अल्ट्रा-स्लिम बिज़नेस कार्ड पर FLIP फ्लूड सिमुलेशन चलाने वाला प्रोजेक्ट

 (github.com/Nicholas-L-Johnson)
2 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2025-08-09 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • flip-card प्रोजेक्ट ने अल्ट्रा-स्लिम बिज़नेस कार्ड पर Fluid-Implicit Particle (FLIP) सिमुलेशन चलाने वाला ओपन-सोर्स हार्डवेयर उपलब्ध कराया है
  • PCB डिज़ाइन फाइलों और सिमुलेशन लॉजिक को सीधे इसमें जोड़ा गया है, इसलिए रेफरेंस और उपयोग दोनों आसान हैं
  • WASM सिम्युलेटर की मदद से वास्तविक हार्डवेयर के बिना भी सिमुलेशन डिबगिंग की जा सकती है
  • रीचार्जेबल बैटरी तथा USB-C पोर्ट जैसी क्रिएटिव डिज़ाइन्स लागू की गई हैं
  • Matthias Müller जैसे प्रसिद्ध शोधकर्ताओं के नवीनतम एल्गोरिद्म और रेफरेंस प्रोजेक्ट्स के आधार पर इसे विकसित किया गया है

flip-card परियोजना का अवलोकन

  • flip-card में फ्लूड सिमुलेशन एल्गोरिद्म को अल्ट्रा-स्लिम बिज़नेस कार्ड आकार की PCB में एम्बेड करके वास्तविक रनटाइम पर चलाने वाला एक वास्तविक हार्डवेयर ओपन-सोर्स प्रोजेक्ट है
  • यह प्रोजेक्ट mitxela के fluid simulation pendant प्रोजेक्ट से प्रेरित है, और इसकी खासियत यह है कि कार्ड पर सहज और विज़ुअल फ्लूड मूवमेंट देखा जा सकता है

प्रमुख फाइलें और संरचना

  • PCB डिज़ाइन फाइलें "kicad-pcb" फोल्डर में मौजूद हैं
  • FLIP आधारित फ्लूड सिमुलेशन लॉजिक "fluid_sim_crate" फोल्डर के स्वतंत्र Rust crate में रखा गया है, जिसे Matthias Müller के शोध तथा "Ten Minute Physics" में बताई गई नवीनतम मेथडोलॉजी पर लागू किया गया है
  • "flip-card_firmware" फाइल में RP2350 चिप आधारित फर्मवेयर इम्प्लीमेंटेशन शामिल है

फीचर और विशेषताएँ

  • रीचार्जेबल बैटरी इंटीग्रेशन: cnlohr के tiny touch lcd प्रोजेक्ट के डिज़ाइन को आधार बनाते हुए बोर्ड एज पर USB-C पोर्ट जोड़ा गया है, जिससे वास्तविक उपयोगिता बढ़ती है
  • WASM सिम्युलेटर: "sim_display" फोल्डर का WebAssembly टूल, जहाँ हार्डवेयर की जगह PC और वेब वातावरण में भी सिमुलेशन डिबग किया जा सकता है
  • प्रत्येक फोल्डर की विस्तृत जानकारी संबंधित README फाइलों में दी गई है

अन्य जानकारी

  • flip-card फ्लूड सिमुलेशन चिप इम्प्लीमेंटेशन, हार्डवेयर सर्किट डिज़ाइन अनुभव, WebAssembly आधारित सिमुलेशन डिबगिंग, और रीचार्जेबल बोर्ड डिज़ाइन जैसी कई आधुनिक एम्बेडेड तकनीकों के अध्ययन और रेफरेंस के लिए उपयुक्त है
  • ओपन-सोर्स समुदाय में यह प्रोजेक्ट रेफरेंस केस तथा डिजाइन नो-हाउ के लिए चर्चा में है

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2025-08-09
Hacker News टिप्पणी

