Аннотация
При съемке PTZ камерами есть серьезное ограничение: движения камер при управлении с джойстика механические, сильно отличаются от динамики операторских камер. Это особенно заметно, когда оператору нужно следить за человеком на относительно крупных планах.
Предлагается два решения этой проблемы: PTZ-трекер, который автоматически "ведет" выбранного человека на заданном плане (это проект Мастерской видеотехнологий, руководитель @Моисеев Михаил Васильевич ), и ручное управление камерой, эргономически повторяющее управление классической штативной камерой: штативная голова с ручкой (или двумя ручками) с пультом, позволяющим управлять зумом и переключать режимы работы устройства (например, переключаться между камерами, сбрасывать позицию и тд).
Требуется собрать на основе штатива (головы штатива) рабочее место оператора PTZ камеры: поворот штатива дает команду на соответствующий поворот камеры. Предложить решение (по умолчанию -- на основе компьютерной мышки). Взаимодействие с Bitfocus Companion.
Если датчиком движения будет выступать контроллер/оптическая система мышки, то проект нужно рассматривать в контексте работы с Bitfocus Companion, который используется в IP-видеокомплексах. Там нет поддержки HID Report, про это есть отдельная тема.
Роли
- Конструктор
- Программист
Имеющийся задел
Только идея.
Ожидаемый результат
Устройство на основе штатива или штативной головы, установленной на столе. В зависимости от выбранного пути решения задачи либо самостоятельное сетевое устройство с поддержкой ONVIF/VISCA, либо подключаемый к компьютеру контроллер.
Минимальный вариант:
- Управление панорамированием и наклоном камеры по положению ручки (головы) штатива.
- Управление зумом камеры с установленного на ручке штатива устройства ввода (минимально -- кнопочного, но правильнее -- рычажкового, с вариативной скоростью)
- Выбор режима работы контроллера (отключен / включен / трекер). При переходе в режим "включен" текущее положение головы штатива будет соответствовать текущему положению камеры. "Трекер" - это вызов внешнего AI трекера (запрос API).
Полный вариант:
- Выбор камеры (если устройство включает вывод потока на экран, то выбранная камера показывается на экране).
- Выбор / запись пресетов
🎯 Общая характеристика проекта
| Атрибут | Значение |
|---|---|
| Тип | Программно-аппаратный проект (рабочий) |
| Максимальная оценка | 10 баллов (рабочий проект) |
| Описание | Исследование: неестественность управления PTZ-камерами с джойстика. Продукт: эргономичное рабочее место оператора PTZ-камеры на основе штативной головы, повторяющее кинематику ручной камеры. Система преобразует физические движения головы штатива в команды ONVIF/VISCA для удалённой камеры. Интеграция с Bitfocus Companion и AI-трекером. |
| Цель продукта | Создание интуитивного интерфейса управления PTZ-камерами, имитирующего поведение операторской камеры, для плавного, естественного слежения за объектами (например, спикером) в условиях студии, лекционного зала или трансляции. |
| Целевая аудитория | Операторы видеосъёмки, организаторы онлайн-трансляций, преподаватели, AV-интеграторы, службы трансляций, умный класс, корпоративные пользователи, студии стриминга. |
| Технологии (рекомендуемые) | Arduino/Raspberry Pi/ESP32, датчики угла (гироскоп/энкодер), штативная голова, кнопки/джойстик зума, Python/C++, ONVIF/VISCA, REST API, WebSocket, Bitfocus Companion, FFmpeg (опционально), веб-интерфейс, Docker, HID-эмуляция (опционально), Ethernet/Wi-Fi. |
📅 Поэтапные требования к проекту
📌 Этап 1: Выбор темы
Дата: 19.01.2026
Формат: Онлайн-форма
Документы: Форма
🔹 Требования к защите
- Подтверждён выбор темы 5-2.
- Сформирована команда (до 2 человек).
- Определены роли: Конструктор (механика, сборка, датчики), Программист (логика, протоколы, интеграция).
