Техника - молодёжи 2005-05, страница 26
ш ц II в* Устройство голографического принтера. 7 — базовая панель с установленными зеркалами; 2 — компоненты оптики; 3 — твердотельный лазер; 4 — перемещение пленки; 5 — местонахождение рулона пленки; 6 — демпфирующий механизм; 7 — контроллер; 8 — компьютер Silicon Graphics щем для создания H3D (13). Принтер позволяет печатать на фоточувствительном материале однопроходные голограммы, качество которых во многих случаях превосходит качество традиционных голограмм. Голограмма получается последовательной экспозицией узких полосок фотоматериала через щелевую маску. На каждой полоске по традиционной технологии получения голограмм фиксируется образ цилиндрической линзы, за которой располагается ЖК-матрица с выведенным на нее специально подготовленным изображением. В результате получается голограмма линзового растра очень высокого разрешения (до 250 Ipi), идеально совме-щенного с изображением, содержащим до 150 ракурсов предварительно отснятой или смоделированной на компьютере 30-сцены (14). Исследования, проведенные при разработке голографического принтера, показали, что голограмма 3D-объекта может быть рассчитана как совокупность голографических образов составляющих его вокселов. Образ воксела представляет собой фиксированное изображение (паттерн), зависящее только от «глубины залегания», т.е. Z-координаты воксела, и не зависящее от координатХ иУ (15). Паттерны для всего диапазона значений Z могут быть рассчитаны заранее и помещены в таблицу, откуда будут извлекаться при выводе в реальном времени с минимальным количеством вычислительных операций. Паттерны для систем на основе линзовых растров имеют простейший вид группы вертикальных штрихов и могут рассчитываться непосредственно в процессе вывода изображения. Отличие данного метода от классической голограммы заклю чается в том, что формируются изображения, имеющие только горизонтальный параллакс (как, впрочем, и у всех дисплеев, описанных выше). Краткие выводы Плюс: — самое реалистичное 30-изобра-жение, обладающее всеми оптическими свойствами отображаемого реального объекта. Минус: — техническая сложность на пределе современных возможностей аппаратуры, вычислительных мощностей хватает только для статичных изображений. Все известные на сегодняшний день голографиче-ские дисплеи воспроизводят монохромное изображение, имеющее только горизонтальный параллакс, размеры аппаратуры просто огромны по сравнению с размерами формируемого ВОЛЮМЕТРИЧЕСКИЕ (VOLUMETRIC) ЗО-ДИСПЛЕИ Волюметрические ЗО-дисплеи (далее V3D) существенно отличаются от всех рассмотренных выше типов 3D-дисплеев, формирующих изображение с помощью элементов, расположенных в одной плоскости. Принцип. Воспроизведение объемного изображения в виде вокселов (16) или векторов (17), реально разнесенных в рабочем объеме дисплея (объеме воспроизведения), четко ограниченном его конструкцией. Для V3D нам потребуется дополнительная классификация, поскольку изображения. Вероятно даже в достаточно отдаленном будущем голо-графические дисплеи в классическом понимании (использующие явление интерференции на дифракционных решетках) не найдут широкого распространения, поскольку уже существуют более простые технологии, дающие качественные результаты. это самая многочисленная по разнообразным технологиям группа. Примем за основу классификации три параметра: наличие в конструкции движущихся частей, тип источника изображения, заполнение объема воспроизведения. Естественно, такая классификация условна и не претендует на полноту и окончательность. В таблице приведен ряд примеров технологий V3D. По большому счету, для V3D существуют всего две возможности воспроизвести изображение воксела в заданной точке пространства: — поместить в эту точку вещество, способное рассеивать свет и осветить его; — поместить в эту точку вещество, способное излучать свет и заставить его светиться. Оба способа предполагают, что объем воспроизведения должен быть заполнен подходящим веществом, поскольку воксел может располагаться в любой точке этого объема по определению. Причем, при первом варианте сразу возникает противоречие: если вещество рассеивает свет, то оно не может быть прозрачным и нельзя увидеть вокселы, рас
ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 5 2 0 0 5 24 |
