Nekonvenční techniky pro výpočetní holografii

Abstract

Holografie se zabývá záznamem a reprodukcí trojrozměrných objektů pomocí světla. Teoreticky se vyvíjí od roku 1948, kdy byl tento termín zaveden. Počítačová holografie je obor, který zpracovává a rekonstruuje počítačově zaznamenané hologramy. S rozvojem výpočetního výkonu a výrobních technologií v posledních letech bylo publikováno mnoho nových metod zpracování a vizuální rekonstrukce hologramů. Tato práce se zaměřuje na technologie kódování a zobrazování hologramů. Důraz je kladen zejména na sférickou počítačem generovanou holografii a zobrazení světelného pole. Je zkoumána metoda výpočtu sférické harmonické transformace založená na sférickou počítačem generovanou holografii. Je vyvinut software, který je schopen převádět veřejně udržované holografické obrazy na obrazy světelného pole a zobrazovat je na displeji světelného pole. Na jejich základě je navržen pracovní postup pro kódování, manipulaci a zobrazení hologramů objektů. Metoda založená na sférické harmonické transformaci se zdá být slibná, nicméně je nutný další výzkum, aby bylo možné vytvořit možné vytvořit komerční systém. V práci je představen rámcový postup. Software lze rozšířit tak, aby pokrýval všechny dostupné sady holografických obrazových dat a zobrazení světelného pole. Jsou prezentovány náměty na navazující výzkum.

Holography deals with recording and reproducing three dimensional objects using light. It has been developing theoretically since the term was coined in 1948. Computer generated holography is the field that processes and reconstructs computationally recorded holograms. With the advancements in computational power and manufacturing technology in the recent years, many new methods for processing and visually reconstructing holograms have been published. This work focuses on encoding and displaying technologies for holograms. The focus is especially put on spherical computer generated holography and light field displays. A spherical harmonics transform based calculation method for spherical computer generated holography is investigated. A software, capable of converting publicly maintained holographic images to light field images and displaying them in a light field display, is developed. Based on these, a workflow to encode, manipulate, and display object holograms is drafted. Spherical harmonics transform based method seems promising however further research is necessary to be able to create a commercial system, drafted workflow supplies an approximate guide. The software can be expanded to cover all available holographic image datasets and light field displays. The road map for future research and development is identified.