|
|
Hệ thống ghế 4D - 5D
Có hai yếu tố cốt lõi của một hệ thống 4D - 5D, đó là hiệu ứng hình ảnh nổi 3D và chuyển động của ghế. Việc thiết kế chuyển động của ghế cần kiến thức tổng hợp của cơ học kết cấu, hình học không gian, điều khiển học, gia công cơ khí chính xác, ...
Chuyển động cơ bản hay khái niệm bậc tự do (DOF - Degree of Freedom):
|
Bất cứ chuyển động nào của ghế đều được phân
tích là tổ hợp của các chuyển động cơ bản được gọi là bậc tự do. Có tổng
cộng tối đa 6 bậc tự do, đó là các chuyển động tịnh tiến và xoay theo các
trục tọa độ x (phương trái-phải), y (phương thẳng đứng), z (phương trước-sau)
Số DOF của một hệ thống ghế 4D-5D chính là số chuyển động cơ bản mà hệ ghế có thể thực hiện được với một biên độ tối thiểu có thể quan sát và cảm nhận được trong số 6 chuyển động cơ bản trên. Chuyển động trên thực tế của ghế thường sẽ là tổ hợp của nhiều chuyển động cơ bản, diễn ra đồng thời hoặc liên tiếp nhau |
|
Hệ thống ghế chuyển động 4D-5D thường được bố trí thành từng cụm ghế hay mâm ghế, mỗi cụm được đặt trên một hệ piston độc lập. Số lượng ghế trên 1 cụm ghế có thể dao động từ 1 ghế đơn đến vài chục ghế. Các hệ thống ghế ở các rạp 4D-5D trên thế giới thường được thiết kế chia làm 2 loại chính: loại ghế 3 piston - 3 DOF và 6 piston - 6 DOF. Cơ cấu truyền dẫn lực đẩy của piston cũng được chia làm 2 loại: loại khí nén (pneumatic) và thủy lực (hydraulic).
Hệ thống ghế 3 piston - 3 DOF
|
Theo nguyên lý của cơ học vật rắn, hệ thống 3 piston chỉ có thể tạo ra tối đa 3 bậc tự do chuyển động. Do đó, thiết kế phổ biến là các cụm ghế đặt trên 3 piston thẳng đứng có thể chuyển động theo 3 bậc tự do là Pitch, Roll và Heave; cũng như các chuyển động tổ hợp của các chuyển động cơ bản này. Ưu điểm: kết cấu đơn giản, dễ lắp đặt và bảo trì. Do mỗi chuyển động của ghế theo cảnh phim chỉ là tổ hợp của 3 chuyển động căn bản nên dễ tưởng tượng về mặt hình học không gian. Do đó việc lập trình chuyển động khớp với cảnh phim không phải là nhiệm vụ quá khó khăn đối với các lập trình viên hệ thống 4D-5D Hạn chế: của hệ thống 3 piston là số tổ hợp chuyển động ít, không tái hiện được toàn bộ các chuyển động trong không gian 3 chiều. |
|
Hệ thống ghế 6 piston - 6 DOF
|
Hệ thống ghế 6 piston về nguyên tắc có thể tạo ra đủ 6 bậc tự do chuyển động và
mọi tổ hợp của 6 bậc tự do này. Hệ thống 6 DOF có cấu trúc phức tạp, đòi hỏi
một nền tảng cao hơn về công nghệ , cả trên khía cạnh thiết kế cơ khí lẫn khía
cạnh điều khiển lập trình chuyển động. Ưu điểm hệ thống 6 piston: Số tổ hợp chuyển động nhiều, có thể tái hiện được toàn bộ các chuyển động trong không gian 3 chiều. Tuy nhiên điều đó thường chỉ đúng nếu là sản phẩm mang thương hiệu của các hãng danh tiếng của Âu Mỹ Hạn chế: Cấu trúc piston đòi hỏi độ linh hoạt và bền vững rất cao nên có giá thành cao hơn hệ thống 3 piston. Cấu trúc phức tạp nên khó tưởng tượng về mặt hình học không gian trong việc lập trình các chuyển động cơ bản cũng như tổ hợp. Các hệ thống ghế 6 piston của Trung Quốc dễ gặp tình trạng chuyển động không ăn khớp với phim |
|
Các yếu tố quyết định chất lượng và độ trung thực chuyển động của ghế 4D-5D:
1) Đồng bộ về thời gian giữa chuyển động ghế và chuyển động trong phim: là yếu tố quan trọng nhất. Là sự ăn khớp về thời điểm bắt đầu một chuyển động, kết thúc một chuyển động hoặc nối tiếp sang chuyển động khác. Điều này đòi hỏi hệ thống phải có thời gian đáp ứng (response time) thật ngắn, piston có gia tốc đủ nhanh để giảm tối đa độ trễ (delay). Và nhất là việc lập trình cho chuyển động phim 4D-5D phải có đủ trình độ và sự tỉ mỉ nhẫn nại. Các hệ thống theo công nghệ Trung Quốc thường không làm tốt điều này, sự không đồng bộ thời gian thể hiện khá rõ
2) Đồng bộ về hướng hay bản chất của mỗi chuyển động: chính là bậc tự do như đã nói ở trên. Hầu hết phim 4D-5D đặt máy quay ở góc nhìn người thứ nhất (first person point of view) đang chuyển động, thường là đang ngồi trên một xe trượt nhanh. Hệ thống ghế có nhiệm vụ mô phỏng lại chính xác các lực gia tốc tác động vào khi đối tượng tăng tốc, giảm tốc, lên xuống, rẽ trái rẽ phải, ...
