잠신네컷

2023 잠신제 출품작 & 10월 이벤트

2023년 잠신제 출품을 위해 시작한 프로젝트이며, 10월 중간고사 후 중앙현관에서 잠신네컷 행사를 진행하였다.

주요 모듈

Django (웹서버)
OpenCV2 (카메라 연결)
Pillow (사진 합성)
PyAutoGUI (인쇄 매크로)
requests (클라이언트-프린터, 파일서버 연결)
websocket (프린터 웹소캣)
qrcode (QR코드 생성)
webbrowser (사진 파일 열기)

코드 흐름

클라이언트 (사진 부스)

사진 부스의 노트북에서 실행되는 사실상의 메인 앱! clientapp

인원수 선택 (start)

클라이언트 /startpage: 사용자가 인원수 선택 후 '시작하기' 버튼 클릭
새로운 Cut 모델 생성
이전 촬영에서 사용된 자원 모두 정리

배경 선택 (bg)

클라이언트 /background: 사용자가 배경 클릭
카메라 스레드 consumers.cam_while() 시작
- 이때부터 연결된 카메라의 실시간 화면을 받아와서 /ws/cam 주소로 base64/png 형식으로 계속 쏴줌
- 동시에 프레임들을 별개의 리스트에 저장해서, 나중에 동영상 스레드에서 영상 제작에 사용하도록 모아둠
- 카메라 관련 코드는 utils/webcam.py에 있음. opencv 모듈 사용.
영상 공유코드 스레드 consumers.manage_code() 시작
- https://jamsin-file.kro.kr/pre_code로 요청 보내서, 파일 공유코드만 미리 받아오기
- 받아온 공유코드는 Cut에 저장
- jamsin.tk와 통신 관련 기능은 utils/send_video.py에 있음
만약 settings.json에서 chroma=false라면 이 단계 스킵

촬영 (cam)

클라이언트 /cam
- /ws/cam에서 사진 받아와서 실시간으로 표시.
- 10초 카운트 후, 서버로 cap 메세지 보내고 찰칵소리 재생. 서버에서 사진 처리 후 resume 메세지 받으면 다시 10초 카운트 시작.
- 6장 다 찍었으면 서버로 end 메세지 보내고, 다시 서버에서 end 메세지 돌아오면 다음 단계로 이동.
카메라 스레드는 상시 돌아가는 중
- 클라이언트에서 cap 메세지 받으면 잠깐 카메라 기능이 멈춤 (의도한게 아니라 기술적 딜레이인데, 클라이언트에서 화면 멈추는건 은근 나쁘지 않았음)
- 현재 프레임을 Cut에 저장하고, 보정 작업 시행.
  - 크로마키 배경때문에 사진이 너무 초록초록해져서, 사진에서 초록 비율 10% 감소
  - 밝기를 전체적으로 10% 올림 (보정 빡세게 걸어준다고 좋아했음)
  - settings.json에서 크로마키 설정되어 있으면 크로마키 효과 적용. 아래의 조건 중 하나 이상 만족하는 픽셀을 지움.
    - 하나의 픽셀은 빛의 3원색인 Red, Green,Blue로 표현됨. 각 변수는 0~255 사이의 값을 가짐.
    - 조건 1. Green-Red > 25 이고 Green-Blue > 25 : 초록색 배경 감지
    - 조건 2. Green >= 250이고 Green-Red > 25 : 조명 때문에 밝기가 밝아지면 흰색에 가까워질 때가 있는데, 이러면 G와 R/B의 차이가 작아지는 경향이 있음. 따라서 Green이 250 이상인 경우 조명 때문에 밝아진걸로 보고, Green-Red>25로 '원래 하얀' 픽셀이 아님을 감지.
    - 조건 3. Green >= 150이고 Green-Red > 100 : 커다란 선글라스 소품을 사용하는 경우, 선글라스에 가려진 배경은 오히려 검은색에 가까워짐. 따라서 위와 같은 이유로 Green이 150 이상인 경우 선글라스 때문에 어두워진걸로 보고, Green-Red>100으로 '원래 어두운' 픽셀이 아님을 감지.
  - 보정 코드는 utils/chroma.py에 있음. pillow 모듈 사용.
  - 보정 결과물을 Cut에 저장하고, 클라이언트로 resume 메세지 전송 후 카메라 기능 계속.
- 클라이언트에서 end 메세지 받으면 동영상 스레드 시작 후 end 메세지 다시 보내고, 카메라 스레드 종료
  - 동영상 스레드 consumers.manage_video()
  - 카메라 스레드에서 저장해둔 프레임들을 영상으로 조합하여, 이름이 '잠신네컷.mp4'인 동영상을 제작
  - 영상 제작 후 프레임을 비우고, https://jamsin-file.kro.kr/post_file에 영상을 업로드함. 공유코드는 아까 배경 선택에서 이미 받아둠.
  - 영상 제작 코드는 utils/make_video.py에 있음. opencv 모듈 사용.
  - 영상 업로드 코드는 utils/send_video.py에 있음.

