Als je al een tijdje op Hackaday rondhangt, heb je waarschijnlijk een paar pogingen gezien om een brug te slaan tussen de echte wereld en het voxelparadijs dat Minecraft is. In het verleden hebben projecten fysieke schakelaars verbonden met virtuele apparaten in het spel, of brokken van het blokkerige landschap van het spel genomen en het in een 3D-afdrukbaar bestand omgezet. Deze projecten waren interessant genoeg, maar vrij beperkt in hun reikwijdte. Ze gingen ervan uit dat je een bestaande wereld of creatie in Minecraft had waarmee je op een meer natuurlijke manier wilde prutsen, maar deden niet veel voor het daadwerkelijk spelen van het spel.

Maar “Physical Minecraft”, gepresenteerd op de 2018 World Maker Faire in New York, bood een unieke manier om spelers een beetje dichter bij hun kubieke tegenhangers te brengen. Gemaakt door , de fysieke interface laat spelers een bewegingsdetecterende toverstok gebruiken in combinatie met een reeks miniatuur Minecraft-blokken om te bouwen in de virtuele wereld.

De toverstok detecteert zelfs verschillende gebaren om een reeks “spreuken” te activeren, die effectief geautomatiseerde bouwopdrachten zijn. Bijvoorbeeld, het naar voren duwen van de toverstok terwijl je een draaiende beweging maakt, zal automatisch een tunnel maken van het geselecteerde bloktype. Dit maakt niet alleen het bouwen sneller in het spel, maar moedigt de speler ook aan om te experimenteren met verschillende gebaren en bewegingen.

Een Raspberry Pi 3 draait het spel en gebruikt zijn onboard Bluetooth om te communiceren met de 3D-geprinte toverstok, die zelf een MetaWear wearable sensor board bevat. Door zijn eigen bewegingen vast te leggen en de resulterende gegevens in een grafiek te zetten met een spreadsheet, was hij in staat om complexe gebaren terug te brengen tot een reeks gehele getallen die hij in zijn Python-code invoegde. Wanneer het script een reeks waarden ziet die het herkent, worden de relevante opdrachten doorgegeven aan de lopende instantie van Minecraft.

Je zou kunnen denken dat de toverstok zelf detecteert welk materiaalblok erop is bevestigd, maar dat stukje magie gebeurt eigenlijk in de basis waarop de blokken staan. In plaats van elk blok uniek te identificeren met RFID of iets dergelijks, is in de basis een reeks rietschakelaars ingebouwd die worden geactiveerd door de aanwezigheid van de magneet die in elk blok is verborgen.

Deze schakelaars zijn rechtstreeks verbonden met de GPIO-pennen van de Raspberry Pi, en zorgen voor een zeer eenvoudige manier om te bepalen welk blok is verwijderd en op het uiteinde van de toverstaf is geplaatst. Dingen kunnen lastig worden als de blokken in de verkeerde posities worden geplaatst of meer dan één blok tegelijk worden verwijderd, maar voor het grootste deel is het een effectieve manier om het probleem aan te pakken zonder alles overdreven complex te maken.

We hebben vaak gesproken over hoe de liefde van kinderen voor Minecraft is gebruikt als een manier om hen te betrekken bij STEM-projecten, en “Physical Minecraft” was een perfect voorbeeld. Er was een rij van jonge spelers wachtend op hun beurt op de toverstaf, hoewel wat zij effectief “speelden” het digitale equivalent was van het gooien van rotsen. Hij zou hen de toverstaf overhandigen en het algemene idee achter zijn interface uitleggen, waarbij hij hen eraan herinnerde dat de blokken in het spel groot en zwaar zijn: het is niet genoeg om de toverstaf gewoon te laten zakken, hij moet worden bewogen met de snelheid en kracht die passen bij de forse objecten die hun digitale avatar verplaatst.

Kinderen enthousiast maken voor hardware, software en tegelijkertijd fysiek veeleisende activiteiten uitvoeren, is een uitzonderlijk moeilijke taak. Projecten als “Physical Minecraft” laten zien dat er meer mogelijk is met het spelen van games dan het hersenloos indrukken van knoppen, en vertegenwoordigen iets van een paradigmaverschuiving voor hoe we omgaan met STEM-onderwijs in een steeds digitalere wereld.