Um novo método desenvolvido por pesquisadores simplifica significativamente a criação de hologramas gerados por computador, permitindo a geração em tempo real de imagens 3D com profundidade precisa. Este avanço poderá revolucionar a tecnologia de exibição holográfica em vários setores.
Uma abordagem inovadora utiliza um modelo de difração baseado em lentes Lohmann divididas para a criação em tempo real de holografia gerada por computador (CGH), reduzindo drasticamente as demandas computacionais e preservando a qualidade das visualizações 3D.
As exibições holográficas apresentam um caminho emocionante para a produção de imagens 3D realistas que dão a ilusão de profundidade contínua, prometendo impactos transformadores em áreas como entretenimento, imagens médicas e realidade virtual. No entanto, as abordagens tradicionais para a criação de hologramas gerados por computador (CGHs) são dificultadas pela necessidade de cálculos repetitivos, resultando em elevadas exigências computacionais e tornando-os inadequados para aplicações em tempo real.
Para resolver esse problema, pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Xangai (China) introduziram um novo método para geração de CGH que reduz significativamente a sobrecarga computacional, ao mesmo tempo que mantém a visualização 3D de alta qualidade. Conforme relatado em Fotônica Avançada Nexosua abordagem aproveita um modelo de difração baseado em lentes Lohmann divididas, permitindo a rápida síntese de hologramas 3D por meio de um cálculo de propagação retroativa de uma única etapa.
Ao incorporar uma modulação de fase digital virtual especialmente projetada na lente Lohmann dividida, seu método alcança uma reconstrução altamente precisa de cenas 3D com percepção de profundidade precisa.
A tela holográfica colorida de visão próxima emprega uma lente ocular para ampliar imagens 3D, que são então gravadas ajustando o foco da lente da câmera. Um holograma rápido é então gerado usando um algoritmo de difração baseado em lente Split-Lohmann. Crédito: Chang et al., doi 10.1117/1.APN.3.3.036001
Revolucionando a criação de displays holográficos
A importância desta pesquisa reside no seu potencial para revolucionar a criação de displays holográficos, oferecendo uma solução prática para geração de CGH em tempo real. Ao contrário dos métodos tradicionais que sofrem de gargalos computacionais, a abordagem proposta garante velocidade de computação consistente, independentemente da densidade de amostragem de profundidade, permitindo assim a integração perfeita em várias aplicações que requerem visualização 3D imersiva.
Para validar a eficácia do seu método, os investigadores realizaram simulações e experiências, demonstrando a sua capacidade de gerar exibições holográficas 3D realistas com percepção de profundidade precisa.
No geral, o estudo apresenta um avanço promissor no campo da holografia gerada por computador, oferecendo uma solução prática para a criação de visualizações 3D imersivas sem as limitações computacionais dos métodos tradicionais. Ajuda a preparar o caminho para a adoção generalizada de displays holográficos em diversos setores e aplicações.
Referência: “Holografia de computador Split Lohmann: geração rápida de holograma 3D em cálculo de difração de etapa única” por Chenliang Chang, Xian Ding, Di Wang, Zhizhou Ren, Bo Dai, Qi Wang, Songlin Zhuang e Dawei Zhang, 28 de março de 2024, Nexus Fotônico Avançado.
DOI: 10.1117/1.APN.3.3.036001