  • कार्ड के आकार के खाली केस में थोड़ा पानी भरने का फायदा यह है कि ज्यादा realistic fluid motion बनाई जा सकती है; यह सस्ता, आसान और debug करने में सरल है। नुकसान के रूप में बैठते समय पीछे का हिस्सा गीला होने का रिस्क है, और कठिन/चुनौतीपूर्ण काम करने पर वैसी achievement-feel थोड़ा कम लगती है।

    • कार्ड के आकार में तरल का मूवमेंट बहुत तेज़ हो जाता है।

  • बोर्ड के सिरे पर लगा USB-C port वाकई बहुत बढ़िया लगता है। आगे चलकर जब लोग समझेंगे कि अलग पार्ट या सोल्डरिंग के बिना बोर्ड पर USB-C port कैसे जोड़ा जा सकता है, तो शायद ऐसे कई प्रयास और दिखेंगे।

  • यह सच में दमदार विज़िटिंग कार्ड है, लेकिन इसे बाँटना शायद थोड़ा महँगा पड़ेगा। पहले किसी व्यक्ति को hardware business card बनाते मिला था; ठीक-ठीक याद नहीं, लेकिन यह level इतना कूल नहीं था। उनका कार्ड पहले से ही काफी घिसा हुआ था और देने के बाद वापस मांग लिया था—थोड़ा अजीब लगा।

    • मैं शायद इसे हर किसी को नहीं दूँगा, लेकिन जो भी पाएगा शायद जिंदगी भर याद रखेगा। लगता है यह डेस्क के दराज़ में पड़ा रहेगा और लोग बार-बार उससे खेलते रहेंगे, फिर उस व्यक्ति का ईमेल या LinkedIn याद हो जाएगा।
    • ऐसे hardware business card सामान्यतः पोर्टफोलियो प्रोजेक्ट की तरह काम आते हैं। वेबसाइट पर ट्रैफिक लाने के लिए और अगर आप freelancer या जॉब खोज रहे हैं, तो limited copies बनाकर संभावित ग्राहक/job अवसरों पर खास लोगों को बाँटा जा सकता है।
    • अगर कोई कार्ड वापस माँग ले, तो वह कार्ड नहीं, सिर्फ एक खिलौना बन जाता है।
    • कुछ लोगों को शायद कार्ड देने की जरूरत ही नहीं होती। जॉब-हंट में हों तो ऐसे project का लिंक केवल ब्लॉग पोस्ट या resume/website पर डालना भी पर्याप्त प्रभावशाली हो सकता है।
    • शायद मैंने यह अपेक्षा की थी कि इसमें कहीं QR code display mode या कोई button होगा।

  • यदि PCB design/schematic के बारे में देखना चाहें, तो KiCad files को सीधे online viewer पर देख सकते हैं। कार्ड के निर्माता (phirks?) से पूछना था कि क्या उन्होंने और ज्यादा इंटरैक्शन या LED matrix से text आदि दिखाने पर कुछ सोचा है। touch button से BOM (Bill of Materials) पर लगभग कोई अतिरिक्त लागत जोड़े बिना control मिल जाता है। वैसे अभी की स्थिति में भी यह बहुत ही कूल दिखता है।

    • पहले से ही accelerometer से Tetris जैसा गेम जोड़ने का सोचा था। फिलहाल जॉब खत्म होने के बाद ही उसे करने की योजना है। असल में नंबर दिखाने का code पहले से implement करके रखा है, पर अभी use नहीं किया। Text उतना अच्छा नहीं निकल रहा है; readable दिखने के लिए ज्यादा जगह चाहिए, और अभी जैसी LED spacing में छोटे pixel fonts अच्छे नहीं लगते। स्क्रॉलिंग text ठीक लग सकता है, लेकिन अभी उस पर ध्यान नहीं दे पाया। QR code दिखाने की कोशिश की थी, पर scan ठीक से नहीं हो पाया। button न उपयोग करने का जो नियम है, इसलिए अगर accelerometer क्लिक/डबल क्लिक को leverage किया जा सके तो उस पर और काम करूँगा। कोई भी fork करे, contribute करे या issue raise करे तो बढ़िया; मैं maintenance भी अच्छे से करने की कोशिश करूँगा।

