發(fā)布時間：2024-04-19 02:48

　　隨著科技的進步與發(fā)展,傳統的二維顯示方式已經不能滿足人們的日常顯示需求,三維顯示技術依靠其自身的優(yōu)勢在顯示領域脫穎而出。全息三維顯示可以提供三維物體的完整光波場,顯示效果與人眼視覺特征最為匹配。所以自全息術誕生以來便是三維顯示技術中的一個重要研究方向。但是,目前三維計算全息領域仍然存在著一些難題,如全息圖生成速度慢、再現像的尺寸隨再現距離變化等。雖然已有研究者提出了相關算法解決上述問題,但仍沒有達到人們預期的效果。本文主要對三維物體全息圖生成方法進行研究。首先,本文在闡述計算全息基本理論的基礎上,對現有的三維物體全息圖生成方法進行深入研究,包括點源法、菲涅爾波帶片法、多視角投影法、層析法,分析各種方法的優(yōu)缺點。并對幾種常見的全息圖編碼方式進行論述說明。其次,對基于菲涅爾衍射積分的全息圖生成方法進行詳細闡述,包括傅里葉變換算法、卷積算法、角譜算法。在層析法的基礎上,提出一種基于GPU分層渲染的全息圖實時生成方法。利用所提方法生成基于菲涅爾衍射積分的三維物體全息圖。并對全息圖進行光學再現,驗證所提方法在三維全息顯示中的可行性。最后,深入研究傅里葉變換算法中所存在的采樣間距受限的問題。并分析...

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１．波前記錄光路示意圖??：??

在波前過程中，相干光源照射物體，光波在物體表面發(fā)生漫反射，另一束相干??光作為參考光照射記錄干板，相干光和漫反射光波在記錄干板上發(fā)生干涉，在??記錄平面上形成包含物光波全部信息的干涉條紋［３５］。具體過程如圖２．１所示。??７??

圖２－２．波前再現光路示意圖??當我們用參考光照射全息干板后，透過全息千板的物光波為：??

２．１．２波前再現??物光波的信息被全息干板記錄下來后，便可以進行物光波的重建。重建光??路如圖２－２所示，重建光可以與波前記錄過程中的參考光相同，也可以是參考??光的共軛光。參考光照射全息干板后，便可以在空間中衍射形成物光波或者物??光波的共軛波。??激光器?＼????????....

圖２－３．計算全息圖的生成和再現過程??

此時觀察者看到的重建圖像是原物體的實像。??２．２計算全息基本原理??計算全息圖的生成和再現過程可分為五個步驟［３６，３７］，如圖２－３所示。第一??步是對物光波進行抽樣［３８，３９］，將物光波離散化為抽樣點的集合。第二步是根據??光的衍射原理計算物光波在全息面上的光場分布，并按....

圖２￣４．點源法原理示意圖??

圖２￣４．點源法原理示意圖??場景上中的物點ｉ衍射到全息面上的光場分布為：??Ｕ＾ｘ．ｙ）?＝?Ａ＾Ｘｉ．ｙ＾ｅｘｐｌｊＸｋｒ?＋?０Ｊ］?（２－中，ｆｅｙｉ）代表物點ｉ的坐標點，（ｘ，ｙ）代表全息面上的坐標點，４（ｘｉ，ｙｉｉ的振幅信息，ｋ?＝?２Ｔｉ／Ａ，?ｒ?＝?＂（ｘ?＿....

本文編號：3958116