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Jun 03, 2023

リアルなホログラムを作成する新しい方法により、仮想現実が強化される可能性がある

Optica 購読すると、当社の利用規約とポリシーに同意したものとみなされます。いつでも購読を解除できます。 中国科学技術大学の研究者らは、

光学式

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中国科学技術大学の研究者らは、現在の最先端技術よりも 3 桁優れた、リアルな 3D ホログラフィック投影を作成する新しい方法を開発しました。

リアルなホログラムを作成するための超高密度方法に関する研究は、査読付き雑誌「Optica」に掲載されました。 Lei Gong が率いるチームは、現在のデジタル ホログラフィック技術の長年の制限の一部を克服する、ホログラフィーへの新しいアプローチを開発しました。 従来の空間光変調器とディフューザーを組み合わせることで、チームは空間光変調器 (SLM) の特性に制約されることなく、はるかに少ない量で複数の画像面を分離することができました。 この画期的な方法は、ホログラフィーの分野に革命をもたらし、さまざまな業界でより没入型でリアルな体験を提供する可能性があります。

Gong氏によると、新しい超高密度方式は、「現在のデジタルホログラフィック技術に長年存在する2つのボトルネック、つまり、ホログラムの微細な深さ制御を妨げ、したがって3Dディスプレイの品質を制限する低い軸解像度と高い面間クロストークを克服する」という。 研究者らは、空間光変調器 (SLM) の特性に制約されることなく、ディフューザーを使用して複数の画像面をより少量ずつ分離しました。

シミュレーションでは、研究者らは、単一の 1000 × 1000 ピクセルのホログラムで、深さ間隔 0.96 mm の 125 の連続する画像面を持つ 3D ロケット モデルを投影することができました。これに対し、別のホログラムを使用した場合は、深さ間隔 3.75 mm の 32 個の画像面を投影することができました。最先端のホログラフィーアプローチ。 研究者らはまた、プロトタイプの 3D-SDH プロジェクターを構築し、それを「3D フレネル コンピューター生成ホログラフィー」として知られる別の最先端の手法と直接比較しました。 3D-SDH は、従来のものに比べて「3 桁」以上の軸方向解像度を達成しました。

研究者らは、実験で実証したホログラムはすべて点群画像であり、3Dオブジェクトの「固体」を表現することはできず、現在利用可能なものよりもはるかに高密度のホログラフィック投影にすぎないと指摘した。 それでも、研究者らは、現実的に見える 3D オブジェクトのコレクションを投影できるようになるまで、手法を改善し、改良することを目指しています。

新しいプロセスである 3 次元散乱支援ダイナミック ホログラフィー (3D-SDH) は、仮想アプリケーションと現実世界アプリケーションの両方で使用できる可能性があります。 これにより、ヘッドセット ベースのホログラフィック ディスプレイでの 3D 視聴体験が強化され、ヘッドセットを必要とせずにより優れた 3D ビジュアルが提供され、より多くのデータをホログラム内で暗号化できるようになり、ホログラフィック ベースの光学暗号化が改善される可能性があります。

リアルなホログラムを作成するためのこの超高密度方法の開発は、ホログラフィーの分野に革命をもたらす可能性があります。 仮想現実ディスプレイから光暗号化まで、さまざまな用途に使用できます。 さらに、研究者らは、個々のオブジェクトだけでなく 3D オブジェクトのコレクションを投影できるように、手法の改良を続ける予定です。

このテクノロジーは継続的な進歩により一般的なものとなり、さまざまな業界で人々により没入型でリアルな体験を提供する可能性があります。