Displays/Projektoren mit 1000 Hz+ Bildwiederholfrequenz? (zur Herstellung volumetrischer Anzeigen)

Ich habe nur wenige volumetrische Anzeigen für die Art von Effekt gefunden, nach der ich suche. Sie können durch zwei Merkmale in jeweils zwei separate Gruppen unterteilt werden: rotierende oder bewegliche Bildschirme und bewegliche Bildschirme, auf die ein Projektor mit hoher Bildwiederholfrequenz projiziert, oder rotierende Displays mit hoher Bildwiederholfrequenz.

BEARBEITEN: Ich bin jetzt zu dem Schluss gekommen, dass projektionsbasierte rotierende Bildschirme funktionieren, während Displays / LED-Arrays dies nicht tun. Es sei denn, mir kann endlich gesagt werden, ob LCD / andere Displays selbst mit einigen tausend Hz betrieben werden können, wobei der Controller beiseite gelassen wird. Und LED-Arrays haben eine zu niedrige Auflösung für mein Ziel (DMD-Chips, die 600 x 600 Pixel projizieren, sind in Ordnung, 128 x 128 LEDs sind für solche Rotationen und niedrige Auflösungen sperrig).

„Swept Motion Volumetric Projected Screens“ scheint am vielversprechendsten zu sein.Perspektive Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Videos sind interessanter: https://www.youtube.com/watch?v=9af-aX-UDDM

https://www.youtube.com/watch?v=_-joRBvI0po

https://www.youtube.com/watch?v=G10bzatpuFc

Wenn Sie eine 24-Hz-Bildwiederholfrequenz eines Volumens (eines 3D-Frames) wünschen, können Sie einen 2D-Bildschirm 24 * 180-mal drehen. Das sind über 4000 Bilder pro Sekunde. 180 ist die Anzahl der "Scheiben" (2d-Anzeigen) der volumetrischen Anzeige. Es ist eine für jeweils 1 Grad. 180, da eine 180-Grad-Drehung einer 2D-Anzeige erforderlich ist, um ein 360-Grad-Volumen zu erstellen:

http://i.imgur.com/PhLUyrj.gif

Es ist einfach herauszufinden, wie man einen Motor mit 900 U/min steuert, da 4000 Bilder pro Sekunde angezeigt werden ... nicht so sehr. Aus den verschiedenen Artikeln, die ich im Internet gefunden habe, habe ich jetzt nur eine grundlegende Idee, wie man eine echte volumetrische Anzeige baut. Ich werde unten auf relevante Seiten verlinken. 3 DMDs/DLP-Chips (für R, G, B) wurden verwendet, bevor jedes 1-Bit-Monochrom-Dithering-Bild projiziert wurde.

1) Perspektive. Darin projiziert ein "Hochgeschwindigkeitsprojektor" 198 768x768-Pixel-"Scheiben" bei 24 Hz auf eine rotierende Leinwand (rotierend mit 730 U / min).

Der Projektor ist ein "5-kHz-MEMS-basierter".

Die Schnitte werden mit ungefähr 6000 Bildern/s durch eine Gruppe von drei Digital Micromirror Devices, auf mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) basierende räumliche Lichtmodulatoren (Texas Instrument, Inc. Plano, Texas) projiziert.

Eine sehr vereinfachte Darstellung, wie es funktioniert:

http://i.imgur.com/ygnHtb1.gif

2) Typ „gewinkelter Spiegel“: http://gl.ict.usc.edu/Research/3ddisplay/

Vereinfachte Darstellung: https://i.imgur.com/2ITO7ta.gif

Obwohl ich solche MEMS ( DMD-Chips ) gefunden habe, gibt es buchstäblich kein fertiges, erschwingliches Board, um sie zu steuern. TI und Partner verkaufen Platinen nur für Hersteller von Videoprojektoren, 3D-Druckereien und ähnliches und sind daher extrem teuer für das, was sie tun und was sich ein Universitätsstudent oder Bastler leisten kann. Sind da irgendwelche? http://www.ti.com/tool/dlplcr4500evm http://www.ti.com/tool/dlpd4x00kit

3) http://masters.robbietilton.com/volumetric-display.html

Dieses letzte Projekt ist besonders interessant, da es einen relativ billigen 600-Dollar-Projektor mit 1440 Hz von Texas Instruments verwendet. Aber ich kann den Autor nicht kontaktieren. Ich habe einige Fragen und bezweifle, dass sein Projekt erfolgreich war (ich sehe kein endgültiges Video, um zu beweisen, dass es funktioniert hat). Zum einen scheinen 1440 Hz zu langsam zu sein, es würde nur 12 fps und 120 Slices für jede Lautstärke zulassen und ich bin mir nicht sicher, ob in diesem Fall entweder Persistence of Vision funktioniert und 120 Slices statt 180 eine überzeugende Lautstärke liefern.

Und vielleicht gibt es bessere Möglichkeiten mit anderen Projektionstechnologien? Ich kann keine Erwähnung von LCD-Projektion finden.

