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25年来,日本科学家成功地研制出了高性能的计算机来实现三维全息投影。

来源:优德88客服   发布时间:2019-06-23   点击量:397

    日本计算机科学家开发了一台用于高质量3D全息视频投影的专用计算机。研究小组由千叶大学全球杰出研究所的伊藤友一教授带领。他们一直致力于通过开发新的硬件来提高全息投影的速度。全息投影技术历史悠久。自1960年第一台激光器问世以来,激光全息投影技术已经产生了大量的相关工作。为了数字化这些模拟技术,发展三维全息视频投影技术,需要每秒10帧以上的计算能力和每帧1万亿像素的计算能力。这是该领域硬件和软件开发人员面临的最大挑战。此外,在从2D数据构建3D对象时,需要考虑几个重要因素,包括双目视差、运动视差、会聚角、焦点调整和基于人类经验的估计。目前,一般的3D电视使用双目视差来创建立体视觉,但是儿童不能使用这种技术,因为它可能会损害他们的健康。这种损害与大脑的感知距离和眼睛焦点之间的差异有关。为了让更多的人能够安全地欣赏3D电视,全世界的许多研究人员都致力于全息视频投影技术。伊藤是天文学家和计算机科学家。1992年,他开始研究一种专门用于全息投影的计算机,叫做HORN。它的新版本,HORN-8,在2018年4月17日发表在《自然电子学》杂志上,被公认为世界上最快的全息计算机,它使用计算的振幅类型来调节光强度。利用最新开发的“相位”HORN-8来调整光学相位,研究人员成功地投射出高质量的3D全息视频。这项研究于2018年9月28日发表在《光学快报》上。图8.HORN-8有8个芯片安装在FPGA板上(来源:Tomoyoshi Ito)。伊藤说:“开发用于三维全息投影技术的高速计算机使用信息工程、电气和电子工程、计算机科学和光学知识。这是我们跨学科研究的成果,已经进行了25多年。在我们实验室学习的学生以及他们的努力是值得称赞的。东京首都大学前实验室学生和助理教授高石西津说:“HORN-8是许多人的智慧、技能和努力的结果。我们希望继续研究HORN,并从各种方式和角度探索其实际应用。在最新版本的HORN-8中,在FPGA(.Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)板上安装了8个芯片,消除了芯片之间的干扰,解决了计算速度对处理速度的瓶颈限制。这样,HORN-8的运算速度与芯片数量成正比,使得全息视频的投影更加清晰。

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