en continu la hauteur du sable à l’aide d’une matrice 8×8 composée de 64 zones de détection indépendantes. Au lieu de capturer des images comme une caméra conventionnelle, le capteur émet des impulsions de lumière infrarouge et calcule le temps qu’il faut pour qu’elles reviennent, générant ainsi une carte de profondeur en direct du terrain. Les premières tentatives utilisant un Arduino Nano se sont rapidement heurtées à des limitations de mémoire et de traitement, conduisant à un passage à une mini carte ESP32-C3 capable de gérer efficacement les données entrantes et de les transférer via la communication I2C. Pour compléter l’installation, le créateur a remis à neuf un projecteur d’occasion en remplaçant sa batterie interne gonflée et a monté le projecteur et le capteur sur un bras articulé personnalisé imprimé en 3D et conçu dans Fusion 360, garantissant que les deux systèmes restent parfaitement alignés.
La polyvalence du capteur ToF s’étend au-delà des applications de réalité augmentée. Dans un autre projet couvert par Circuit Digest, un fabricant a réutilisé le même capteur ToF pour créer un scanner 3D compact qui capture des informations de profondeur, soulignant ainsi le potentiel du capteur pour un large éventail de projets de détection spatiale à faible coût.
L’un des aspects les plus intéressants de la construction est la façon dont l’IA a été utilisée comme assistant d’ingénierie tout au long du développement. Le programme code automatiquement le terrain en couleur, affichant le bleu pour les vallées, le vert pour les plaines, le marron pour les montagnes et le blanc pour les altitudes les plus élevées. L’optimisation multiple permet d’augmenter les performances de seulement 1 image par seconde à 15 FPS beaucoup plus fluides. Des outils d’étalonnage supplémentaires, notamment un système d’alignement des coins à quatre points et une fonction dédiée de « remise à zéro » pour compenser l’inclinaison du capteur, ont contribué à créer une expérience AR fluide. Le projet est un bon exemple de la manière dont le matériel abordable et le développement assisté par l’IA rendent des technologies autrefois limitées aux universités et aux laboratoires de recherche accessibles aux créateurs et aux éducateurs de tous les jours.
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