  • चीन में पहले से ही “digital hourglass” जैसे products इस तरीके से काफी पहले से बिक रहे हैं। Acorn Archimedes के लिए Cataclysm नाम का पूरा गेम इसी concept पर बनाया गया था; YouTube वीडियो में देखा जा सकता है। इसे Xbox 360 पर भी remake किया गया था, और उस समय के हिसाब से मुझे याद है कि यह काफी impressive था।

    • यह सच में बहुत सुंदर और रेट्रो-फील वाला fluid simulation गेम है। Oxygen Not Included में कई तरह के fluids और gases simulate होते हैं, और उसमें sandbox mode तथा debug tools भी हैं। अलग-अलग materials की परस्पर interaction को चित्र की तरह देखना मुझे खासतौर पर पसंद है। गेमप्ले वीडियो भी उपलब्ध है।
    • शायद कोई Digital Disco Ball जैसा और भी कहीं मौजूद हो—जिज्ञासा बनी है।

  • अगर यह project आपके taste का है, तो mitxela का fluid simulation pendant निश्चित रूप से recommend करूँगा। उनके हर काम में हमेशा आश्चर्य, उपयोगिता और मज़ा होता है। वे सब कुछ खुलकर share करते हैं; वीडियो और लेख दोनों की क्वालिटी बहुत अच्छी है और उनकी आवाज़ भी अच्छी है—बहुत प्रभावित हुआ। काश ऐसे लोग और ज्यादा हों। वीडियो और लेख ज़रूर देखिए।

    • Circular design fluid simulation के साथ शायद बेहतर बैठता है।
    • पूरी design मुझे बहुत पसंद आई। सिर्फ कीमत £1200 होने से थोड़ी महँगी लगती है।

  • डिज़ाइन कलात्मक रूप से खूबसूरत है। निजी तौर पर मुझे कुछ जगहों पर सिल्क लेयर ओवरलैप दिख रही हैं; शायद उसे साफ करके या सभी component designator labels हटा कर बेहतर किया जा सकता है। पीछे के text font को मैं और ज्यादा playful रखना चाहता, हालाँकि पसंद अलग-अलग हो सकती है। कुल मिलाकर परियोजना बहुत अच्छे से खत्म की गई है। अभी मैं काफी RP2350 LED काम कर रहा हूँ, इसलिए पूछना चाहता हूँ कि क्या यह code मेरे डिजाइन वाले pendant पर भी चल सकता है।

  • थोड़ा विषय से बाहर है, लेकिन physics simulation coding कहाँ से शुरू करें यह पूछना चाहता हूँ। कुछ साल पहले taichi_mpm देखा था; C++ में सिर्फ 88 lines हैं, फिर भी बहुत कठिन लगा। कंपाइलर या database में सरल implementations बनाकर देखे हैं, लेकिन physics simulation में मैं पूरी तरह से शुरुआत में हूँ।

