Ученые из Университета Шанхая по науке и технологиям (Китай) представили новаторский метод создания компьютерных голограмм (CGH), который значительно снижает вычислительные требования, сохраняя при этом высокое качество трехмерных визуализаций. Исследование, опубликованное в журнале Advanced Photonics Nexus , описывает использование разделенной линзы Ломанна, основанной на модели дифракции, которая позволяет быстро создавать 3D голограммы посредством одноступенчатого обратного расчета.
Голограммные дисплеи открывают перспективные возможности для создания реалистичных трехмерных изображений, создающих иллюзию непрерывной глубины. Это имеет огромное значение для развития развлечений, медицинской визуализации и виртуальной реальности. Традиционные методы создания CGH требуют повторяющихся вычислений, что ведет к высоким вычислительным нагрузкам и делает их непригодными для использования в реальном времени.
Новый метод, предложенный китайскими исследователями, включает специально разработанную виртуальную цифровую фазовую модуляцию в разделенную линзу Ломанна, что позволяет достигать высокой точности воссоздания трехмерных сцен с точным восприятием глубины.
Это исследование имеет потенциал кардинально изменить процесс создания голограммных дисплеев, предлагая практическое решение для генерации CGH в реальном времени. В отличие от традиционных методов, которые страдают от вычислительных узких мест, предложенный подход обеспечивает стабильную скорость вычислений независимо от плотности выборки глубины, что позволяет его беспрепятственно интегрировать в различные приложения, требующие погружающейся 3D визуализации.
Для подтверждения эффективности своего метода исследователи провели ряд симуляций и экспериментов, результаты которых продемонстрировали способность метода создавать реалистичные трехмерные голограммные дисплеи с точным восприятием глубины.
Таким образом, данное исследование представляет собой обнадеживающее достижение в области компьютерной голографии и может стать основой для широкого внедрения голограммных дисплеев в самых разнообразных отраслях и приложениях.