Có thể bạn đã từng nhìn thấy những thiết bị tuyệt vời này trước đây: những thiết bị bóng bẩy, kêu vo vo hiển thị hình ảnh 3D nổi trông như đến từ một câu chuyện cổ tích. Nhưng câu chuyện về cách chúng được tạo ra không chỉ có một câu “Eureka!” chốc lát. Thật thú vị khi thấy vật lý đã thay đổi như thế nào từ việc đoạt giải Nobel đến việc tạo ra các công nghệ tiêu dùng hiện nay. Hãy đi theo con đường của người hâm mộ ảnh ba chiều từ một ý tưởng khoa học đến việc được bán trong các cửa hàng.
Cơ sở khoa học: Hình ba chiều thực sự
Ý tưởng này có từ năm 1947, khi nhà vật lý người Anh-người Hungary Dennis Gabor phát triển kỹ thuật chụp ảnh ba chiều trong khi cố gắng cải tiến kính hiển vi điện tử. Khám phá lớn của anh ấy là anh ấy có thể tạo ra những bức ảnh ba chiều bằng cách ghi lại cả cường độ và pha ánh sáng. Ông đã đoạt giải Nobel Vật lý năm 1971 cho công trình này, mặc dù công nghệ vào thời điểm đó còn hạn chế ứng dụng thực tế của nó.
Một số vấn đề quan trọng với hình ảnh ba chiều cổ điển là:
• Cần có nguồn sáng kết hợp (laser)
• Thiết lập quang học phức tạp
• Không thực tế đối với các thiết bị tiêu dùng
Cầu nối công nghệ: Sự kiên trì của tầm nhìn
Quạt ảnh ba chiều hiện đại sử dụng một nguyên tắc khác gọi là khả năng duy trì tầm nhìn (POV)-xu hướng lưu giữ hình ảnh của mắt chúng ta trong khoảng 1/24 giây. Hiện tượng sinh học này cho phép:
• Sự kết hợp liền mạch của các tia sáng nhanh
• Nhận thức về chuyển động liên tục từ các khung rời rạc
• Quá trình này liên quan đến việc tạo ra ảo ảnh thể tích, ngay cả khi không có ảnh ba chiều thực sự.
Dòng thời gian tiến hóa
2010-2014: Nguyên mẫu DIY
Những người đam mê công nghệ đã bắt đầu thử nghiệm màn hình POV bằng cách sử dụng:
• Bộ vi điều khiển Arduino
• Mảng LED cơ bản
• Động cơ DC nhỏ
Các dự án ban đầu, chẳng hạn như "POV Display with Arduino" năm 2012, đã chứng minh bằng chứng thô sơ nhưng đầy chức năng về các thiết bị ý tưởng có khả năng hiển thị các hình dạng và văn bản đơn giản.
2015-2016: Đột phá về mặt học thuật
Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Đông Nam ở Nam Kinh, Trung Quốc, đã đạt được những tiến bộ quan trọng:
• Đã phát triển các lưỡi dao trong suốt siêu mỏng
• Đã tạo phần mềm chuyển đổi nội dung thân thiện với người dùng-
• Trình diễn nguyên mẫu "AirScreen" tại triển lãm công nghệ Thượng Hải
Những đổi mới quan trọng:
| Trước | AirScreen | |
| Khả năng hiển thị | Lưỡi dao có thể nhìn thấy | Gần{0}}bề mặt hiển thị vô hình |
| Sáng tạo nội dung | Mã hóa thủ công | Giao diện ứng dụng đơn giản |
| Chất lượng hình ảnh | Các hình cơ bản | Các vật thể 3D có thể nhận dạng được |
2017-2020: Thương mại hóa
Công ty Holofan có trụ sở tại Thâm Quyến{0}}đã chuyển đổi nguyên mẫu học thuật thành sản phẩm có thể bán được trên thị trường thông qua:
• Tích hợp đèn LED RGB cho màu sắc sống động
• Động cơ tốc độ-cao (2,500+ vòng/phút) cho hình ảnh mượt mà
• Kết nối không dây để cập nhật nội dung dễ dàng
Tại sao phát minh này lại quan trọng
Quạt ảnh ba chiều đại diện cho sự dân chủ hóa công nghệ hình ảnh.
• Cung cấp màn hình thể tích ở mức giá mà người bình thường có thể mua được (100–300)
• Không cần bất kỳ chuyên môn cụ thể nào để sử dụng
• Mang hình ảnh 3D sống động vào môi trường hàng ngày.
Ứng dụng hiện đại
1. Tiếp thị bán lẻ
• Trình diễn sản phẩm nổi
• Hiển thị cửa sổ cửa hàng tương tác
• Trải nghiệm thử ảo-
2. Giáo dục
• Mô hình giải phẫu 3D
• Trực quan hóa cấu trúc phân tử
• Tái tạo hiện vật lịch sử
3. Giải trí
• Trang trí nhà phong phú
• Trưng bày bữa tiệc tương tác
• Trải nghiệm về thực tế tăng cường
Các nhà phát minh: Làm việc cùng nhau
Quạt ba chiều được phát triển thông qua sự hợp tác của nhiều ý tưởng khác nhau thay vì được tạo ra bởi một người duy nhất.
1. Cơ sở khoa học
• Nguyên lý ảnh ba chiều của Dennis Gabor
2. Người hỗ trợ công nghệ
• Thu nhỏ đèn LED
• Phát triển động cơ không chổi than
• Những tiến bộ về truyền thông không dây
3. Người tiên phong thực hiện
• Cộng đồng người làm đồ DIY
• Các nhà nghiên cứu học thuật
• Doanh nhân thương mại
Cảnh quan hiện tại và định hướng tương lai
Các mẫu mã trên thị trường hiện nay ngày càng tiên tiến hơn, với
• Độ phân giải cao hơn (lên tới 1080×1080 pixel)
• Hiển thị kích thước lớn hơn 1 mét.
• Các tính năng cho phép bạn chạm, nói hoặc di chuyển để tương tác với nó
Các xu hướng mới nổi cho thấy những tiến bộ sắp tới có thể bao gồm:
• AI-tạo nội dung theo thời gian thực-
• Mảng đồng bộ hóa nhiều quạt.
• Tích hợp giao diện thực tế tăng cường