新的全息技術(shù)突破計(jì)算障礙

一種突破性的方法利用基于洛曼透鏡的衍射模型實(shí)時創(chuàng)建計(jì)算機(jī)生成全息圖（CGH），在保持3D可視化質(zhì)量的同時，大大降低了計(jì)算負(fù)荷要求。

全息顯示為制作逼真的三維圖像提供了一條令人興奮的途徑，這種圖像給人以連續(xù)深度的錯覺，有望在娛樂、醫(yī)療成像和虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域產(chǎn)生變革性影響。然而，創(chuàng)建計(jì)算機(jī)生成全息圖（CGH）的傳統(tǒng)方法因需要重復(fù)計(jì)算而受到阻礙，導(dǎo)致計(jì)算需求高，不適合實(shí)時應(yīng)用。

為了解決這個問題，上海理工大學(xué)的研究人員引入了一種新的全息圖生成方法，該方法在保持高質(zhì)量3D可視化的同時，大大降低了計(jì)算負(fù)荷。正如《先進(jìn)光子學(xué)》（Advanced Photonics Nexus）所報道的那樣，他們的方法利用了基于 Lohmann 透鏡的衍射模型，通過單步反向傳播計(jì)算實(shí)現(xiàn)了三維全息圖的快速合成。

通過將專門設(shè)計(jì)的虛擬數(shù)字相位調(diào)制納入分裂 Lohmann 透鏡，他們的方法實(shí)現(xiàn)了具有精確深度感知的高精度3D場景重建。

圖片:Full-Color-Holographic-Near-Eye-Display-Employs-an-Eyepiece-Lens-To-Magnify-3D-Images.png

全彩全息近眼顯示器采用目鏡鏡頭放大 3D 圖像，然后通過調(diào)整相機(jī)鏡頭的焦距進(jìn)行記錄。然后使用基于Split-Lohmann透鏡的衍射算法生成快速全息圖。

全息顯示技術(shù)的革命性創(chuàng)新

這項(xiàng)研究的意義在于，它為實(shí)時生成 CGH 提供了一個實(shí)用的解決方案，從而有可能徹底改變?nèi)�息顯示的制作方法。與存在計(jì)算瓶頸的傳統(tǒng)方法不同，所提出的方法無論深度采樣密度如何，都能確保一致的計(jì)算速度，從而能夠無縫集成到需要身臨其境的3D可視化的各種應(yīng)用中。

為了驗(yàn)證其方法的有效性，研究人員進(jìn)行了模擬和實(shí)驗(yàn)，證明了其生成具有準(zhǔn)確深度感知的逼真3D全息顯示器的能力。

總之，這項(xiàng)研究在計(jì)算機(jī)生成全息技術(shù)領(lǐng)域取得了令人鼓舞的進(jìn)展，為創(chuàng)建身臨其境的三維可視化效果提供了一種實(shí)用的解決方案，而不會受到傳統(tǒng)方法的計(jì)算限制。它有助于為全息顯示在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用鋪平道路。

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論文鏈接：https://doi.org/10.1117/1.APN.3.3.036001