一種突破性的方法利用基于洛曼透鏡的衍射模型實時創(chuàng)建計算機生成全息圖（CGH），在保持3D可視化質量的同時，大大降低了計算負荷要求。

全息顯示為制作逼真的三維圖像提供了一條令人興奮的途徑，這種圖像給人以連續(xù)深度的錯覺，有望在娛樂、醫(yī)療成像和虛擬現(xiàn)實等領域產生變革性影響。然而，創(chuàng)建計算機生成全息圖（CGH）的傳統(tǒng)方法因需要重復計算而受到阻礙，導致計算需求高，不適合實時應用。

為了解決這個問題，上海理工大學的研究人員引入了一種新的全息圖生成方法，該方法在保持高質量3D可視化的同時，大大降低了計算負荷。正如《先進光子學》（Advanced Photonics Nexus）所報道的那樣，他們的方法利用了基于 Lohmann 透鏡的衍射模型，通過單步反向傳播計算實現(xiàn)了三維全息圖的快速合成。

通過將專門設計的虛擬數(shù)字相位調制納入分裂 Lohmann 透鏡，他們的方法實現(xiàn)了具有精確深度感知的高精度3D場景重建。

圖片:Full-Color-Holographic-Near-Eye-Display-Employs-an-Eyepiece-Lens-To-Magnify-3D-Images.png

全彩全息近眼顯示器采用目鏡鏡頭放大 3D 圖像，然后通過調整相機鏡頭的焦距進行記錄。然后使用基于Split-Lohmann透鏡的衍射算法生成快速全息圖。

全息顯示技術的革命性創(chuàng)新

這項研究的意義在于，它為實時生成 CGH 提供了一個實用的解決方案，從而有可能徹底改變全息顯示的制作方法。與存在計算瓶頸的傳統(tǒng)方法不同，所提出的方法無論深度采樣密度如何，都能確保一致的計算速度，從而能夠無縫集成到需要身臨其境的3D可視化的各種應用中。

為了驗證其方法的有效性，研究人員進行了模擬和實驗，證明了其生成具有準確深度感知的逼真3D全息顯示器的能力。

總之，這項研究在計算機生成全息技術領域取得了令人鼓舞的進展，為創(chuàng)建身臨其境的三維可視化效果提供了一種實用的解決方案，而不會受到傳統(tǒng)方法的計算限制。它有助于為全息顯示在各行各業(yè)的廣泛應用鋪平道路。

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論文鏈接：https://doi.org/10.1117/1.APN.3.3.036001