6 साल में लकड़ी के पिक्सेल डिस्प्ले बनाने की कहानी

 (benholmen.com)
3 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2025-08-05 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • Kilopixel छह साल में विकसित किया गया एक बड़ा डिस्प्ले है, जिसमें 1000 लकड़ी के पिक्सेल हैं और जिसे कोई भी इंटरनेट पर आकर ड्रॉ कर सकता है।
  • यह प्रोजेक्ट कई अलग-अलग भौतिक प्रोटोटाइप डिज़ाइन, सामग्री परीक्षण और पिक्सेल फॉर्मेट बदलने जैसे प्रयोगों-त्रुटियों से गुजरकर पूरा हुआ।
  • इसमें CNC मशीन, Raspberry Pi, web app और सेंसर का इस्तेमाल करके ऑनलाइन और ऑफलाइन को जोड़ने वाली एक अनूठी संरचना बनाई गई है।
  • यूज़र वेबसाइट पर जाकर सीधे चित्र सबमिट कर सकते हैं या वोटिंग से भाग ले सकते हैं, और इसमें रीयल-टाइम स्ट्रीमिंग तथा टाइम-लैप्स वीडियो देने की व्यवस्था भी है।
  • आगे चलकर अन्य लोगों को डिस्प्ले का कंट्रोल API से ट्रांसफर करने या अलग-अलग उपयोग केस खोजने पर काम किया जा रहा है; यह एक क्रिएटिव और ओपन-एंडेड प्रोजेक्ट है।

परियोजना का अवलोकन

  • Kilopixel छह साल में बना दुनिया का शायद सबसे अप्रभावी 1000-पिक्सेल लकड़ी डिस्प्ले है।
  • इसे एक इंटरैक्टिव सिस्टम के रूप में डिजाइन किया गया है, जहाँ कोई भी वेबसाइट (kilopx.com) से इस स्क्रीन पर पेंटिंग/ड्रॉिंग कर सकता है।
  • इस परियोजना में web app, फिज़िकल कंट्रोलर, CNC प्रोसेसिंग, G-code जेनरेशन, 3D मॉडलिंग और प्रिंटिंग जैसे कई IT व मेकर तत्व एक साथ शामिल हैं।

प्रारंभिक विचार और प्रेरणा

  • Danny Rozin की गैर-पारंपरिक मिरर आर्ट और eInk आधारित अति-धीमी मूवी प्लेयर से प्रेरणा मिली।
  • हाई-रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले के उलट, उन्होंने पिक्सेल बदलाव की गति प्रति मिनट केवल 10 बार रखने वाला बहुत स्लो और अक्षम तरीका चुना।
  • 40×25 ग्रिड से ठीक 1,000 पिक्सेल दर्शाने के लिए याद रखने में आसान 'kilopx.com' डोमेन नाम चुना गया।

पहला प्रोटोटाइप (21x3 पिक्सेल) निर्माण

  • शुरुआत लकड़ी के गैंट्री से की गई, लेकिन जल्दी ही Openbuilds किट के अल्यूमिनियम पार्ट्स (3D प्रिंटर जैसा सेटअप) पर शिफ्ट किया गया।
  • Raspberry Pi, CNC controller, stepper motor आदि के साथ बेसिक ऑटोमेशन असेंबली पर टेस्ट रन चलाया गया।
  • पिक्सेल चयन और ऑपरेशन मैकेनिज़्म में कई सीमाएँ और तकनीकी दिक्कतें सामने आईं।

सही पिक्सेल खोजने की चुनौती

  • पिंग-पोंग बॉल, स्टाइरोफोम, लकड़ी की गेंद जैसे कई गोल आकार के मैटेरियल पर परीक्षण किए गए।
    • लागत, वजन, सामग्री खरीदने की कठिनाई और आकार में असमानता जैसे व्यावहारिक मुद्दे सामने आए।
    • उदाहरण: 50 सेंट की गेंदें, 1000 पीस में लगभग $500 खर्च।
  • पिंग-पोंग बॉल में छेद करने पर आसानी से डिफॉर्मेशन हो जाता था और साइज वैरिएशन के कारण विफलता होती थी।
  • नेपबॉल, बाउंसबॉल, लकड़ी की गेंद और स्टाइरोफोम भी छेद करने, पेंट करने, टिकाऊपन और वजन के कारण उपयुक्त नहीं निकले।

