Holografiska skärmar erbjuder en lovande väg för att uppnå verklighetstrogna 3D-reproduktioner med kontinuerlig djupsensation, med potentiella tillämpningar inom områden som underhållning, medicinsk bildbehandling och virtuell verklighet. De konventionella metoderna för att generera datorgenererade hologram (CGH) är dock beroende av repetitiva beräkningar, vilket leder till ökad beräkningskomplexitet och opraktiskhet för realtidsapplikationer.
För att ta itu med detta problem har forskare från University of Shanghai for Science and Technology (Kina) introducerat en ny metod för CGH-generering som avsevärt minskar beräkningskostnader samtidigt som 3D-visualisering av hög kvalitet bibehålls.
Som rapporterats i Advanced Photonics Nexus , deras tillvägagångssätt utnyttjar en delad Lohmann-linsbaserad diffraktionsmodell, vilket möjliggör snabb syntes av 3D-hologram genom en enstegsberäkning bakåt. Genom att integrera en specialdesignad virtuell digital fasmodulering i den delade Lohmann-linsen, uppnår deras metod en mycket exakt rekonstruktion av 3D-scener med exakt djupuppfattning.
Betydelsen av denna forskning ligger i dess potential att revolutionera skapandet av holografiska displayer genom att erbjuda en praktisk lösning för realtidsgenerering av CGH. Till skillnad från traditionella metoder som lider av beräkningsflaskhalsar, säkerställer det föreslagna tillvägagångssättet konsekvent beräkningshastighet oavsett djupsamplingsdensiteten, vilket möjliggör sömlös integrering i olika applikationer som kräver uppslukande 3D-visualisering.
För att validera effektiviteten av deras metod, genomförde forskarna både simuleringar och experiment, och demonstrerade dess förmåga att generera realistiska 3D-holografiska skärmar med exakt djupuppfattning.
Sammantaget presenterar studien ett lovande framsteg inom området datorgenererad holografi, och erbjuder en praktisk lösning för att skapa uppslukande 3D-visualiseringar utan de beräkningsmässiga begränsningarna av traditionella metoder. Det hjälper till att bana väg för den utbredda användningen av holografiska skärmar i olika branscher och applikationer.
Mer information: Chenliang Chang et al, Split Lohmann datorholografi:snabb generering av 3D-hologram i enstegsdiffraktionsberäkning, Advanced Photonics Nexus (2024). DOI:10.1117/1.APN.3.3.036001
Journalinformation: Avancerad fotonik
Tillhandahålls av SPIE
