🗐 電装工芸日記 - 舞台照明機器の製作とか -

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タグ「Art-Net」を含む投稿(時系列順)[93件](2ページ目)

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 Art-Netの受信に成功しました。
 先達のサンプルコードをコピペしてPort番号を書き換えただけで一発OK。積年の成果が出て良かったのですが、あまりにも簡単だったので肩透かし。
 複数のNICを使い分けるsocketの設定は先達情報に何パターンかありますが、Rasbian上のPythonに合うパターンを見つけるのに少し時間がかかったかもしれません。
 今は卓のエフェクトエンジンで出力したデータが画面に流れております。4096chのディマーを256bpmの正弦波で動かしています。アホか。

 テストデータはMAdot2からですが、SequenceとPhysicalにデータが出ていました。
 Sequenceは単純なインクリメント情報、Physicalは卓内のUnivres番号です。
 送信を作るときにはこの流儀を真似しましょう。

 ただ、MAdot2はOpCode<0x5000>以外のArt-Netパケットも出しており、socketで受信したバイナリが19バイト以上で頭12バイトがb'Art-Net\x00\x00\x50\x00\x0E'であることを最初にチェックしないといけません。当初はバイト長も見ずにb'Art-Net\x00'だけでチェックしていたのでデコード処理でエラーが頻発でした。OpCodeによってデータ長も内容も違うので当然の結果ですが、マルチキャストなら<0x5000>以外のOpCodeは出さないと先入観で思ってしまったようです。よくないですね。

 8ユニバースを受信させています。すべてのユニバースをデコード処理までしていますが、思った以上に軽々動いています。
 Sequenceをキーに連続性をチェックしましたが読み飛ばしもしていないようです。

 今のところは先日作った画面ではなくすべてのパラメータを表示するチェック用の画面に表示していますが、先日作った画面を同時に動かしてもCPU負荷は45%程度です。最大値は400%(100%×4コア)なのでまだ余裕があります。

#Python #[Art-Net]
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 Art-Netの受信に成功して処理負荷に余裕もあるとなれば落としどころをどうするか!?って話にもなるワケです。最大の望みはディレイ機能とカーブプロファイル機能を持ったパッチマシンですが、欲を出し過ぎたら頓挫します。
 さてさて、どこまで行けるのでしょう。

 お試しに次ぐお試しでとっ散らかったソースコードを整理整頓し、受信モニタとしてまとめ上げてからの話ですが、受信したArt-Netを送信する試験をしましょう。
 ただし、単にリレーするだけでは面白くないし処理負荷の確認にもなりません。受信をデコードし、1対1のパッチ処理をし、エンコードして送信することにします。1対1とはいえマッピングデータ用いた入れ替えをすれば最終形の負荷に近くなると思います。ここまでやれば天井が見えてくるでしょう。
 もしRaspberryPiには荷が重いならPCで動かせばいいって話もあります。今のところRaspberryPiというよりDebian上のPython3.7で動く様に作っていますのでPCでも動くと思います。レガシーDMXを搭載せずにいる理由の一つでもあります。

 今どきのムービング卓はArt-Netを出しますし、Art-Netのデコーダーは既製品が沢山ありますので、レガシーDMXまで作らなくてもいいかなぁ~なんて思ってます。専用基板を作る初期投資がキツイってのが一番大きいですが・・・

#Python #[Art-Net]
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 オレメモです。

 パッチマップ(出力側ベース)
 ・フリーフェーダースロット
 ・ディレイ:<0>ならスルー、<1-255>ならディレイ
 ・ユニバース(入力参照)
 ・スロット(入力参照)
 ・カーブプロファイル:<0>ならスルー、<1-511>なら以下とする
   >カーブプロファイル<1-255>はノンディマーとしてしきい値とする
   >カーブプロファイル<256-511>はカーププロファイルマップを参照する

#[Art-Net]
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 本業もボチボチ忙しくなってガラクタ週間も終わりを迎えようとしています。

 現場と打ち合わせの合間にArt-Netです。
 受信したバイナリをそのままの送信出来ないようでは先には進めませんが送信できない問題。
 解決はしましたが、正規マニュアルや先達の書き込みに「これはちがう」とある設定で動いてしまいました。

 基本環境:RaspberryPi4 Rasbian_buster Python3.7.3
 ネットワークインターフェース:内臓LANポート(eth0)、USB-LANアダプタ(eth1)
 IPアドレス:eth0もeth1もArt-Net用に設定済み。
 試験環境:MAdot2でArt-Netを送出、RaspberryPiを経由、中華電機のArt-Netデコーダで受信、レガシーDMXをDoctorMXでモニタ。
 処理内容:eth0で受信したArt-Netのバイナリをeth1で送信するだけ(これが出来なきゃ始まらない)。