- Подтверждено понимание задачи: создание эргономичного интерфейса управления PTZ-камерой, имитирующего кинематику ручной камеры.
- Наличие доступа к штативу/голове, датчикам, PTZ-камере (или симулятору), среде разработки.
| Критерий | Вес | Описание |
|---|---|---|
| Выбор темы | 1% | Формальное подтверждение выбора темы, формирования команды, распределения ролей и технической готовности. Оценка выставляется при условии своевременной подачи формы. |
📌 Этап 2: Представление проекта
Дата: 31.01.2026
Формат: Презентация
Документы: Слайды, ТЗ
🔹 Требования к защите
- Чётко сформулированы:
- Проблема: механическое, неестественное управление PTZ-камерами с джойстика → рывки, трудности при слежении на крупных планах.
- Решение: штативная голова как контроллер, где физическое движение ручки = плавное движение камеры; интеграция с трекером и Bitfocus Companion.
- Целевая аудитория.
- Описаны технологии и архитектура системы.
- Представлен план реализации.
- Подтверждено согласование подхода с заказчиком.
| Критерий | Вес | Описание |
|---|---|---|
| Продукт | 25% | Постановка цели, видение законченного продукта: как работает устройство, где применяется (трансляции, умный класс, студии) |
| Польза | 25% | Обоснование необходимости: повышение качества трансляций, снижение нагрузки на оператора, естественное движение камеры, интеграция с существующими системами |
| Пользователь | 20% | Описание целевой аудитории внутри и вне МИЭМ, количественная оценка, рынки применения (медиа, образование, ИТ) |
| Технологии | 20% | Обоснованный выбор стека: датчики угла, микроконтроллер, ONVIF/VISCA, REST API, Bitfocus Companion, механическая конструкция |
| Развитие | 10% | Перспективы развития: поддержка HID, интеграция с OBS, ИИ-фильтрация движений, коммерциализация, ВКР |
📌 Этап 3: PoC (Proof of Concept)
Дата: 21.02.2026
Формат: Демонстрация + видео + репозиторий
Документы: Git, видео
🔹 Требования к защите
- Экспериментально подтверждена техническая реализуемость:
- Установка датчика угла (гироскоп, энкодер или оптический сенсор) на штативную голову.
- Считывание угла наклона/поворота в реальном времени.
- Преобразование угла в команду ONVIF/VISCA (например,
ContinuousMove). - Отправка команды на PTZ-камеру (или эмулятор).
- Демонстрация: поворот головы → движение камеры.
- Видео (до 3 минут) с демонстрацией: устройство → движение → реакция камеры.
- Код выложен в репозиторий с README.
| Критерий | Вес | Описание |
|---|---|---|
| Техническая реализуемость | 60% | Подтверждение, что возможно считывать движение головы и управлять PTZ-камерой |
| Демонстрация | 20% | Наличие видео, показывающего: физическое движение → изменение угла → команда → движение камеры |
| Код и документация | 20% | Наличие репозитория с рабочим кодом, README, инструкцией по запуску и описанием архитектуры PoC |
📌 Этап 4: Прототип
Дата: 16.03.2026
Формат: Демонстрация + отчет + репозиторий
Документы: Демо, отчет, git
🔹 Требования к защите
- Реализован прототип:
- Устройство на основе штативной головы с датчиками угла.
- Управление панорамированием и наклоном по положению головы.
- Управление зумом с ручки (рычажок или колесо с вариативной скоростью).
- Режимы: Отключён, Включён, Трекер (вызов API внешнего AI-трекера).
- Переключение режимов — кнопкой.
- При входе в режим "Включён" — синхронизация текущего положения головы и камеры.
- Логирование команд и состояний.
- Демонстрация работы в реальном времени.
