Sau sáu năm phát triển, một nhà sáng chế tận tâm đã tạo ra thứ có thể được coi là màn hình đẹp nhất nhưng bất thực tế nhất thế giới: một màn hình gỗ 1000 pixel mất 45 phút để vẽ một hình ảnh duy nhất. Màn hình sử dụng các khối gỗ xoay để hiển thị mặt đen hoặc trắng, được điều khiển bởi hệ thống giá đỡ kiểu CNC di chuyển qua lưới để lật từng pixel một cách riêng lẻ.
Dự án bắt đầu với một nguyên mẫu đơn giản 3x3 nhưng phát triển thành một màn hình tham vọng 40x25 pixel. Mỗi khối gỗ đóng vai trò như một pixel duy nhất, được sơn đen ở một mặt và trắng ở mặt kia. Một cánh tay cơ học di chuyển qua toàn bộ lưới, sử dụng thứ mà cộng đồng đã gọi là Phương pháp Vanna White - một thanh keo dẻo chọc từng khối để xoay nó đến vị trí mong muốn.
Lộ trình phát triển:
- Tổng thời gian phát triển: 6 năm
- Bắt đầu với: Nguyên mẫu 3x3 pixel
- Phiên bản cuối cùng: Lưới 40x25 pixel
- Vật liệu đã thử nghiệm: Bóng bàn, quả cầu xốp, bi-a, khối gỗ hình vuông
- Sự phát triển của hệ thống điều khiển: Nhiều lần lặp lại các framework web ( NODE , Laravel + Inertia , TypeScript )
 |
|---|
| Cận cảnh màn hình hiển thị bằng gỗ 1000 pixel thể hiện thiết kế cơ khí độc đáo |
Thách thức kỹ thuật và giải pháp sáng tạo
Việc xây dựng màn hình này đòi hỏi phải giải quyết nhiều vấn đề kỹ thuật. Nhà sáng chế đã thử nghiệm với nhiều vật liệu khác nhau cho pixel, bao gồm bóng bàn, quả cầu xốp, và thậm chí cả bi-a trước khi quyết định sử dụng khối gỗ. Cơ chế xoay tỏ ra đặc biệt khó khăn, đòi hỏi định vị chính xác và phát hiện đáng tin cậy trạng thái hiện tại của từng khối.
Hệ thống sử dụng Raspberry Pi làm bộ điều khiển CNC, tạo ra các hướng dẫn G-code để di chuyển động cơ bước điều khiển vị trí cánh tay cơ học. Một cảm biến hồng ngoại phát hiện xem từng pixel có đang hiển thị mặt đen hay trắng, đảm bảo định vị chính xác trước khi chuyển sang khối tiếp theo. Toàn bộ thiết lập chạy trên các script Python tùy chỉnh dịch hình ảnh thành lệnh di chuyển.
CNC (Computer Numerical Control) đề cập đến việc điều khiển tự động các công cụ gia công thông qua lập trình máy tính, thường được sử dụng trong sản xuất và in 3D.
Thông số kỹ thuật màn hình:
- Độ phân giải: 40x25 pixel (tổng cộng 1000 pixel)
- Thời gian làm mới: ~45 phút cho một hình ảnh hoàn chỉnh
- Tốc độ làm mới: 370 microhertz
- Loại pixel: Khối gỗ lập phương với các mặt đen/trắng
- Hệ thống điều khiển: Raspberry Pi với bộ điều khiển CNC
- Chuyển động: Hệ thống giá đỡ trượt được điều khiển bằng động cơ bước
 |
|---|
| Cơ chế xoay bánh xe phức tạp là một phần của kỹ thuật đằng sau màn hình pixel bằng gỗ |
Sự tham gia của cộng đồng và tính năng tương tác
Điều làm cho dự án này thực sự đặc biệt là khả năng kết nối internet. Bất kỳ ai cũng có thể gửi hình ảnh 40x25 pixel thông qua ứng dụng web, và những bài gửi phổ biến nhất sẽ được vẽ trên màn hình vật lý. Hệ thống bao gồm nhiều camera - một được gắn trên giá đỡ di động và một khác để livestream toàn bộ quá trình lên YouTube và Twitch .
Cộng đồng đã đón nhận bản chất kỳ quặc của dự án, với người dùng đã yêu cầu hoạt hình Bad Apple kinh điển mặc dù các tính toán cho thấy sẽ mất khoảng bốn tháng để hoàn thành. Những người khác đã đề xuất cải tiến như sử dụng pixel bốn mặt cho hình ảnh thang xám hoặc tối ưu hóa đường vẽ để giảm thiểu thời gian di chuyển giữa các pixel.
Đây phải là màn hình có chi phí trên mỗi pixel đắt nhất mà tôi từng thấy. Và tôi chưa bao giờ yêu một màn hình nào hơn thế này. Điều này thật phi lý theo cách tốt nhất có thể.
Tính năng tương tác:
- Hệ thống gửi bài dựa trên web cho hình ảnh 40x25 pixel
- Chế độ cộng tác thời gian thực
- Nhiều góc camera với phát trực tiếp
- Tự động tạo và tải lên video timelapse
- Tích hợp phát trực tiếp trên YouTube và Twitch
- Hệ thống kiểm duyệt nội dung không phù hợp
 |
|---|
| Một bộ sưu tập các tác phẩm phổ biến do người dùng gửi có thể được vẽ trên màn hình hiển thị cơ học |
Hiệu suất và kế hoạch tương lai
Với tốc độ làm mới chỉ 370 microhertz (một hình ảnh mỗi 45 phút), màn hình này định nghĩa lại công nghệ chậm. Tuy nhiên, nó cung cấp một lợi thế đáng kể so với màn hình hiện đại: không tiêu thụ điện năng khi hiển thị hình ảnh tĩnh, làm cho nó tương tự như màn hình e-ink nhưng với cách tiếp cận hoàn toàn cơ học.
Nhà sáng chế dự định cuối cùng sẽ lắp đặt màn hình trong một quán cà phê, mặc dù với quyền truy cập cục bộ hạn chế thay vì điều khiển internet mở. Dự án đã khơi dậy các cuộc thảo luận về công nghệ màn hình thay thế và thu hút sự quan tâm đến các máy nghệ thuật pixel cơ học tương tự sử dụng mọi thứ từ viên bi đến các yếu tố có động cơ.
Màn hình gỗ này đại diện cho sự giao thoa hoàn hảo giữa nghề thủ công truyền thống và công nghệ hiện đại. Mặc dù nó có thể không bao giờ cạnh tranh với màn hình LCD hoặc OLED cho việc sử dụng thực tế, nhưng nó chứng minh niềm vui của việc xây dựng thứ gì đó hoàn toàn vì tình yêu sáng tạo - ngay cả khi phải mất 45 phút để hiển thị một khuôn mặt cười đơn giản.
Tham khảo: I spent 6 years building a ridiculous wooden pixel display