В полноцветном голографическом окологлазном дисплее используется линза окуляра для увеличения трехмерных изображений, которые затем записываются путем регулировки фокуса объектива камеры. Затем создается быстрая голограмма с использованием алгоритма дифракции на основе линзы Сплит-Ломанна.
Фото: Advanced Photonics Nexus (2024). DOI: 10.1117/1.APN.3.3.036001

Голографические дисплеи открывают многообещающие возможности для достижения реалистичных 3D-воспроизведений с постоянным ощущением глубины, что открывает потенциальные возможности применения в таких областях, как развлечения, медицинская визуализация и виртуальная реальность. Однако традиционные методы создания голограмм, генерируемых компьютером (CGH), основаны на повторяющихся вычислениях, что приводит к увеличению вычислительной сложности и непрактичности для приложений реального времени.

Чтобы решить эту проблему, исследователи из Шанхайского университета науки и технологий (Китай) представили новый метод генерации CGH, который значительно снижает вычислительные затраты при сохранении высококачественной 3D-визуализации.

Как сообщается в Advanced Photonics Nexus , их подход использует модель дифракции на основе разделенной линзы Ломана, что позволяет быстро синтезировать трехмерные голограммы посредством одношагового расчета обратного распространения. Благодаря включению специально разработанной виртуальной цифровой фазовой модуляции в разделенную линзу Ломана их метод обеспечивает высокоточную реконструкцию трехмерных сцен с точным восприятием глубины.

Значение этого исследования заключается в его потенциале совершить революцию в создании голографических дисплеев, предложив практическое решение для генерации CGH в реальном времени. В отличие от традиционных методов, которые страдают от вычислительных узких мест, предлагаемый подход обеспечивает постоянную скорость вычислений независимо от плотности выборки глубины, тем самым обеспечивая плавную интеграцию в различные приложения, требующие иммерсивной 3D-визуализации.

Чтобы проверить эффективность своего метода, исследователи провели как моделирование, так и эксперименты, продемонстрировав его способность создавать реалистичные трехмерные голографические дисплеи с точным восприятием глубины.

В целом, исследование представляет собой многообещающее достижение в области компьютерной голографии, предлагая практическое решение для создания иммерсивных 3D-визуализаций без вычислительных ограничений традиционных методов. Это помогает проложить путь к широкому внедрению голографических дисплеев в различных отраслях и приложениях.