Þessi fljótandi mynd er ekki galdur; Hér er hvernig það virkar.
Þú gætir séð það í verslunarmiðstöð: 3D drykkjarflösku sem svífur í loftinu eða teiknimyndapersóna sem dansar án skjás. Það er líklega heilmynd af LED viftu. Þessi tæki líða eins og -fimi, en leyndarmál þeirra liggur í tveimur einföldum hlutum: hvernig augun okkar vinna og örsmá ljós sem snúast mjög hratt. Við skulum brjóta það niður-engin tæknipróf er krafist.
Í fyrsta lagi: Þetta er ekki „Sönn hólógrafía“ (en hún er samt flott)
Við skulum hreinsa upp algenga goðsögn fyrst. LED aðdáandi heilmyndir nota ekki laser eða ljósbylgjur til að búa til "raunverulegar" þrívíddarmyndir (eins og heilmyndirnar í kvikmyndum). Þess í stað plata þeir augun þín til að halda að það sé fljótandi hlutur. Hugsaðu um það sem hátækniútgáfu af þessum gömlu "snúnu myndasögutúpum"-þú veist, þeim sem sýna áhrifamikla teiknimynd þegar þú snýrð þeim? Sama hugmynd, bara með LED og hraðari snúningum.
3 Kjarna innihaldsefnin (Spoiler: Augun þín eru eitt af þeim)
Sérhver LED aðdáandi heilmynd byggir á þremur tengdum íhlutum sem virka í fullkominni samstillingu. Við skulum byrja á þeirri sem þú getur ekki séð: þína eigin sýn.
1. Viðvarandi sjón: Augun þín eru „hæg“ (á góðan hátt)
Hér er skemmtileg staðreynd: þegar ljós lendir á sjónhimnunni heldur heilinn á myndinni í um það bil 1/16 úr sekúndu-jafnvel eftir að ljósið er horfið. Þetta er kallað þrálát sjón og þess vegna líta kvikmyndir út eins og hreyfimyndir (þær eru bara 24 kyrrmyndir á sekúndu) í stað myndasýningar.
LED aðdáandi heilmyndir nýta þetta bragð harkalega. Heilinn þinn setur saman hina ýmsu flöss í eina samfellda mynd ef ljósið blikkar og fer nógu hratt. Þetta er eins og að mála með glitrandi á nóttunni; þú sérð bara línu, ekki neistana.
2. LED „Pixel Brushes“ á blöðum sem snúast
Það eru tugir eða jafnvel hundruðir af örsmáum LED ljósum innbyggð í blöð viftunnar. Það má segja að þeir séu „stafrænir málningarpenslar“. Lág-græjur geta aðeins verið með 256 ljósdíóða en háar-græjur geta haft meira en 1.500. Þessar LED geta gert meira en bara kveikja og slökkva. Þú getur stillt þá til að lýsa upp rautt, grænt eða blátt við mismunandi birtustig og þau geta blandað saman til að mynda hvaða lit sem er.
Ljósdíóðan er í röð meðfram blaðunum; hins vegar, þegar viftan snýst, breytist þessi lína í glóandi húllahring. Þessi hringur er "striginn" fyrir fljótandi myndina þína.
3. „Heilinn“ sem samstillir snúninga og blikka
Ekkert af þessu virkar án þess að vera með örlítinn stjórnandi (eins og smátölva) inni í viftunni. Hlutverk þess er að leika umferðarlögreglu:
- Það fylgist með hraða viftunnar (venjulega 900–1.200 snúninga á mínútu fyrir gerðir í atvinnuskyni) með skynjurum.
- Það segir hverri LED nákvæmlega hvenær hún á að blikka þegar blaðið snýst. Til dæmis, þegar blaðið er í klukkan 12, kvikna efstu LED-ljósin til að mynda „toppur“ á gosflöskunni þinni. Þegar klukkan er orðin 3 blikka hliðarljósin til að mynda „hlið“ flöskunnar.
Tímasetningin verður að vera fullkomin-við erum að tala um míkrósekúndna nákvæmni. Ef LED-ljósin blikka jafnvel aðeins seint verður myndin óskýr eða brotnar í sundur.
Skref-fyrir-Skref: Hvernig myndin „poppar“ út í loftið
Við skulum rekja ferlið fyrir fljótandi gosflösku sem þú sást í verslunarmiðstöðinni:
- Aðdáandinn snýst upp:Mótorinn byrjar að snúa blaðunum og skapar ósýnilegan hring af rými þar sem myndin mun birtast. Flestir aðdáendur snúast nógu hratt til að þú sérð ekki einu sinni hnífana-þau verða óljós.