पिक्सेल रोटेशन मैकेनिज़्म के प्रयोग

  • Lego wheel + motor और sensors जोड़कर पिक्सेल घुमाने की कोशिश की गई।
  • solenoid और servo motor जैसी कई मोशन स्कीम टेस्ट की गईं, लेकिन सभी में फाइन-ग्रेन कंट्रोल कठिन होने के कारण बंद करनी पड़ीं।

गोलाकार पिक्सेल से क्यूब पिक्सेल में बदलाव

  • एक पॉडकास्ट बातचीत के बाद टीम ने क्यूब-शेप लकड़ी पिक्सेल पर पूरा फोकस किया और डायरेक्ट निर्माण शुरू किया।
  • बड़े पैमाने पर निर्माण में काफी समय लगा, लेकिन विज़ुअल क्वालिटी और मूवमेंट की परफॉर्मेंस से संतुष्टि मिली।

पिक्सेल ग्रिड निर्माण

  • पिक्सेलों की बजाय फिक्स्ड ग्रिड स्ट्रक्चर डिज़ाइन करके 40×25 अरेंजमेंट की सटीकता सुनिश्चित की गई।
  • 40-hole वाले पतले शेल्फ के 25 यूनिट्स मशीन किए गए, फिर पिक्सेलों को मेटल वायर में पिरोकर समान दूरी बनाए रखी गई।
  • हर पिक्सेल को इस तरह डिजाइन किया गया कि वह आसपास के पिक्सेल से प्रभावित हुए बिना पूरी तरह स्वतंत्र चले।

CNC और सिस्टम कंट्रोल

  • इसमें बेसिक CNC principles और G-code के उपयोग की व्याख्या भी शामिल है।
  • Raspberry Pi, CNC controller, Python स्क्रिप्ट, light sensor, pigpio लाइब्रेरी आदि का इस्तेमाल किया गया।
  • वेब API से नेक्स्ट-चेंज पिक्सेल सिलेक्ट होता है, उसे G-code से कंट्रोल किया जाता है, फिर ऑपरेशन रिज़ल्ट सेंसर चेक होकर API फीडबैक लूप में वापस जाता है।

पिक्सेल ऑपरेशन (Pixel Poking) तंत्र

  • हर पिक्सेल में हर 90° पर एक कस्टम स्लॉट है और एक लचीली स्टिक (ग्लू-स्टिक) से उसका किनारा धक्का देकर घुमाया जाता है।
  • यह सारी गतिविधि G-code के ज़रिए ऑटोमेटेड है।

इमेज आउटपुट मोड और वेब इंटरफ़ेस

  • API को वेब ऐप से कंट्रोल किया जाता है और डिस्प्ले के तीन मोड हैं:
    • यूज़र सबमिशन: कोई भी 40×25 इमेज जमा कर सकता है और वोट कर सकता है; लोकप्रिय चित्र क्रम से दिखाए जाते हैं।
    • लाइव कोलैब: प्रतिभागी रीयल-टाइम में पिक्सेल बदलते हैं (बहुत ज्यादा यूज़र हों तो यह मोड खराब काम करने लगता है)।
    • आइडल मोड: टाइम/गोलों जैसी एल्गोरिदमिक outputs दिखती हैं।
  • वेब ऐप स्टैक Node/Socket.IO, फिर Laravel+Livewire और आखिर में Laravel+InertiaJS+VueJS तक evolve हुआ।

रीयल-टाइम स्ट्रीमिंग और टाइमलैप्स

  • 2 वेबकैम (क्लोज़-अप और वाइड शॉट) के साथ OBS और ffmpeg का उपयोग करके डिस्प्ले की रीयल-टाइम YouTube स्ट्रीमिंग की गई।
  • API status check के बाद, पूरी हुई कला-कृति का टाइमलैप्स वीडियो जेनरेट और पोस्ट करने का फीचर भी उपलब्ध है।

ओपन सिस्टम की सुरक्षा और ऑपरेशन

  • दुरुपयोग रोकने के लिए न्यूनतम वैलिडेशन checks मौजूद हैं और जरूरत पड़ने पर फास्ट डिलीट सुविधा भी।
  • डिफ़ॉल्ट रूप से सिस्टम की भागीदारी संरचना बहुत ओपन रखी गई है, साथ में Bluesky OAuth login जैसी चीज़ें लागू हैं।

