2015年清华第二届创客日-天津机电职业技术学院
目录
团队介绍
天津机电职业技术学院创客社团
张仲翔，14级化四自动化4班 社长，负责电路控制，编程。
周凯文，14级机电1班，负责航拍校区和帮助焊接线路。
赵志鹏，14级机电班 ，负责前期购买制作工具和材料，参与模型制作。
李如意，15级机电9班，负责模型制作。
周超，15级机电10班，负责焊接电路。
钟海燕，14级记信一班，负责沙盘绿化。
王林超，15级机电6班，沙盘人力资源分配。
雷成钢，15级机电11班，负责模型制作。
李宁，15级机电11班，负责模型制作。
毛宏伟，15级机电10班，负责模型制作。
吴瑞杰，15级自动化3班，负责模型制作。
郭建斌，15级电商2班，负责CAD作图。
李宗林，15级机电6班，负责模型制作。
任世伟，15级机电3班，负责模型制作。
贾新颖，15级金融与证券一班。负责拍照摄像。
周全红，15级自动化2班，负责模型制作。
单仪园，15级自动化3班，负责模型制作。
张普，15级机电6班，负责模型制作。
刘欢，15级机电10班，负责模型制作。
徐振彬，15级机电10班，负责模型制作。
徐瑞钦，模型制作。
侯鹏一，模型制作。
朱志超，模型制作。
李浩崧，模型制作。
李腾，模型制作。
柳根固，模型制作。
刘浪，模型制作。
王森，模型制作。
姚翔，模型制作。
张向坤，模型制作。
项目介绍
用户需求
做新校区沙盘模型，向领导展示，用手机APP控制建筑灯光，或者手动开关控制。
简介
沙盘，就是根据地形图、航空像片或实地地形，按一定的比例关系，用泥沙、兵棋和其它材料堆制的模型。这样人们就能很清楚的了解某一区域或建筑物、建筑群的外形特征。
历史背景
据说，秦在部署灭六国时，秦始皇亲自堆制研究各国地理形势，在李斯的辅佐下，派大将王翦进行统一 战争。后来，秦始皇在修建陵墓时，在自己的陵墓中堆建了一个大型的地形模型。模型中不仅砌有高山、丘陵、城池等，而且还用水银模拟江河、大海，用机械装置使水银流动循环，可以说，这是最早的沙盘雏形，至今已有2200多年历史。 现代用很多新技术来制作沙盘，有以下分类 按照制作材料分
沙盘分类
沙盘分为简易沙盘和永久性沙盘。
简易沙盘，是用泥沙和兵棋在场地上临时堆制的，其顺序为：图上准备，确定沙盘的水平比例尺和垂直比例尺（通常水平比例尺小于垂直比例尺），计算沙盘尺寸，堆制地貌，设置地物和军事情况。其中主要是堆制地貌，方法是:选定最低等高线及有关地貌特征点，并将其位置从地形图上转绘到沙面上，按垂直比例尺计算山顶、鞍部、山脚等处的插签高度，对照地形图进行堆制。
永久性沙盘，一般用泡沫塑料板或胶合板、石膏粉、纸浆等材料制作，其方法与堆制简易沙盘基本相同，但塑制地貌，要放大底图、锼制和镶钉等高线板、堆塑填料和涂饰地表颜色。[1]
1．地形沙盘：
地形模型是以微缩实体的方式来表示地形地貌特征，并在模型中体现山体、水体、道路等物，主要表现的是地形数据，使人们能从微观的角度来了解宏观的事物。地形模型的应用范围及其广泛，主要运用的行业有：政府、交通、水利、电力、公安指挥、国土资源、旅游、人武、军事等。
2．建筑沙盘：
建筑模型是以微缩实体的方式来表示建筑艺术的、无论是单体的造型、还是群体的组合都是如实地表达建筑思想的构造，将建筑师的意图转化成具体的形象。
3．电子沙盘：