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import socket

def artnet_rx_tx():
 """ 基本パラメータセット """
 RECV_HOST_NAME = ''
 SENDTO_HOST_NAME = '255.255.255.255'
 PORT = 6454
 """ socket受信の設定 """
 artnet_rx_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  #UDPによるソケットを宣言(受信で使う)
 artnet_rx_sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, 25, str("eth0" + '\0').encode('utf-8'))  #ソケットとNICを関連付け
 artnet_rx_sock.bind((RECV_HOST_NAME, PORT))  #送信元とポートをソケットに関連付け この場合はどこからの送信でも受けるって意味になる
 """ socket送信の設定 """
 artnet_tx_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  #UDPによるソケットを宣言(送信で使う)
 artnet_tx_sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, 25, str("eth1" + '\0').encode('utf-8'))  #ソケットとNICを関連付け
 artnet_tx_sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)  #ソケットをブロードキャストとして使う宣言
 """ 中継 """
 for i in range(800):  #繰り返し
  artnet_rx_bytes, addr = artnet_rx_sock.recvfrom(1024)  #受信処理
  if len(artnet_rx_bytes) > 18:  #受信データ長が最低長以上かを確認 下行とandで一文にしても意味は同じですがヘッダー長を下回った時にエラーになる
   if artnet_rx_bytes[0:12] == b'Art-Net\x00\x00\x50\x00\x0e': #DMXの値データだけを選別 ヘッダーチェック
    artnet_tx_sock.sendto(artnet_rx_bytes, (SENDTO_HOST_NAME, PORT)) #送信処理 ここがわからんで時間を喰う
 """ 終了操作 """
 artnet_rx_sock.close()  #ソケットの仕舞い
 artnet_tx_sock.close()  #ソケットの仕舞い

※ 行頭の空白と#は全角で書いていますので、このままコピペするとエラーになります。
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 for文による繰り返しで800回中継を行うテストソースです。

 ポイントはBroadcastの送信先を指示する「SENDTO_HOST_NAME」です。socket.sendtoのパラメータです。「RECV_HOST_NAME」と同様に空白データを割り付けるベシとされるのが一般的ですが動きません。Broadcastアドレスを示す古い方法の'255.255.255.255'にしたところ稼働したという話です。
 '2.255.255.255'や'10.255.255.255'でも稼働しましたが、'255.255.255.255'はゾーンの末尾アドレスを示すマジックナンバーらしく汎用性が高いと思われます。

 動けばいいのですが、かなりの時間を喰ってしまい課題の残りが明日以降になりました。

 ここまで出来ればパッチマップによる入れ替え処理を作ります。
 壮大な繰り返し処理となりますので、どれだけ簡素に出来るかがカギになります。

#Python #[Art-Net]
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 空き時間が少なかったのですが、Art-Netのエンコードを試してみました。
 受信したバイナリをデコードし、パラメータをそのままにエンコードして送信です。単純な動作ですが、これが出来なきゃパッチマシンなど絶対無理というテストです。
 卓からの8ユニバースをすべて処理したのですが、負荷の増加は2.5%くらいでした。十分に許容範囲で収まったのは良いことです。
 パッチマシンは8in8outくらいを想定していますが、16in16outも可能だったりして。16ユニバース出る卓が無いので試せないし作ってもオーバースペックなので私は不要かな。機能全体を組み込んでから悩むことですが・・・。

 今のところ1日1課題。
 あとどれくらいの課題があるのかわかりませんが、納期はありませんのでノンビリいきましょう。ここまで出来れば、丁寧にclassライブラリにまとめ上げ、コメントに使い方を明記して後々も使える様にしておきましょう。
 そういう意味ではキー操作やモニタ表示もclassライブラリにして汎用性を高めるのがいいですね。

 と言いますか、このまま書き増しを続けるとソースコードがグチャグチャになって後で後悔しそうです。
 私のメインはPICのアセンブラなのでANSI-Cの関数タイプっぽい書き方をしがちですが、Pythonならオブジェクト指向な書き方をしたいものです。最近、クラス、インスタンス、継承を使う意味と感覚がわかってきましたので、出来るだけそういった書き方をしていこうと思います。
 以前は「継承」ってのが感覚的にわからんかったのですが、関数を束ねて新しい関数を作るだけだと簡単に考えればいいみたいです。ただ、関数は実体なのであっちこっちの関数から同じ関数を同時に呼ぶと衝突が起こります。解決には親関数の中で使う関数を親関数にとって専用にすればいいのですが、同じ様な関数を使うだけ書くのは面倒だしやらたとソースが大きくなるので、ひな形であるクラスから実体のインスタンスを作るという発想になったのだと最近ようやく「感覚的に」理解出来ました。
 その筋の解説書を読むと「継承はオブジェクト指向という高貴な峰の頂」みたいな奇妙に美化した記述が多いのですが、その実態は「楽して俺様関数書きてぇ〜」って俗っぽい発想でした。美化した手段を書くだけで目的を書かない解説書が多いので感覚的にわからんかったのです。

#Python #[Art-Net]
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 画面とArt-Netの送受信を結合させられる段階になりました。Art-Netをスルー出力し特定のユニバースをモニタします。
 簡易ながら実験段階で出来ていることですから、画面を整えたからってなんだよって構成ですが、パッチマシンの一部を先行して作っているので重要な過程です。表示することが目的ではなく、最低限持たなければならない機能を出来るだけ見やすく使いやすく軽く、そして今後の伸びしろを持たせた構成でまとめ上げることが目的です。

