基于衍射光场的全息图计算机生成

现阶段的全息技术研究中,计算机制全息图以其灵活、易操作得到了广泛的研究,然而立体场景的全息图制作及再现仍然没有一种理想的方法。本文从菲涅耳衍射理论出发,分析两种衍射光场仿真的方法,结合相息图的制作原理,提出一种立体场景全息图的计算机生成方法,并借助CUDA并行计算技术实现全息图的快速生成。以包含4个深度的场景为例,证明该算法有效可行,并行计算可使全息图的生成速度提高4倍以上。     

基于并行计算的全息图快速生成

全息图的快速生成是当前计算机制全息的重点与难点,为提高全息图的生成速度,提出一种基于Cuda并行计算的全息图快速生成方案。首先利用OpenGL的深度缓存对空间物体进行离散取样,获得空间离散物点集,再对传统的查表算法进行优化处理,大大减小查找表的空间大小,离线制作查找表,存入GPU纹理内存,合理设计并行计算方案,将Cuda并行计算的方法应用于全息图的快速生成。实验表明该方法有效可行,并行计算可将全息图的生成速度提高40倍左右,同时,OpenGL的使用给交互式全息图的计算机生成提供一种研究思路。     

立体图像生成的视差控制

获取合适的视差信息是立体图像得到舒适观看的重要条件。为达到上述目的,提出了一种立体图像视差检测和控制方案。首先分析2种人眼视觉生理学限制的数学模型,并结合人眼跟踪技术获取生理视差容限。然后使用OpenGL图像绘制引擎获取显示场景的极值深度信息,进而计算出画面视差范围。最终通过比对虚拟场景的视差与观察者的生理视差容限,确定场景视差正确性并加以修正。实验证明,方案可以实时地进行视差控制,为立体图像生成提供了可靠依据。