- Stjórnandi byrjar að virka:Það hleður "gosflösku" innihaldinu, sem er sérstök skrá sem skipt er í hundruð pínulitla "ramma" (eins og kvikmynd). Hver rammi segir ljósdíóðunum hvaða litir eigi að skína á hvaða stöðum.
- LED blikka í röð:Fyrir hverja snúning á blaðinu blikka LED-ljósin einu sinni til að búa til einn ramma. Viftan snýst 15 til 20 sinnum á sekúndu, sem er nógu hratt til að augun þín geti sett 15 til 20 ramma saman í hreyfimynd.
- Heilinn þinn fyllir í eyðurnar:Ljósdíóðan blikka á sömu stöðum í hvert skipti sem þau snúast, sem gerir heilann þinn að því að myndin sé kyrr (eða á hreyfingu) í loftinu. Það er enginn skjár eða gler til staðar-bara ljós sem blekkir sýn þína.
Af hverju sumir líta betur út en aðrir: 3 lykilþættir
Hefurðu einhvern tíma séð óljósa heilmynd við hlið skarprar? Það kemur allt niður á þessum smáatriðum:
1. Ljósdíóðaþéttleiki: Fleiri „burstar“=Skýrari myndir
Vifta með 1.500 ljósdíóða mun sýna meiri upplýsingar, eins og skrifin á vörumerki, en sú með 256 ljósdíóða. Þú gætir hugsað um það sem að lita með þynnri merkimiða í staðinn fyrir þykkan lit.
2. Snúningshraði: Því hraðar sem það gengur, því mýkri hreyfist það
Þú gætir fundið fyrir flökti, eins og í gömlu sjónvarpi, ef viftan snýst ekki nógu hratt (minna en 900 snúninga á mínútu). Hraðari snúningur (1.200 snúninga á mínútu eða meira) gera hreyfingar sléttar, en þær þurfa yfirburða jafnvægi til að koma í veg fyrir hávaða.
3. Efnissnið: Ekki öll myndbönd virka
Þú getur ekki bara tengt YouTube myndbandi. Heilmyndaraðdáendur þurfa sérsniðið efni sem er skipt í ramma sem passa við snúning viftunnar. Hugbúnaður breytir venjulegum myndum/myndböndum í þetta snið með því að kortleggja punkta í LED stöður.
Skemmtileg tilraun: Búðu til "Fátæka mannsins heilmyndaraðdáanda" heima
Viltu prófa vísindin sjálfur? Allt sem þú þarft er:
- Lítil rafhlaða-knúin vifta
- Strengur af 5–10 LED ljósum (límdu þau við viftublöðin)
- Sími með strobe ljósaappi
- Settu LED á eitt viftublað og límdu þau niður.
- Slökktu á ljósunum, kveiktu á LED og hringdu viftuna.
- Til að sjá ljósdíóða sem kyrrstæða línu skaltu hægja á strobe ljósinu. Þannig virkar þrautseigja sjón!
Það mun ekki búa til 3D flösku, en það sannar að kjarnabragðið virkar.
Algengar spurningar fyrir forvitna hugarfar
Sp.: Get ég snert „fljótandi“ myndina?
A: Nei-það er ekkert þarna! Það er bara ljós sem berst í augun. Þú munt finna viftublöðin (svo haltu höndum þínum frá!).
Sp.: Af hverju lítur það út fyrir að vera óskýrt frá hlið?
A: Ljósdíóðan skín aðeins í átt að "striga" hringnum. Stígðu of langt til vinstri/hægri og þú ert utan ljóssins.
Sp.: Er þetta ferli það sama og VR?
A: Nei-VR notar skjái til að plata bæði augun í þrívídd. LED aðdáendur nota einn „léttan striga“ og þrautseigju augans.
The Takeaway: Það snýst allt um tímasetningu og ljós
LED viftu heilmyndir eru ekki galdur; þeir virka vegna eðlisfræði (hvernig ljós virkar) og líffræði (hvernig augu okkar sjá). Næst þegar þú sérð einn í verslun muntu vita að myndin er bara hundruð pínulitla ljósa sem blikka á fullkomnum tíma og heilinn þinn sér um afganginn.
Hefurðu einhvern tíma séð LED viftu heilmynd í raunveruleikanum? Hvað kom það þér til að hugsa fyrst? Sendu athugasemd hér að neðan!