日本将全息图计算速度增加55倍 实现汽车挡风玻璃3D导航

据外媒报道，日本东京都立大学的研究人员开发了一种计算平视显示器和近眼显示器简单全息图的新方法。这种方法比传统算法快56倍，并且不需要使用耗电的图形处理单元。相反，它只需要在普通的PC计算核心上运行，为开发紧凑高效的增强现实设备开辟了道路，例如汽车挡风玻璃和眼镜上的3D导航设备。

全息这个词有点科幻的感觉，但全息是一种记录光波振幅和相位分布并再现物体三维图像的技术。显微镜、防伪纸币、先进的数据存储技术等都采用了这项技术。也就是说，除了最明显的应用：3D显示器之外，这项技术无处不在。不需要特殊眼镜的3D显示器尚未普及，而虚拟现实技术等先进技术大多依靠光学技术让人眼相信他们可以看到3D物体。然而，这并不总是可行的，并且限制了应用范围。其中一个原因是，生成3D物体的全息图是一项计算要求很高的任务，导致每次计算都很慢且耗电。当涉及到显示具有实时变化的大型3D图像时，它受到严重限制。此外，大多数全息术还需要专门的硬件，如GPU，这些硬件是为现代游戏供电的，严重限制了3D显示器的部署。因此，由助理教授Takashi Nishitsuji领导的一个团队研究了全息图是如何计算的，并意识到并非所有应用都需要完整渲染3D多边形。通过只关注三维物体的边缘，计算机生成的全息图的计算负载大大降低。特别是，研究人员避免使用快速傅立叶变换的密集数学方法，这种方法可以驱动全多边形全息图。该团队通过在空间光调制器上显示全息图并用激光照射全息图来生成真实的3D图像，从而将模拟数据与真实实验相结合。在实现高分辨率的同时，研究人员发现，这种方法计算全息图的速度比使用较慢的传统方法生成的图像快56倍，性能更好。重要的是，该团队只使用了常规的PC计算核心，而没有独立的图形处理单元，大大减少了整个过程的资源消耗。在更简单的计算核心上更快的计算意味着可以实现更轻、更紧凑、更节能的设备，并且这些设备可以用于更广泛的设置。该团队目前正在开发用于导航目的的汽车挡风玻璃平视显示器，甚至是增强现实眼镜，以实现使用手动程序传输命令，这两者都有良好的发展前景。

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