프레임 선택 (frame)

클라이언트 /framechoose: 사용자가 프레임 선택
카메라 스레드 종료

로딩 (load)

클라이언트 /loading
- 로딩이 너무 오래걸려서 만들어진 화면. 전날 새벽에 급하게 부랴부랴 만든 애니메이션이 일품!
- /ws/loading 연결해서 진행상황 실시간으로 표시하다가, 100% 되면 다음 단계로 이동.
로딩 스레드 consumers.manage_loading() 시작
- 사진 6장 모두 준비될 때까지 대기
- 사진 6장 + 프레임 = 1개의 사진으로 합성 (result.png)
  - 각 사진을 배경 프레임의 칸에 맞는 비율로 잘라서 부착
  - 동영상 QR코드 생성해서 오른쪽 하단에 배치
- 프린터 서버로 사진 전송
- 위 단계들 진행하면서 계속 각 단계별 안내 문구 클라이언트로 발송 (consumers.loading_update)
- 사진 합성 코드는 utils/combine_photo.py에 있음. pillow 모듈 사용.
- QR코드 제작은 utils/qr.py에 있음. qrcode 모듈 사용.

마무리 (end)

클라이언트 /end: 완성된 사진 화면에 표시, 돌아가기 누르면 처음으로 이동
완성된 사진 찾아서 base64/png로 전송

클라이언트-프린터 서버

클라이언트에서 온 사진을 프린터로 보내주는, 중간 다리 역할을 해주는 서버! printapp

사진 수신 (/send_print)
- 클라이언트에서 받은 사진을 /ws/print 웹소캣으로 전달

프린터

프린터에 연결된 노트북에서 실행될 코드 print_websocket.py

settings.json에서 설정된 주소인 클라이언트-프린트 서버에 /ws/print로 웹소캣 연결
웹소캣 데이터가 들어올 때마다 작업목록 리스트에 쌓아두고, 별개의 스레드에서 하나씩 순차적으로 실행
- 받은 사진(base64/png)을 'print.png' 파일로 저장
- print.png 파일 열어서, 인쇄 매크로 실행. (인쇄 매크로는 Windows 10/11의 '사진' 앱을 기준으로 설정됨)
- Ctrl+P -> 사진 장수 입력 -> 출력 -> 창 닫기
웹소캣 통신은 websocket 모듈 사용.
프린트 매크로 코드는 utils/printer.py에 있음. pyautogui 및 webbrowser 모듈 사용.

