Câu chuyện về việc làm ra màn hình pixel gỗ trong 6 năm

(benholmen.com)

3 điểm bởi GN⁺ 2025-08-05 | Chưa có bình luận nào. | Chia sẻ qua WhatsApp

Kilopixel là một màn hình hiển thị gỗ quy mô lớn dựa trên 1000 pixel gỗ, được phát triển trong 6 năm, cho phép bất kỳ ai cũng có thể vẽ tranh qua Internet
Dự án này hoàn thiện sau quá trình thử nghiệm gồm thiết kế nhiều nguyên mẫu vật lý khác nhau, kiểm tra vật liệu và chuyển đổi hình dạng pixel
Cấu trúc này có cách kết nối độc đáo giữa trực tuyến và ngoại tuyến nhờ tận dụng máy CNC cùng Raspberry Pi, ứng dụng web và cảm biến
Người dùng có thể tham gia bằng cách nộp tranh trực tiếp qua website hoặc bỏ phiếu; dự án cũng thiết lập môi trường phát trực tiếp và video tua nhanh theo thời gian
Trong tương lai, đây là dự án mang tính sáng tạo và mở, nơi việc chuyển quyền kiểm soát điều khiển màn hình cho người khác hoặc các hướng sử dụng khác đang được xem xét

Tổng quan dự án

Kilopixel là một trong những màn hình 1000 pixel gỗ kém hiệu quả nhất thế giới đã được phát triển trong 6 năm
Đây là một hệ thống tương tác được thiết kế để bất kỳ ai cũng có thể vẽ trên màn hình này qua website (kilopx.com)
Dự án là kết quả của sự kết hợp các yếu tố IT/maker như ứng dụng web, bộ điều khiển vật lý, gia công CNC, tạo mã G, mô hình hóa 3D và in 3D

Ý tưởng được lấy cảm hứng từ những tác phẩm gương phi truyền thống của Danny Rozin và máy phát phim siêu chậm dựa trên eInk
Không giống màn hình độ phân giải cao hiện đại, dự án chọn phương thức chuyển đổi cực chậm, chỉ 10 lần mỗi phút
Khối ảnh được thể hiện trên lưới 40×25 để đúng 1.000 pixel, và được đặt tên theo tên miền dễ nhớ “kilopx.com”

Ban đầu dùng thanh gỗ làm khung, sau đó chuyển ngay sang dùng linh kiện nhôm của Openbuilds kit (cấu trúc tương tự máy in 3D)
Dựng hệ thống tự động cơ bản với Raspberry Pi, bộ điều khiển CNC, động cơ bước
Phát hiện nhiều giới hạn và vấn đề kỹ thuật trong cơ chế chọn và thao tác pixel

Đã thử nghiệm nhiều vật liệu dạng cầu như bóng bàn, xốp, bóng gỗ
- Đối mặt với các vấn đề thực tế như chi phí, trọng lượng, độ khó trong việc mua vật liệu, và sự không đồng đều về kích thước
- Ví dụ: nếu mua 1.000 quả bóng trị giá 50 xu mỗi quả, chi phí sẽ là 500 USD
Bóng bàn bị biến dạng dễ dàng khi khoan lỗ, và bị loại vì sai lệch kích cỡ
Neopball, bóng nảy, bóng gỗ, xốp cũng bị loại vì không phù hợp do khó khoan lỗ, sơn, độ bền và trọng lượng

Cố gắng xoay pixel bằng cách kết hợp bánh xe Lego và động cơ cùng cảm biến
Thử nhiều cơ chế hoạt động như điện từ, servo... nhưng tất cả đều dừng vì khó kiểm soát chặt chẽ

Sau một cuộc trò chuyện podcast, nhóm chuyển hẳn sang pixel gỗ dạng lập phương và bắt đầu tự chế tạo
Vì tính chất sản xuất hàng loạt nên tốn nhiều thời gian, nhưng vẫn hài lòng với chất lượng hiển thị và chuyển động

Thiết kế cấu trúc khung cố định thay vì chính pixel để bảo đảm độ chính xác của bố trí 40×25
Gia công 25 tấm ván mỏng có 40 lỗ, xuyên dây các pixel trên dây kim loại để giữ khoảng cách đồng đều
Thiết kế để mỗi pixel hoạt động độc lập hoàn toàn mà không bị ảnh hưởng bởi pixel xung quanh

Bài viết có giải thích về nguyên lý CNC cơ bản và cách dùng mã G
Sử dụng Raspberry Pi, bộ điều khiển CNC, script Python, cảm biến ánh sáng, thư viện pigpio và các thành phần liên quan
Tích hợp với web API: chọn pixel sẽ thay đổi tiếp theo, điều khiển bằng G-code, kiểm tra kết quả bằng cảm biến rồi phản hồi qua API theo vòng lặp

Mỗi pixel có rãnh tùy chỉnh theo từng bước 90°, rồi dùng que dẻo (gluestick) đẩy phần viền để xoay
Tất cả các thao tác này đều được tự động hóa bằng G-code

API được điều khiển từ ứng dụng web, với ba chế độ hiển thị
- Nộp nội dung: bất kỳ ai đều có thể gửi ảnh 40×25 và bỏ phiếu; các tác phẩm được hiển thị tuần tự theo mức độ phổ biến
- Cộng tác thời gian thực: người tham gia thay đổi pixel trực tiếp (nếu quá nhiều người thì không phù hợp)
- Chế độ idle: biến đổi có thuật toán như đồng hồ, hình học
Ngăn xếp web app đã phát triển từ Node/Socket.IO, Laravel+Livewire rồi đến Laravel+InertiaJS+VueJS ở giai đoạn cuối

Với 2 webcam (góc cận và góc rộng), dùng OBS và ffmpeg để phát trực tiếp màn hình lên YouTube theo thời gian thực
Sau khi kiểm tra trạng thái API, hệ thống cũng hỗ trợ tạo và đăng video timelapse cho tác phẩm hoàn chỉnh

Xây dựng cơ chế kiểm tra tối thiểu để giảm lạm dụng, và hỗ trợ xóa nhanh tác phẩm khi cần
Mặc định duy trì cấu trúc tham gia rất mở, áp dụng đăng nhập bằng Bluesky OAuth

Mong đợi sự tham gia đa dạng từ người dùng; sau đó xem xét chuyển quyền điều khiển qua API cho người dùng khác
Về dài hạn, dự án nghĩ tới việc dùng làm nền webcam cá nhân hoặc triển khai trong văn phòng, quán cà phê và nhiều không gian khác
Bất kỳ ai cũng có thể tham gia và thưởng thức theo thời gian thực qua website

Kilopixel là dự án độc đáo khi kết hợp tính tương tác của trực tuyến với tính vật lý của ngoại tuyến
Quá trình phát triển với nhiều thử và sai, cùng nỗ lực kỹ thuật đáng chú ý, là ví dụ hấp dẫn có thể truyền cảm hứng cho cả maker lẫn nhà phát triển