全息技術利用光的干涉和衍射記錄和重建光波面,在全息圖的再現(xiàn)過程中,全息技術不僅能精確地重建光波的幅值信息,也能重建其位相信息。如何利用全息技術進行三維顯示一直是三維立體顯示領域中備受關注的話題。
WIMI微美全息開發(fā)了基于手指手勢交互式全息顯示系統(tǒng),通過該系統(tǒng),用戶可通過運動傳感器檢測到的手指手勢運動直觀地實時處理電子全息圖像。這種直觀的控制機制為用戶提供了逼真、身臨其境的環(huán)境。
首先,系統(tǒng)使用運動傳感器檢測觀察者的手勢。檢測到手指手勢運動后,系統(tǒng)生成點云組成的3D對象,并計算3D對象的CGH,然后在SLM上顯示CGH,并通過向SLM照明來重建全息3D圖像,并實現(xiàn)電子全息運動圖像的交互處理。
為了實現(xiàn)交互操作而不產(chǎn)生不適感,系統(tǒng)需要實時操作,為此,我們通過將CPU與GPU相結合來并行處理點云和計算CGH,將計算負載分配給多個GPU。計算全息獲得全息圖,然后對其進行光電再現(xiàn),結合計算機視覺檢測人的手指位置,引導數(shù)字全息光電再現(xiàn)實像的動態(tài)顯示。數(shù)字全息光電再現(xiàn)系統(tǒng)對數(shù)字全息圖進行光電再現(xiàn),并將再現(xiàn)實像投射出來。在交互上,視覺系統(tǒng)檢測手指手勢運動,并將檢測結果反饋給數(shù)字全息光電再現(xiàn)系統(tǒng)以引導再現(xiàn)出來的全息影像,從而實現(xiàn)數(shù)字全息實影像的交互顯示。
因為全息圖是記錄在感光材料上的,所以很難用全息圖來記錄和再現(xiàn)運動圖像。通過在計算機上模擬光的傳播和干涉,并利用大規(guī)模可編程門陣列、圖形處理單元(GPU)和加速計算CGH的算法可成功實現(xiàn)三維圖像的重建,并進行實時交互。
WIMI微美全息基于手指手勢的交互式全息顯示系統(tǒng),使用戶能夠直觀地實時處理電子全息圖像,同時,通過使用圖形處理單元將全息圖計算并行化,實現(xiàn)全息圖像的實時交互處理。另外,WIMI微美全息還將努力將系統(tǒng)擴展到一個全彩色重建系統(tǒng),生成更逼真的三維圖像。
國內全息技術起步較晚但發(fā)展迅速,目前主要應用在娛樂游戲、展覽展示等領域。全息技術擁有多維存儲、3D逼真視覺、裸眼顯示等諸多優(yōu)勢。隨著全息技術的不斷發(fā)展,如今全息技術正在往數(shù)字化和光機電一體的方向發(fā)展。應用全息技術開發(fā)的產(chǎn)品也越來越多的走向市場,與此同時也催生了微波全息、聲全息的出現(xiàn)。全息技術無論是在生活還是在學術領域,都占據(jù)有著重要地位,擁有非常廣闊的市場。我們有理由相信,未來,全息技術將成為社會、經(jīng)濟領域中不可替代的重要技術。