개선할 점

잠신네컷을 잠신제 직전까지 만들다가 실패하고, 10월 이벤트도 중간고사 바로 다음날 이었던지라... 만들면서, 혹은 이벤트 진행하면서 시간이 있었으면 개선할 수 있었을텐데 하면서 아쉬웠던 점들을 여기에 적어둡니다

자료 출처

우주 사진: https://www.instagram.com/p/CxOmGSRs3d-/
엘리멘탈: https://theqoo.net/movie/2846249863
분홍 하늘: https://jib.transportkuu.com/2020/11/23/%ED%95%98%EB%8A%98-%EA%B3%A0%ED%99%94%EC%A7%88-%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0-%EB%B0%B0%EA%B2%BD-%ED%99%94%EB%A9%B4/
셔터 소리: https://pgtd.tistory.com/283

필요 품목

사진 부스
- 카메라 (과학교육부 대여)
- 노트북 (과학교육부 대여)
- 조명 (과학교육부 대여)
- 파티션 (인문사회부 대여)
- 크로마키 or 배경지 (메이커실 보관)
- 캡쳐보드(HDMI in to USB out) (메이커실 or 과학교육부)
- 젠더(HDMI in to Mini HDMI out) (과학교육부 대여, 카메라랑 같이 있음)
인화 부스
- 노트북 1대 (과학교육부 대여)
- 프린터(G2060) (창의체험부 대여 - 2023 잠신제 로델라 예산으로 구매)
- 광택용지(GP-508) (구매 필요 - 메이커실에 20장정도 있음)
- 사진 보관용 비닐(OPP봉투 비접착식, 11x15cm) (구매 필요 - 메이커실에 조금 있음)
- 잉크(GI-990BK/C/M/Y) (프린터 박스에 같이 들어있음)
기타
- 클라이언트-프린터 연결 서버 (Azure)
- jamsin-file.kro.kr에서 pre_code 및 post_file 기능 활성화

개발환경 설정

Python, vscode, git 설치

설치 안되어있는 것들만 설치하면 됩니다

Python (>=3.10): https://www.python.org/downloads/
Visual Studio Code: https://code.visualstudio.com/
Git: https://git-scm.com/download/win

아래 명령어들은 vscode에서 Ctrl+J를 누르면 나오는 터미널 창에 입력하면 됩니다.

git clone

git clone https://github.com/jsrodela/life4cuts
cd life4cuts

필요 프로그램 설치

Redis: WebSocket(실시간 통신)에 사용되는 프로그램

Redis for Windows .msi 다운로드 후 실행

가상환경 생성

Pycharm에서는 대신 우측 아래의 <No Interpreter>를 눌러 가상 환경을 생성할 수 있습니다.

python -m venv .venv

아래 명령어로 가상환경에 진입해준다. (터미널 껐다 킬 때마다 해야함. 이거 귀찮으면 pycharm 쓰는게 좋음)

cmd
cd .venv/Scripts
activate.bat

의존 모듈 설치

pip install -r requirements.txt

settings.json 작성

공통부분:

{
  "SECRET_KEY": "비밀키", 
  "DEBUG": "True",
  "VIDEO_SERVER_URL": "https://jamsin-file.kro.kr",
  "PRINT_FILE_NAME": "print.png"
}

클라이언트의 경우:

{
  "type": "client",
  "chroma": true,
  "print_server": "http://example.com"
}

클라이언트-프린터 연결 서버의 경우:

{
  "type": "client"
}

프린터의 경우:

{
  "type": "printer",
  "print_server": "http://example.com"
}

DB 설정

python manage.py migrate

서버 실행

클라이언트의 경우:

python manage.py runserver

클라이언트-프린터 연결 서버의 경우:

python manage.py runserver 0.0.0.0:8000

프린터의 경우:

python print_websocket.py

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Releases

Packages

Contributors 3

Languages

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 33 Commits
clientapp		clientapp
main		main
printapp		printapp
utils		utils
.gitignore		.gitignore
README.md		README.md
manage.py		manage.py
print_websocket.py		print_websocket.py
requirements.txt		requirements.txt

jsrodela/life4cuts

Folders and files

Latest commit

History

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