Революция в создании голограмм: новый метод от ученых из Шанхая

Голографические дисплеи открывают перспективы для создания живописных 3D-репродукций с постоянным ощущением глубины, что находит потенциальное применение в таких областях, как развлечения, медицинская визуализация и виртуальная реальность. Однако традиционные методы генерации компьютерных голограмм (CGH) зависят от повторяющихся вычислений, что приводит к увеличению вычислительной сложности и непригодности для реального времени.

Исследователи из Университета Шанхая для науки и технологий (Китай) предложили новый метод генерации CGH, который значительно снижает вычислительную нагрузку, сохраняя при этом высококачественную 3D-визуализацию. Как сообщается в журнале Advanced Photonics Nexus, их подход использует модель дифракции на основе разделенной линзы Ломана, позволяя быстро синтезировать 3D голограммы через одноступенчатое обратное распространение.

Включив специально разработанную виртуальную цифровую фазовую модуляцию в разделенную линзу Ломана, их метод достигает высокоточной реконструкции 3D-сцен с точным восприятием глубины. Значение этого исследования заключается в его потенциале кардинально изменить создание голографических дисплеев, предлагая практическое решение для генерации CGH в реальном времени.

В отличие от традиционных методов, страдающих от вычислительных узких мест, предложенный подход обеспечивает постоянную скорость вычислений независимо от плотности выборки глубины, что позволяет без проблем интегрироваться в различные приложения, требующие погружающей 3D-визуализации. Для подтверждения эффективности своего метода исследователи провели как симуляции, так и эксперименты, продемонстрировав его способность генерировать реалистичные 3D голографические дисплеи с точным восприятием глубины.

В целом, исследование представляет собой обнадеживающий прогресс в области компьютерной голографии, предлагая практическое решение для создания погружающих 3D-визуализаций без вычислительных ограничений традиционных методов. Оно открывает путь для широкого внедрения голографических дисплеев в разнообразные отрасли и приложения.