真實(shí)地再現(xiàn)三維物場是顯示技術(shù)的重要發(fā)展趨勢,全息三維顯示由于同時(shí)包含光的強(qiáng)度和光的相位,從而保留了原有物光波的全部信息,與原始物體有著完全相同的三維特性,能夠提供人眼視覺系統(tǒng)所需的全部深度,被認(rèn)為是最理想的真三維顯示技術(shù)。然而,受限于對實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境的苛刻要求,傳統(tǒng)全息雖然能夠制作大尺寸高分辨率甚至真彩色的全息圖,但終究難以走出實(shí)驗(yàn)室。相比之下,計(jì)算全息極大地簡化了全息圖制作要求和步驟,同時(shí)借助高性能的光電顯示器件,容易靈活地切換顯示不同全息圖,因此,計(jì)算全息使得真正的立體三維顯示成為可能。然而,作為理想的立體顯示手段,計(jì)算全息因其記錄過程全數(shù)字化,三維物體龐大的數(shù)據(jù)量導(dǎo)致全息計(jì)算時(shí)繁重的運(yùn)算負(fù)荷,這是長期以來影響全息圖計(jì)算效率的主要原因。本文以“加速全息計(jì)算”為主要目的,以“計(jì)算全息面元算法”為核心內(nèi)容,探究了從算法方面進(jìn)一步提升全息計(jì)算速率的方法。首先,從原理和過程詳細(xì)地推導(dǎo)和總結(jié)已有的三種面元算法（傳統(tǒng)面元算法、二維仿射變換算法和三維仿射近似算法）的計(jì)算模型,討論每一種算法在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)全息圖制作的細(xì)節(jié)問題,并分析各自的耗時(shí)特性,從理論上比較各算法的優(yōu)劣性。其次,從仿射理論出發(fā),... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１０全塞技術(shù)分燊??ｂ．ｃ

?晨＿理３：＿學(xué)碩士學(xué)修論真??照射，其打印效率比電子束刻蝕和激光宣寫高很多。動(dòng)態(tài)計(jì)算全息顯沄是指用空??間光調(diào)制器（ＳＬＭ）作為顯示屏，將全息圖投影到ＳＬＭ上，如圖１．１０（ｃ）所示，ＳＬＭ??根據(jù)全息畫信息及時(shí)恢復(fù)出三維形貌。利用ＳＬＭ實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)三維顯示是ｇ前計(jì)算??全息領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但它首要的問題就是全息圖的計(jì)算速度何題，這決定了全??息圖是否可流暢的動(dòng)態(tài)顯示；其次便是ＳＬＭ本身的空間帶寬積問題，這決定了觀??察的視場角以及成像質(zhì)遣等核心要素。??計(jì)算全息基三維Ｍ示領(lǐng)域公認(rèn)的最終的顯示方式，因其具有賢大的應(yīng)用前景??和諸多的研究挑戰(zhàn)，國內(nèi)外很多高校和研究性公司都投入相咨的資源致力于計(jì)算??全息三維顯示產(chǎn)業(yè)化的研究。本文的核心１作也同樣圍繞計(jì)算全息展開》之后將??分另彳針對全息技術(shù)基礎(chǔ)埋論、計(jì)算全息面元算法：和計(jì)箅全息三維動(dòng)．態(tài)ＩＩ樂作詳細(xì)??介紹。接下來將首先介紹計(jì)算全息的國．內(nèi)外研究現(xiàn)狀。??１．３計(jì)算全息研究現(xiàn)狀??計(jì)算全息有著極大的應(yīng)用前景，特別是借助電子顯示設(shè)備（如ＳＬＭ）實(shí)現(xiàn)動(dòng)??態(tài)的真三維顯示方面１２８］。但若要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯樂，全息圖的刷新頻率至少高子２４幀??［２９］，實(shí)現(xiàn)更為流暢的動(dòng)態(tài)效果，刷新率可能要求更高《在很長一段時(shí)間？里，即便??是現(xiàn)在＊個(gè)人計(jì)算機(jī)（ＰＣ）也難以有足夠的算力去實(shí)現(xiàn)２４幀／ｓ或０．０４ｓ／幀的全息圖??生成速率，特別是對于形貌復(fù)雜的，維物體和分辨率較髙的全息圖。因此全息圖??快速生成＾寒是計(jì)算全息面臨的首要也是３１要問題。本節(jié)將生要討論“計(jì)算全息??圖快速生成”方面的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。??點(diǎn)抽樣物體?面抽樣物體?＿?．??ｆｎ?—一丄、＇??＿衍射光場?ｊ?￥射

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文???作用跟與０相關(guān)；Ｃ／（０）表示子光源點(diǎn)０的振幅強(qiáng)度；Ｃ為常數(shù)。??°?Ｋ，??圖２．１?２面上任意〇點(diǎn)乎波在：￥間Ｐ點(diǎn)處的光波輻射示意圖??惠更斯－菲涅爾原理給出了較為準(zhǔn)確的光波傳播描述，但是由于其建立在“子??波源”的假說之上的，缺乏嚴(yán)格的波動(dòng)理論為基礎(chǔ)的依據(jù)，所以（２．１）式中最大的??問題在于難以確定傾斜因子母的的函數(shù)形式［１９］。??２．?１．２基爾霍夫衍射理論??在惠更斯－菲捏爾原理之后，基爾霍夫從波動(dòng)理論出發(fā)，求解標(biāo)暈波動(dòng)方程??Ｖ２ｒｒ?１?〇??ＶＵ￣７１Ｆ?＝?０?（２．２）??為空間中光場分布，／為時(shí)間變釐Ｓ利用格林定理將體積分轉(zhuǎn)化為封面的曲面積??分，將＜２．２）式轉(zhuǎn)化為，??曙：故嗤令?（－）??她＝茅。如圖２＿２所示，Ｐ點(diǎn)的復(fù)振幅分布是由封閉曲面咖２的翻做??定。ｆ／為包含Ｐ點(diǎn)的任意封閉曲面（Ｓｉ＋Ｓａ）上各點(diǎn)擾動(dòng)的光場分布；ｒ?yàn)榭讖降剑刑??的距離；Ｒ為曲面Ｓ２到Ｐ處的圓半徑。??１４??

【參考文獻(xiàn)】：
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