电子沙盘通过真实的三维地理信息数据，利用先进的地理信息技术，能实时动态查找每一个点的地理信息。如三维坐标，高度，坡度，河流、道路及各种人工工程与设施、远景规划等信息。并能通过先进的三维仿真功能实时在电脑上进行三维单点飞行，路径飞行，绕点飞行，工程设施查询，经济效益的分析以及其他各种智能分析等。适用于移动通信的选址和大范围的水利设施的规划与建设等与地理地形关系密切的单位。电子沙盘分为三维电子沙盘、声光电沙盘和多媒体触控沙盘。是由多媒体计算机（触摸屏一体机）、逻辑控制器、驱动器、舞台灯光控制器以及触摸式遥控器（PDA掌上电脑）等设备组成，与模型沙盘、大屏幕投影以及多媒体展示软件等配合，实现对模型灯光、舞台灯光动作进行自动、手动、遥控控制，以语音、文字、图片和视频图像等多媒体形式配合同步展示模型沙盘中的各类相关信息，达到全方位互动式的多媒体展示效果。[2]
在展厅应用中模型沙盘与应用计算机智能展示控制系统是一项具有高新技术水平的、富有创意的设计。它能够让公众生动、形象、快速、准确地认识了解模型沙盘所展示的内容，能有效的实现向公众展示的目的。它从实际出发覆盖了观赏者的需求：语音介绍、触摸智能、灯光特效、遥控控制等智能化科技，使展厅富有生命力、智能化、丰富多彩、方便展示及修改等多方面功能。[3]
a 、三维互动虚拟楼盘--放在电脑里的建筑模型
三维互动虚拟楼盘是能升级和替代建筑模型和样板房的楼盘预售工具它利用房地产开发商提供的设计图纸和材质数据将拟建楼盘1：1精确地仿真在电脑上，超大场景和局部渲染，营造震撼的视听效果，提升现场销售的业绩。 顾客可在售楼部或网站上进入虚拟楼盘如同玩游戏一样在虚拟楼盘中前后左右上下走动和飞翔并可进入中意的房间查看装修效果还能了解周边环境交通位置开发公司实力按揭计算金额等。系统可自动生成三维动画片用于在售楼部播放和作电视广告。
b. 多媒体沙盘
多媒体沙盘可以立体化的展现本级政府或部门所属区域内的山水及地形地貌，以多种形式体现各级政 府所属部门及各种指挥要素。采用计算机多媒体控制技术，使声(解说)、光、像、字幕同步显示或异步显 示，既可通过遥控、手控、感应式控制，也可以多媒体控制；既可数码显示、单点显示、组合显示、动态 显示，还能仅用一根电话线就可实现远程视频监控显示。具有操作灵活、简单、便于维护和修改等特点。
我们这次沙盘制作用到了无人机航拍技术，用无人机高空航拍校区，对无人机的操作也是一个挑战，因为操纵飞行器也是以前从来没有过的事情。
功能需求
建筑模型是以微缩实体的方式来表示建筑艺术的、无论是单体的造型、还是群体的组合都是如实地表达建筑思想的构造，将建筑师的意图转化成具体的形象。 新校区沙盘，能够直观的看到我们天津机电职业技术学院的整个校区的景观。 我们制作的新校区沙盘，
1，要达到把校区的整体格局如实地表达出来，展示给大家观看。
2，有一个亮点是我们创客社团会给模型制作很棒的灯光效果，使用单片机，通过手机APP来控制，也可以手动开关控制。
3，这个沙盘结构紧凑，而且模块化，易拆卸易搬运易组装。
4，可以长时间保存，不易损坏，
设计参数
我们先去新校区航拍，了解新校区的整体布局，还有各个楼的样式结构，然后根据航拍图片，询问了一位专业制作沙盘的人，是乐生工艺淘宝店的店长，他专业做沙盘模型，他帮助了我们很多，包括制作的流程。 制作的沙盘大小是180*240cm的这样一个长方形的样子。 我们是在网上搜到的比例，是1：150。 制作的所有尺寸都是一样的，包括购买的沙盘小车模型，树模型，沙盘人物模型，路灯模型，比例都是1:150。
工作流程
前期
筹划
创客空间10月份—11月份活动策划
沙盘ZBA（zero-based activities) 一、前期准备
1、纳新
此次纳新除了棋盘广场纳新之外，将利用学院的微信平台、校广播台、贴吧等方式同时纳新，这样可以让更多的同学知道创客、了解创客。（纳新环节已完成）
面试将采取传统方式利用“635头脑风暴”
