Wetenschap
Verbeterde real-time 3D-holografische weergave:een nieuwe methode voor computergegenereerde holografie
Holografische displays bieden een veelbelovende mogelijkheid voor het realiseren van levensechte 3D-reproducties met continue dieptesensatie, met potentiële toepassingen op gebieden als entertainment, medische beeldvorming en virtual reality. De conventionele methoden voor het genereren van door computers gegenereerde hologrammen (CGH's) zijn echter afhankelijk van repetitieve berekeningen, wat leidt tot een grotere rekencomplexiteit en onpraktischheid voor realtime toepassingen.
Om dit probleem aan te pakken hebben onderzoekers van de Universiteit van Shanghai voor Wetenschap en Technologie (China) een nieuwe methode voor het genereren van CGH geïntroduceerd die de rekenkundige overhead aanzienlijk vermindert en tegelijkertijd de hoogwaardige 3D-visualisatie behoudt.
Zoals gerapporteerd in Advanced Photonics Nexus maakt hun aanpak gebruik van een gesplitst Lohmann-lens-gebaseerd diffractiemodel, waardoor een snelle synthese van 3D-hologrammen mogelijk wordt via een achterwaartse voortplantingsberekening in één stap. Door een speciaal ontworpen virtuele digitale fasemodulatie in de gesplitste Lohmann-lens op te nemen, bereikt hun methode een zeer nauwkeurige reconstructie van 3D-scènes met nauwkeurige dieptewaarneming.
De betekenis van dit onderzoek ligt in het potentieel ervan om een revolutie teweeg te brengen in de creatie van holografische displays door een praktische oplossing te bieden voor het in realtime genereren van CGH. In tegenstelling tot traditionele methoden die last hebben van computationele knelpunten, garandeert de voorgestelde aanpak een consistente rekensnelheid, ongeacht de dieptebemonsteringsdichtheid, waardoor naadloze integratie mogelijk wordt in verschillende toepassingen die meeslepende 3D-visualisatie vereisen.
Om de effectiviteit van hun methode te valideren, voerden de onderzoekers zowel simulaties als experimenten uit, waarbij ze het vermogen aantoonden om realistische 3D-holografische weergaven met nauwkeurige dieptewaarneming te genereren.
Over het geheel genomen presenteert de studie een veelbelovende vooruitgang op het gebied van computergegenereerde holografie, en biedt het een praktische oplossing voor het creëren van meeslepende 3D-visualisaties zonder de computationele beperkingen van traditionele methoden. Het helpt de weg vrij te maken voor de wijdverbreide adoptie van holografische displays in diverse industrieën en toepassingen.