आगे की योजनाएँ

  • अलग-अलग यूज़र्स की भागीदारी की उम्मीद के साथ आगे चलकर किसी और यूज़र को API के जरिए कंट्रोल देने पर विचार किया जाएगा।
  • अंतिम लक्ष्य यह भी है कि इसे वेबकैम बैकग्राउंड, ऑफिस, कैफे आदि अलग-अलग जगहों में उपयोग किया जा सके।
  • कोई भी वेबसाइट पर आकर इसे लाइव में देखकर/भाग लेकर सहभागिता कर सकता है।

निष्कर्ष

  • Kilopixel एक अनूठा प्रोजेक्ट है जो ऑनलाइन इंटरैक्टिविटी और ऑफलाइन की फिज़िकलिटी को मिलाता है।
  • निर्माण प्रक्रिया में हुए लंबे प्रयोग, प्रयास और तकनीकी काम इसे मेकर और डेवलपर्स के लिए प्रेरणादायक केस स्टडी बनाते हैं।

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2025-08-05
Hacker News टिप्पणी

  • यह सच में एक शानदार परियोजना है, और मैंने पहले भी एक 30-पिक्सेल डिस्प्ले बनाया था। PixelWeaver परियोजना देखें इसमें mechanical तरीके से punch card और handle का इस्तेमाल था, जहाँ सभी पिक्सेल एक साथ बदलते थे—इसलिए पूरी mechanism development process मुझे बहुत familiar लगी।

    • यह वाकई mind-blowing काम लगता है, और इसे पूरा करने में कितनी मेहनत लगी होगी, ये साफ़ दिखता है। हाल ही में मैंने 1800s की Linotype मशीन देखी, और पहले के ज़माने के लोगों की achievements देखकर सच में दंग रह गया। मशीन इतनी complex थी कि यह समझना मुश्किल था कि उन्होंने इसे बनाया कैसे होगा। Loom (करघा) की चर्चा सुनी तो वही feeling फिर आ गई।

  • Mumbo Jumbo ने Hermitcraft में trap door से similar concept बनाया था। अभी buildstone नाम का एक revolution चल रहा है—redstone से aesthetics बनाने की ट्रेंड लाइन। Mumbo 2.0 वीडियो देख सकते हैं। Grian ने पहले dispenser, eye particle और potion arrow से animated waterfall भी बनाया था। Grian का waterfall वीडियो

  • बहुत ही बढ़िया project है—मैंने इस हिस्से तक भी देखा जहाँ बिल्ली कहती है 'hi'। लगता है पिछले 9 दिनों से Bluesky पर @kilopx.com पर कोई नया पोस्ट नहीं है। दो सुधार सुझाऊँगा: सबमिशन के बाद pen को जितना हो सके उतना move करके completed काम को साफ़ shoot करने देना, और साइट पर अभी जो व्यक्ति submit कर रहा है उसकी info दिखाना। साथ ही finished works को अलग history gallery में दिखाना अच्छा रहेगा। अभी केवल pending submissions के लिए ही "Timelapse will be available after this is drawn" जैसा permalink मिलता है, जबकि completed या in-progress outputs खोजने का आसान तरीका नहीं दिखता।

  • 370 माइक्रोहर्ट्ज़ refresh rate ने "Calm Technology" concept को नया मतलब दे दिया—बहुत बढ़िया। Calm Technology पर wiki विवरण

    • यह topic वाकई काफी interesting है; अगर आपने Amber Case की "Calm Technology" पढ़ी है तो क्या इसे recommend करना चाहिए, यह पूछना चाहूँगा/चाहूँगी।

    • YouTube stream के main camera का frame rate भी यही value है, शायद OP अगर इसे fix कर दे तो अच्छा होगा।

  • मेरी समझ से यह शायद प्रति-पिक्सेल सबसे महंगा display है, लेकिन इतनी आकर्षक डिवाइस पहले नहीं देखी—पूरी तरह से "हद से बाहर" बढ़िया काम।

    • दूसरा एक शानदार और महंगा pixel example है Danny Rosin का mirror काम। संबंधित वीडियो

    • image बदले बिना यह लगभग power consume नहीं करता, जो बड़ा plus है।

    • लगता है Mythbusters का रिकॉर्ड अभी भी बना हुआ है। संबंधित प्रयोग वीडियो

    • सच कहूँ तो वास्तविक प्रति-पिक्सेल cost का अंदाज़ा नहीं लगाना चाहता; अगर मेरी time value जोड़ दूँ तो और भी बढ़ जाएगा, इसलिए मैंने intentional तौर पर कुल खर्च compute नहीं किया।