Các hệ thống 3 piston do hạn chế về bậc tự do nên đôi lúc phải sử dụng các chuyển động gần giống. Ví dụ khi tăng tốc hay phanh đột ngột thì phải là chuyển động Surge, nhưng có thể thay thế bằng chuyển động Pitch (xảy ra khi lên dốc xuống dốc). Khán giả nếu không tinh tế khó nhận biết được điều này. Các chuyển động Yaw, Sway, Surge lại thường có tần suất xuất hiện khá thấp trong phim dưới góc nhìn người thứ nhất. Nếu người lập trình phim có trình độ cao, chuyển động của hệ thống 3 piston vẫn có thể tái tạo trung thực đến 70-80% chuyển động thưc tế. Vì vậy, các hệ thống 3 piston vẫn được sử dụng khá phổ biến trên thế giới
Các hệ thống 6 piston do có số chuyển động tổ hợp lớn nên thường thể hiện được chính xác hơn bản chất của mỗi chuyển động. Tuy nhiên, phần lớn các hệ thống 6 piston xuất xứ từ Trung Quốc do hạn chế về trình độ công nghệ nên không thể hiện được ưu thế này, và không thấy sự khác biệt đáng kể so với hệ thống 3 piston.
3) Đồng bộ về cường độ chuyển động: độ mạnh yếu của mỗi chuyển động cơ bản được thể hiện bởi 3 thông số: biên độ, vận tốc và gia tốc chuyển động. Cường độ chuyển động của một hệ ghế 4D-5D không phụ thuộc vào hệ đó là 3 piston hay 6 piston, mà chủ yếu vào cường độ chuyển động của mỗi piston đơn lẻ (biên độ, vận tốc và gia tốc) cũng như kết cấu của cả hệ (kết cấu kém bền vững dễ gặp sự cố khi piston chuyển động quá mạnh). Tùy từng kết cấu piston thì cường độ chuyển động theo mỗi bậc tự do cũng có thể khác nhau. Một hệ thống ghế tốt là khiến cho khán giả thấy được sự ăn khớp của cường độ chuyển động của ghế đối với từng cảnh phim.
4) Khí nén (pneumatic) hay Thủy lực (hydraulic): hai hệ thống sức đẩy được đánh giá tương đương nhau và đều được sử dụng rộng rãi cho thiết kế các hệ thống 4D-5D trên thế giới
|
Hệ thống ghế 4D - 5D do CoopLab 3D và các đối tác cùng nghiên cứu phát triển có chất lượng vượt trội so với sản phẩm cùng loại xuất xứ từ Trung Quốc. Hệ thống ghế 6 piston, sử dụng truyền dẫn khí nén hoặc thủy lực, được chúng tôi lắp ráp tại Việt Nam từ nguồn linh kiện chất lượng cao của Nhật, Hàn Quốc. Với đội ngũ R&D trình độ cao được đào tạo bài bản và các kỹ thuật viên lành nghề, chúng tôi cũng tự làm chủ các quy trình công nghệ như thiết kế chế tạo tủ điện điều khiển hệ thống, lập trình chuyển động và hiệu ứng của phim 5D. |
|
Liên hệ trực tiếp: a.Minh 0904399887 email: cooplab3d@yahoo.com |
|
Xem tiếp: Phòng chiếu 4D-5D