新的全息技术突破计算障碍

一种突破性的方法利用基于Lohmann透镜的衍射模型实时创建计算机生成全息图（CGH），在保持3D可视化质量的同时，大大降低了计算负荷要求。

全息显示为制作逼真的三维图像提供了一条令人兴奋的途径，这种图像给人以连续深度的错觉，有望在娱乐、医疗成像和虚拟现实等领域产生变革性影响。然而，创建计算机生成全息图（CGH）的传统方法因需要重复计算而受到阻碍，导致计算需求高，不适合实时应用。

全彩全息近眼显示器采用目镜镜头放大 3D 图像，然后通过调整相机镜头的焦距进行记录。然后使用基于Split-Lohmann透镜的衍射算法生成快速全息图。

为了解决这个问题，上海理工大学的研究人员引入了一种新的全息图生成方法，该方法在保持高质量3D可视化的同时，大大降低了计算负荷。正如《先进光子学》（Advanced Photonics Nexus）所报道的那样，他们的方法利用了基于Lohmann透镜的衍射模型，通过单步反向传播计算实现了三维全息图的快速合成。

通过将专门设计的虚拟数字相位调制纳入 Lohmann 透镜，他们的方法实现了具有精确深度感知的高精度3D场景重建。

全息显示技术的革命性创新

这项研究的意义在于，它为实时生成 CGH 提供了一个实用的解决方案，从而有可能彻底改变全息显示的制作方法。与存在计算瓶颈的传统方法不同，所提出的方法无论深度采样密度如何，都能确保一致的计算速度，从而能够无缝集成到需要身临其境的3D可视化的各种应用中。

为了验证其方法的有效性，研究人员进行了模拟和实验，证明了其生成具有准确深度感知的逼真3D全息显示器的能力。

总之，这项研究在计算机生成全息技术领域取得了令人鼓舞的进展，为创建身临其境的三维可视化效果提供了一种实用的解决方案，而不会受到传统方法的计算限制。它有助于为全息显示在各行各业的广泛应用铺平道路。

相关链接：https://scitechdaily.com/revolutionizing-3d-new-holographic-technique-breaks-computational-barriers/

论文链接：https://doi.org/10.1117/1.APN.3.3.036001

文章来源：光行天下.

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