Vortex：双面LED面板高速旋转的体积显示器

创客 [AncientJames] 最近详细展示了他的一件作品——Vortex。这是一台颇具观赏性的体积显示装置（volumetric display）：两块背靠背固定的 LED 面板以高速旋转，整机由一块树莓派 4 驱动。最终效果是，图像仿佛悬在空中，形成真正的三维影像，观看者可以绕着它走动，从不同角度观察，而无需佩戴任何辅助设备。

Vortex 的软件已经开源于 GitHub，仓库里不仅有运行程序，还包含一个模拟器，以及用于 3D 打印结构件的 CAD 模型。对想复现或改造这类装置的人来说，这些资料相当完整。

难点一：画面必须与转速严格对齐

要让 Vortex 正常工作，面板上渲染的画面必须与实际的机械旋转精确同步。一旦两者出现偏差，悬浮的三维图像就会发生漂移，或者看起来被扭曲。这类体显示对时序的要求近乎苛刻，软件层面的补偿和硬件层面的转速稳定性缺一不可。

除此之外，还有纯机械层面的难题：旋转部件在高速运转时必须保持平衡与稳定。这不是随手就能搞定的事情，作者在调试过程中经历了相当多的试错。

做工与细节

这台装置真正打动人的地方，除了设计本身，还有制作者对细节的讲究，以及对现成物品的巧妙利用。比如显示器的外罩，用的其实是一只大型塑料球罩——看起来像是灯具用的球形灯罩。

为了把它改造成合适的形状，[AncientJames] 设计了一个小巧的夹具，可以装到小型旋转工具上并配合切割片使用，从而精准、平稳地切掉球罩上不需要的部分。视频中约 15 分 17 秒处记录了他实际操作的过程。为了把一件事做漂亮而临时做一件专用小工具，这种投入往往很值得。

同一位作者的其他体显示

[AncientJames] 过去做过不少体积显示装置，每一台在原理和结构上都略有不同。其中一件的思路正好相反：它不旋转 LED 面板本身，而是让一个打了孔洞的圆筒绕着内部的 LED 面板旋转，以此构造出光场显示（lightfield display）效果。

想看到 Vortex 的实际运行效果，可以前往作者的演示视频：Vortex 演示。