Революція 3D: нова голографічна техніка долає обчислювальні бар’єри

17.04.2024   16:57    293


Революційний підхід використовує дифракційну модель на основі розділених лінз Ломана для створення комп’ютерно-генерованої голографії (CGH) у реальному часі, що значно знижує обчислювальні вимоги, зберігаючи при цьому якість 3D-візуалізацій.


Голографічні дисплеї представляють захоплюючий шлях до створення реалістичних 3D-зображень, які створюють ілюзію безперервної глибини, обіцяючи трансформаційний вплив у таких сферах, як розваги, медичне зображення та віртуальна реальність. Проте традиційні підходи до створення комп’ютерних голограм (CGH) ускладнюються необхідністю повторюваних обчислень, що призводить до високих обчислювальних вимог і робить їх непридатними для програм реального часу.

Щоб вирішити цю проблему, дослідники з Шанхайського науково-технічного університету (Китай) представили новий метод генерації CGH, який значно зменшує обчислювальні витрати, зберігаючи при цьому високу якість 3D-візуалізації. Як повідомляється в Advanced Photonics Nexus, їхній підхід використовує модель дифракції на основі розділених лінз Ломана, що дозволяє швидко синтезувати 3D-голограми за допомогою одноетапного обчислення зворотного поширення.



Використовуючи спеціально розроблену віртуальну цифрову фазову модуляцію в роздільній лінзі Ломана, їхній метод забезпечує високоточну реконструкцію 3D-сцен із точним сприйняттям глибини.

У повноколірному голографічному дисплеї поблизу очей використовується лінза окуляра для збільшення 3D-зображень, які потім записуються шляхом регулювання фокуса об’єктива камери. Потім генерується швидка голограма за допомогою алгоритму дифракції на основі лінз Спліт-Ломана.

Революційне створення голографічних дисплеїв



Важливість цього дослідження полягає в його потенціалі революції у створенні голографічних дисплеїв, пропонуючи практичне рішення для генерації CGH у реальному часі. На відміну від традиційних методів, які страждають від обчислювальних вузьких місць, запропонований підхід забезпечує постійну швидкість обчислень незалежно від глибини щільності вибірки, що забезпечує безперебійну інтеграцію в різні програми, які вимагають захоплюючої 3D-візуалізації.

Щоб підтвердити ефективність свого методу, дослідники провели моделювання та експерименти, продемонструвавши його здатність створювати реалістичні 3D-голографічні дисплеї з точним сприйняттям глибини.

Загалом, дослідження є багатообіцяючим прогресом у галузі комп’ютерної голографії, пропонуючи практичне рішення для створення захоплюючих 3D-візуалізацій без обчислювальних обмежень традиційних методів. Це допомагає прокласти шлях для широкого впровадження голографічних дисплеїв у різноманітних галузях промисловості та застосуваннях.


portaltele.com.ua