    • मैंने flexible gluestick से एक forward-backward poking mechanism बनाया था। खर्च के हिसाब से और creative consumable के लिए यह शायद सबसे अच्छा विकल्प था।

  • एक और idea: अगर cube को front की तरफ रखते वक्त किसी face के बजाय edge को सीधे फ्रंट की तरफ orient करें तो शायद बेहतर हो। हर cube में दो dark faces और दो bright faces adjacent हों तो दोनों images को एक साथ सेट कर सकते हैं (एक pixel में कुल 4 states)।

    • अगर एक रंग छोड़ दें तो triangular prism shape use करके adjacent दिखने वाली दो faces को अलग-अलग rotate भी कर सकते हैं। डायग्राम इमेज

    • हर face को RGBK या CYMK जैसी स्कीम में paint करके इसे color display में expand किया जा सकता है।

    • इसी तरह, front-facing camera के साथ मौजूद hardware से भी pixel count double किया जा सकता है।

  • यह project बहुत ही अच्छी तरह बना हुआ है, लेकिन दिमाग में बार-बार तेज़ करने के तरीके आते रहते हैं (हालाँकि speed शायद core point नहीं है)। अगर block-rotation mechanism को बिना हर बार x-axis alignment बदलते हुए काम कराया जाए तो एक full column तेज़ी से process हो सकता है; या अगर y-axis alignment हट जाए तो row-wise भी। यदि rotation mechanism को लगातार reset न करना पड़े (जैसे rotary setup), तो और तेज़ होगा—manufacturing automation expert को दे दें तो वो सच में जल्दी build कर देंगे। वैसे शुरुआत में उन्होंने balls-based analog e-ink approach चुना था, जो बहुत impressive था।

  • अगर "image अपडेट के समय ही power लेने वाला dot matrix alternative" की बात करें, तो मैंने पहले यह सोचा ही नहीं था। एक तरफ thermal printer हो और opposite side पर hidden thermal paper spool + tension spring, ताकि thermal paper scroll UV-blocking glass के पीछे खुलकर display करे; नई image print कर के display को 'refresh' किया जाए—ऐसा सिस्टम संभव लगता है।

    • अगर इसे आगे बढ़ाएँ, तो Pilot Frixion pen की heat-erasable ink से display surface को cover किया जा सकता है। यह ink 60°C पर disappear हो जाती है और -10°C पर फिर dark हो जाती है; बीच की temperature पर stable रहती है। इसलिए एक loop को repeatedly reuse किया जा सकता है, लेकिन ink कितनी बार survive करेगी, यह clear नहीं है।

    • कुछ fax machines में thermal paper का प्रयोग करके कम से कम 8.5-inch तक extend किया जा सकता है।

    • अगर हर image बदलने पर paper फेंकना पड़े, तो इसे display कहने पर सवाल उठता है।

    • Box structure का उपयोग करें तो display को 4-sided बनाया जा सकता है—बस mechanism ठीक बनना चाहिए। Main display बदलते समय बाकी images क्रम से 2nd, 3rd और 4th display पर जा सकते हैं; हर corner पर frame के अंदर rollers छुपाकर bezel में gap रखने जैसा design मजेदार लगेगा।

  • यह वाकई बहुत बढ़िया है, और पढ़ना भी मज़ेदार था। यह project मुझे steampunk novel की याद दिलाता है। मैंने खोजकर डिटेल्स देखे और Gibson & Sterling के Difference Engine में इसे kinotrope नाम से पाया। किसी ने शायद हर pixel में servo लगाया था; निश्चित रूप से बहुत महंगा रहा होगा। संबंधित ब्लॉग पोस्ट

    • Breakfast design में Rozin की work से inspired होकर मैंने कई similar panels अलग-अलग media में भी बनाए हैं। breakfaststudio panel

  • मैं बार-बार "faster" variants के बारे में सोचता हूँ। उदाहरण के लिए, हर scan line के हिसाब से लकड़ी की marbles को tube या channel में shoot करके सही रंग की marbles feed करने वाली system; gravity या pneumatics से एक line reset/recharge करनी होगी। फिर इसे stadium-size पर scale करके bowling-ball pixels तक ले जाने की भी कल्पना की जा सकती है। असली challenge रंगों को ठीक timing से refill channels में वापस भेजना और impact damping से noise तथा wear कम रखना होगा। दूसरी तरफ active matrix model भी possible है, जिसमें प्रत्येक block अपनी जगह पर solenoid/servo से घूमकर कई colors दिखाए।