- Отчёт с описанием механики, электроники, логики, протоколов.
| Критерий | Вес | Описание |
|---|---|---|
| Реализация функционала | 40% | Поддержка движения, зума, режимов, синхронизации, API-вызовов |
| Интеграция | 25% | Успешная интеграция датчиков, микроконтроллера, PTZ-камеры, API трекера |
| Демонстрация | 20% | Работающий демо-стенд, показ всех режимов и плавного управления |
| Документация | 15% | Наличие отчёта с описанием архитектуры, схем подключения, алгоритмов, API, инструкций по запуску |
📌 Этап 5: MVP (Minimal Viable Product)
Дата: 11.04.2026
Формат: Работающий продукт + отзыв + отчет + git
Документы: Отзыв, отчет, git
🔹 Требования к защите
- Продукт может быть запущен и использован без участия разработчика.
- Поддержка всех базовых функций:
- Устройство автономное или подключаемое к ПК.
- Плавное, пропорциональное управление поворотом/наклоном.
- Зум с плавной регулировкой скорости (рычажок).
- Кнопки: режимы, пресеты (вызов/установка), сброс.
- Интеграция с Bitfocus Companion (через REST API или WebSocket).
- Веб-интерфейс для настройки (IP камеры, режимы, чувствительность).
- Автозапуск (если на Raspberry Pi).
- Наличие документации пользователя и разработчика.
- Получен отзыв пользователя.
| Критерий | Вес | Описание |
|---|---|---|
| Продукт | 30% | Готовность продукта: отчуждаемость, выполнение базовых функций, стабильность |
| Документация разработчика | 20% | Наличие спецификации MVP/MUP, описание архитектуры, API, протоколов, текущего результата |
| Запуск и работа | 30% | Продукт запускается без разработчика, не требует несвойственных действий от пользователя |
| Документация пользователя | 20% | Полная инструкция по установке, настройке, подключению, управлению, устранению неисправностей |
📌 Этап 6: MUP (Minimal Usable Product)
Дата: 16.05.2026
Формат: Асинхронная защита + консультация
Документы: Отзыв, отчет, git
🔹 Требования к защите
- Продукт внедрён в тестовую среду (например, в лекционном зале, студии трансляций).
- Пользователь самостоятельно использует весь функционал.
- Получен отзыв о реальном использовании.
- Документация дополнена на основе фидбэка.
- Созданы маркетинговые материалы.
| Критерий | Вес | Описание |
|---|---|---|
| Отзыв пользователя | 30% | Удобство управления, плавность движений, точность слежения, простота переключения режимов, частота сбоев |
| Функциональность | 30% | Полная реализация всех функций: движение, зум, режимы, пресеты, интеграция с Companion, веб-интерфейс |
| Документация пользователя | 20% | Наличие полной, понятной документации с установкой, навигацией, сценариями использования и устранением неисправностей |
| Маркетинг | 20% | Наличие лендинга, продуктового ролика, раздатки или презентации, адаптированных под целевую аудиторию |
📌 Этап 7: Защита проекта
Дата: 06.06.2026 или 13.06.2026
Формат: Презентация + демо + отзывы
Документы: Слайды, демо, отзывы
🔹 Требования к защите
- Презентация пользовательского опыта.
- Демонстрация работы продукта (включая сценарии: ручное управление, переход в трекер, вызов пресета).
- Представление отзывов пользователей.
- Подача заявки на РИД.
- Ответы на вопросы.
| Критерий | Вес | Описание |
|---|---|---|
| Представление | 20% | Маркетинговый стиль, ясность, логичность, отсутствие научного стиля, фокус на пользе и кейсах |
| Маркетинг | 20% | Качество лендинга, ролика, раздатки — соответствие продуктовому жанру, наличие кейсов применения |
| Впечатления пользователей | 30% | Удобство, плавность, точность, простота установки и использования |
| Завершённость | 30% | Полная документация, функциональность, наличие дистрибутива (образ SD-карты, сборка), ссылки на код, расширенный функционал (например, поддержка нескольких камер, визуализация положения, интеграция с OBS WebSockets, фильтрация дрожания) |