#[Art-Net]
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 Art-Netの受信モニタはイメージ通りに動きました。選択したユニバースをキレイに表示しています。
 当面の習作課題はクリアしましたが、喜ぶというより目の前に新たな壁が見えてきました。

 この後はartnet-coreと名付けている受信と加工を司るサーバー的な部分を作ります。
 ここまでの経験をもとに全体の構造をよく考えてから作る必要があります。

#Python #[Art-Net]
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 キーボード、モニタ、ネットワークなど、ハードウェアとのやり取りを先に進めていますが、ボチボチ本丸であるパッチ機能の具体的な作りもまとめ始めています。
 パッチ機能はマッピングファイルに従って入力を出力に置き換える作業なのでアルゴリズムに難しいことはありませんが、十分な速度を得られるかが難しい課題です。
 DMX512は1スロットあたり44usecです。100万分の44秒ってことですが、8ユニバース扱うなら100万分の5.5秒以内に1スロットを確実に処理しなければなりません。RaspberryPi4BのCPUクロックは1GHz以上であり、それが4スレッドありますから間に合うような気もするのですが、確認しながら工夫していく必要があると思われます。
 なんの工夫もなくPythonを動かすとCPUは1スレッドしか使われません。RaspberryPiでは能力の1/4しか使えないってことです。CPUの能力を最大限使おうとするなら、実行ファイルを複数に分けてOSレベルでプロセスを分けるか、Python内でmultiprocessingを定義して複数のCPUスレッドがPythonの処理を請け負うように仕向けないといけません。
 multiprocessingの使い方はThreadingと似ているので難しいことは無さそうですが、こういったちょっと深いところをちゃんと書かないとRaspberryPiでパッチマシンは厳しい感じです。

#Python #[Art-Net]
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 先日書いた謎のオレメモ

 np.abs( np_array_dt - ( datetime.datetime.now() - datetime.timedelta(seconds=0.1) ) ).argmin()

 これはDelay機能で重要な処理です。
 日時の配列(np_array_dt)の中から、現在日時から一定の時間を差し引いた日時に最も近い日時を項に持つIndexを得ます。

 Delayを構成するにあたり、受信値に日時を付けて数世代のデータを保存し、少し前の入力値を使います。出力を遅らすのではなく入力を遅らすのです。
 パッチはパッチマップに従って入力スロットの値を出力スロットにコピーしますが、コピー元の入力スロットを探すアドレスに受信世代のインデックスも持たせれば1フェーズでパッチとDelayの処理が完了します。コピー元のアドレスの表現を「何秒前の何番LINEの何番スロット」とするワケです。Titan系からのパクリですが、LINEとはDMXの内部系統のことです。8ユニバースを扱う構想ですから8LINEあります。内部系統に入出力先をパッチするのは言うまでもありません。
 意味合いとして正しいのはパッチが済んだデータの出力を指定時間遅らすことだと思いますが、入力を遅らせてもその様に振る舞うならいいかなと。

 そもそも反応が鈍い劇場の調光装置と反応が鋭い機器をワンボードで操作しても明かりの変化を一斉にさせたいという要望からのDelayです。カットインをカットインにしたいだけで、照明効果を作るエフェクトではありません。
 ですから、厳密に設定時間分遅らせることが目的ではなく、全体が同じタイミングで動いているように「見えれば」いいので、入力の世代を管理する方法で十分だと思うのです。

 「少し前の日時のインデックス」を見つけるのが謎式の正体です。

 ちなみに、時刻を使わず日時を使う理由は、深夜24時、日付が変わる瞬間に必ずエラーが起こるからです。0時0分0秒付近でほんの一瞬ですが、設定可能な最大Delay時間前のデータが出ます。Delay最大値が1秒なら1秒前のデータが出てしまうのです。一瞬のこととはいえ、こんな潜在エラーがあったらカウントダウンの現場では使えません。

#Python #[Art-Net]
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 Art-Netパッチにはミキサー機能も入れたいような。
 将来的にレガシーDMX512も取り付けるならあると便利ですし、Art-Netはローレベルでミキサーを構成しやすいのがわかったからです。
 見える機能にしないまでも、内部的には可能な様に作っておけばいいのかなと。

 機能の大枠はミキサー、パッチ、ディレイ、カーブプロファイル、リミッタまたはコンプレッション、ライン(固定値・いわゆる直)で検討を進めています。
 設定項目を多くし過ぎると凡ミスの原因になりますので現実的な線で考えたいですが・・・

 用語ですが、DMXの内部系統をラインと呼ぶと混乱するのでルート(route)と呼ぶことにします。

#[Art-Net]

■当面の課題

花粉症シーズンも一段落したようで重傷者にも笑顔が戻ってきました。私は原始人なので花粉が酷い日でも鼻の中が埃っぽいなぁくらいにしか感じませんけど。
気温の変化が激しいようですので、みなさま健康管理には注意してください。

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2024年5月17日(金) 11時57分19秒