Wie wäre es, monochrome Videodaten an einen handelsüblichen Videoprojektor zu senden oder einen solchen Projektor so zu modifizieren, dass er auf diese Weise funktioniert, anstatt diese teuren "Evaluierungsmodule" zu verwenden, die Texas Instrument verkauft?

Um alle meine Fragen zusammenzufassen:
1) Gibt es eine billige (600-700 $) Möglichkeit, ein monochromes Video mit einigen tausend Hz zu projizieren?
2) Was kann ich verwenden? Kann ein handelsüblicher Videoprojektor so gemacht werden, dass er funktioniert? Wie?
3) Wenn nicht, kann jemand beim Bau einer Steuerplatine aus Texas Instruments DMD-Chips, DLP-Controllern und DM365 (TMS320DM365 Digital Media System-on-Chip (DMSoC)) helfen, die von den professionellen Platinen verwendet werden und selbst billig sind?
4) Wird der 1440 Hz $600 "Lightcrafter" mit nur 12 fps für 120 "Slices" pro Sekunde funktionieren?
5) Kann stattdessen ein LCD-Projektor/LCD-Panel verwendet werden?

Links zu Artikeln zu bestehenden volumetrischen Displays:

http://www.macs.hw.ac.uk/~ruth/year4VEs/Resources/Volumetric.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Spinning_mirror_system

http://informationdisplay.org/IDArchive/2010/MayJune/DisplayHistoryTheActualityStory.aspx

Das von Ihnen erwähnte MEMS klingt sehr nach DLP-Chips, die auch ein Mikrospiegelarray haben. Wenn es sich um dieselbe Technologie handelt, ändern Sie die Farbe, indem Sie die Farbe der Lichtquelle ändern. Der Nachteil von dlp ist, dass es entweder ein- oder ausgeschaltet ist. Um unterschiedliche Intensitäten zu erhalten, schalten Sie es also bis zu 256 * 3-mal schneller ein und aus (einmal für jede Farbe) als Ihre Bildrate, yikes!
DLP-Chips können in der Größenordnung von 1 bis 10 kHz schalten. Sie müssen pulsweitenmoduliert werden, um Intensitätsvariationen zu erhalten. Möglicherweise müssen Sie eine benutzerdefinierte Treiberelektronik für den DLP-Chip bauen, um die gewünschte Bildrate zu erhalten.
Dies geschieht alles durch Aufteilen von Videoframes in eine Folge von binären Frames. Bei Graustufen erzeugen sie ein Bild pro Bit und zeigen sie dann unterschiedlich lange an. Wenn ein Bit in allen Frames gesetzt ist, dann wird es kontinuierlich gesetzt. Wenn in keinem von ihnen ein Bit gesetzt ist, dann ist es dauerhaft aus. Die Gesamtbildrate sinkt, wenn Sie dies tun. Wenn Sie Farbe wünschen, teilen Sie jeden Frame in eine rote Komponente, eine grüne Komponente und eine blaue Komponente auf und verwenden dann entweder separate DLP-Arrays oder ein Farbrad.
LEDs können Anstiegszeiten im Nanosekundenbereich ausführen, aber Sie müssen Ihr eigenes Framebuffer-System erstellen. Ihre Kosten pro Pixel sind jedoch relativ hoch.

Antworten (1)

Sie legen die Messlatte ziemlich hoch, indem Sie sowohl nach billiger als auch nach hoher Leistung in Bezug auf die Datenrate suchen. Die einzige Möglichkeit, die ich mir vorstellen kann, um diese Ziele zu erreichen, besteht darin, ein kostengünstiges FPGA-Entwicklungsboard zu verwenden, um die schwere Arbeit zu erledigen. Ein 30-Dollar-Board, das die Arbeit erledigen würde, ist hier: http://parts.arrow.com/item/detail/arrow-development-tools/bemicromax10#22zMDies würde jedoch das Schreiben von VHDL- oder Verilog-Code erfordern, um die Frame-Puffer auf dem FPGA-Board einzurichten. Selbst wenn Sie keine Kenntnisse in Elektronik und programmierbarer Logik haben, können Sie wahrscheinlich jemanden einstellen, der den Framebuffer-Treiber in VHDL oder Verilog schreibt und eine Schaltung bereitstellt, um die Digital-E/A von der Entwicklungsplatine zu nehmen, um RGB-LEDs anzusteuern, die in einem Ring platziert sind, der von gesponnen wird ein Motor. Dies wird wahrscheinlich billiger sein als die Alternativen; insbesondere, wenn Sie einen Ingenieurstudenten einstellen, der das Projekt als Aufgabe übernehmen kann, für die er einen Gehaltsscheck erhält. Oder Sie können einem Professor in einer EE-Abteilung vorschlagen, dass Sie ein halbes Dutzend dieser Entwicklungsboards für sein Programm kaufen, wenn er Ihr Lieblingsprojekt zuweist und Sie auf die von den Studenten eingereichten Ergebnisse kopiert.

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