2、培训
此次培训为期一周，培训内容：项目确定、Teambition的使用、各职务职能、活动贡献值评价标准、活动规则等。
3、活动彩排
挑战方各部门按照活动流程表开展活动，找出活动中可能会发生的突发事件并及时调整。
二、活动(10月20日—11月23日）注：课余时间 （1） 航拍器制作和航拍图拍照 1、10月20日-10月20日航拍器制作，实验。 2、10月20日-10月30日航拍图拍照 （2）沙盘制作 1、11月20日-11月22日完成沙盘的设计、制作。 2、11月22日成果汇报 注：活动开展具体时间规划按照流程表开展（流程表待定）。
购买
沙盘制作材料和工具 制作前期购买所需材料和工具。 留有预算，怕过程中还有需要购买的材料。
学校拨款购买制作材料和航拍飞行器，因为我们都没做过，头一次接触沙盘制作，我们就在网上找沙盘制作视频教程学习，然后试着做旧校区的模型，还有其他一些准备工作。
航拍
我们一共去新校区航拍了两次，第一次拍好后，老师说再进行一次航拍，就是让无人机围着校区飞一圈，这样可以使大家对新校区有一个整体的认知。 航拍回来的视频大家人手一份，为了大家先感觉一下整个校区的景观。 400px 400px
制作
第一步 我们先画出楼的图纸。我们有一位同学郭建斌，他利用CAD软件按算出的比例来画出图。其他组的话，他们不会使用CAD，所以只能手绘出图纸。
第二步 画好后再用pvc板子按图上的尺寸割出来，包括窗户也是，先用铅笔画好窗户所在位置，然后背面贴上褐色贴纸，然后用刀把窗户掏出来。楼顶，走廊等等，也都是按这个顺序一步一步做出来的。这个工作是最先开始做的，耗时间，耗精力，尤其是掏窗户，刀一不小心就会歪，然后出来效果就不好看。
第三步 然后做绿化，我们原先定的是在沙盘桌上先垫一层土，然后再在上面用pvc板子做绿化，可老师来看了一下说不行，你这么做的话不好搬动，到时候要往新校区搬运呢，然后我们改方案，把土都撤走，讨论决定用kt板子做绿化。今天我赵志鹏，王林超，张仲翔，还有贾新颖去购买kt板，还有所需用的双面胶，502胶水，和给房顶上色的白色颜料，一共花了380块钱，买回来后就赶紧制作。 我们和肖老师讨论沙盘绿化的事情
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第四步 制作有灯光效果，社长带着周超和周凯文制作灯光，周超和周凯文负责把灯焊接好，然后张仲翔编写控制程序，然后各个小组把做好的楼模型拿给他们安装灯光。
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周超制作了沙盘电源和副控制板，周凯文把LED贴片灯焊出两根线，张仲翔进行对STM32编程，我们把各个宿舍楼的led灯组成矩阵型式，保安主楼和路灯的灯都连接好，我们通电进行了测试，把不亮的灯找出来进行了逐步分析，找出其问题所在，并解决，把灯都装进各个小组做好的楼里面，最后把楼放到沙盘底座上，我们进行了连接主线，实现了各栋楼的灯光效果。
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第五步 我们大家把制作好的模型一一按装在沙盘桌上。
后期
一些细节完善，灯光调试，接的线路是否正常，底座是否放稳等等.
参考文献
我一个偶然的机会知道了一个制作沙盘的人。是乐生工艺淘宝店店主，他卖沙盘制作模型材料，而且也制作沙盘。 他对我们制作帮助很大，包括前期购买材料，沙盘桌使用方法，制作流程，都提供了非常大的帮助，还有他制作的沙盘模型制作教程视频对我们制作起了很大的指导作用。