    • शुरुआत numerical methods और computational physics से करनी चाहिए। Physics simulation का स्पेक्ट्रम बहुत बड़ा है, इसलिए fluid simulation और planetary orbit calculation के तरीके काफी अलग हैं। मूलतः अलग-अलग variables को differential equations और linear algebra के आधार पर numerical integration करना common है। सबसे basic तरीका Euler's method है, जिसमें हर step पर acceleration/velocity/position अपडेट होता है; पर error बड़ा होने के कारण वास्तव में Runge Kutta जैसे advanced methods ज्यादा use होते हैं। अगर किसी physical property को preserve करना है (जैसे energy conservation), तो ऐसे numerical methods मौजूद हैं। साथ ही चाहे particle simulation हो या grid simulation—यह फर्क बड़ा होता है, इसलिए यह सवाल physics के core depth से जुड़ जाता है। सब कुछ, as they say, आख़िरकार physical ही होता है।
    • Rigid body simulation कहीं सरल है। SIGGRAPH 2001 का rigid body simulation lecture notes कुछ कठिन है, लेकिन गणितीय समझ से लेकर पूरी प्रक्रिया तक को अच्छी तरह cover करता है।
    • pico-8 जैसी intentionally low-performance गेम platform के tutorials बहुत मदद करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि character की x/y position और dx/dy velocity को हर frame अपडेट करने वाला सरल Mario-जैसा physics simulation बनाएं, तो basics जल्दी समझ आ जाते हैं। जब player jump button दबाए, तो 'jump' state में dy=1 सेट करें और हर frame dy में 0.9 multiply करें। जब dy शून्य या उससे नीचे जाए तो 'falling' state पर स्विच करें, फिर dy में 1.1 multiply करते हुए terminal velocity तक ले जाएँ। सिर्फ ये basics आ जाएँ तो 'falling sand' जैसी सरल physics effects आसानी से implement हो जाती हैं।
    • Physics simulation अक्सर particle-based या differential-equation-integration based होता है। असल में दोनों discretization और numeric calculation में एक साथ आते हैं। "Numerical Recipes" कई भौतिक विज्ञानी लोगों की लगभग बाइबल है, और Allen की "Computer Simulation of Liquids" शुरुआत के लिए अच्छी किताब है। यहाँ जिस दिशा की बात हो रही है वह वास्तविक physical accuracy को target करने वाला क्षेत्र है; गेम डिजाइन में अक्सर वास्तविक physics जैसा दिखना पर्याप्त होता है, इसलिए कई heuristics काम आती हैं।
    • Statistical mechanics के लिए Coursera Statistical Mechanics recommend करता हूँ। इसमें Python के उदाहरण भी काफी हैं। tenMinutePhysics वीडियो भी शुरुआत के लिए बढ़िया है।

  • 2009 के आसपास की सबसे नए तकनीकी उदाहरण यहाँ देखे जा सकते हैं।

  • निर्माण प्रक्रिया के बारे में और जानना चाहता हूँ; अनुमान है कि surface-mount (SMD) assembly शायद किसी external assembler के साथ करवाई गई है।

    • आज electronics बनाना पहले से कहीं ज्यादा सस्ता और आसान है। circuit और layout को KiCAD जैसे open-source tool से design करके शायद किसी विदेशी PCB vendor को भेजा गया होगा; यह complexity आसानी से handle हो जाती है। कुछ सौ dollars में बनाकर shipping सहित लगभग एक महीने में मिल सकता है। अगर hand assembly से SMD parts लगानी हों तो पहले solder paste लगानी, parts रखने और फिर पूरी board को heat करके soldering करनी पड़ती है; इतने सारे LEDs के साथ यह manual काम काफी भारी हो सकता है।
    • वास्तव में मैंने assembly टीम के साथ काम किया था (part positions बताने वाली centroid file भी मौजूद है), फिर भी यह दिखता है कि ऐसे parts manual से भी संभव हैं। उल्टा मुझे कई बार यह through-hole से आसान लगा, क्योंकि board बार-बार पलटने की जरूरत नहीं पड़ती। फिर भी 99.9% chance है कि यह JLC/PCBWay स्तर पर fabricate हुआ होगा।
    • ऐसा PCB JLCPCB जैसी जगह से भी थोड़े dollars में small batch में बन सकता है। हाँ, इस product के LEDs की quality अच्छी लगती है और कुछ components शायद महंगे हो सकते हैं।
    • LED इतने सही तरीके से array किए गए हैं, यह देखना दिलचस्प है। क्या कोई silicon जैसी grid guide से align किया गया, या फिर robotic pick-and-place machine ने खुद बहुत precise placement किया?