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Aug 20, 2023

ヘッドセットを必要としない次世代の 3D 仮想現実が登場

ワシントン — 次世代の 3D 仮想現実が目前に迫っていることが、新しい研究で説明されています。 研究者らは、より多くの詳細を 3D 画像に詰め込むことで、ダイナミックな画像を作成する新しい方法を開発しました。

ワシントン —次世代の 3D 仮想現実が目前に迫っていることが、新しい研究で説明されています。 研究者らは、より多くの詳細を 3D 画像に詰め込むことで、動的な超高密度 3D ホログラムを作成する新しい方法を開発しました。 このアップデートにより、私たちの周囲の世界をさらにリアルに表現できるようになるため、VR やその他のアプリケーションが強化される可能性があります。

「3D ホログラムは、連続的で細かい特徴を持つ本物の 3D シーンを表現できます」と、中国科学技術大学の研究チームを率いた Lei Gong 氏はメディア リリースで述べています。 「仮想現実の場合、私たちの方法をヘッドセットベースのホログラフィック ディスプレイで使用すると、視野角が大幅に改善され、3D 視聴体験が向上します。 また、ヘッドセットを必要とせずに、より優れた 3D ビジュアルを提供できる可能性もあります。」

現実的に見えるホログラムを作成するには、科学者が狭い間隔で配置した多数の連続したレイヤーに高ピクセル解像度の画像を投影する必要があります。 これにより、ホログラムを立体的に見せるために重要な高深度解像度が実現します。

ホログラムの作成には、通常、空間光変調器 (SLM) を使用して光ビームの強度または位相を変調することが含まれます。 オーバーヘッド プロジェクターは、空間光変調器を使用して、コンピューターからのコンテンツを表面に投影します。 ただし、現在の SLM テクノロジーでは、低深度解像度で別のレベルに投影できる低解像度画像は数枚だけであるため、今日のホログラムは品質の点で制限されています。

この問題を解決するために、研究者らは SLM とディフューザーを組み合わせました。 これにより、複数の画像レベルをはるかに小さい量で分離できるようになりました。 また、通信チャネル間の不要な信号の転送も抑制され、超高密度の 3D ホログラフィック投影の作成に役立ちました。

この新しい技術は、3 次元散乱支援ダイナミック ホログラフィー (3D-SDH) と呼ばれます。 彼らの方法をテストすることにより、チームは、単一の 1000 × 1000 ピクセルのホログラム内に 0.96 mm の深さ間隔で 125 の連続する画像レベルを備えた 3D ロケット モデルを投影することができました。

最近開発された他のアプローチでは、3.75 mm の深さ間隔で 32 の画像レベルで 3D モデルを投影することしかできませんでした。

「私たちの新しい方法は、現在のデジタル ホログラフィック技術に長年存在する 2 つのボトルネック、つまり軸方向の解像度が低いことと面間クロストークが高いことを克服します。これらのボトルネックは、ホログラムの深さの微調整を妨げ、したがって 3D ディスプレイの品質を制限します」と Gong 氏は結論付けています。 「私たちのアプローチは、より多くのデータをホログラム内で暗号化できるようにすることで、ホログラフィーベースの光暗号化も改善できる可能性があります。」

この研究は『Optica』誌に掲載されています。

サウスウェストニュースサービスのライター、アリス・クリフォードがこのレポートに寄稿した。

著者について

Study Finds は、科学用語を一切使わずに、多くの聴衆に伝わる新しい研究を見つけることを目指しています。 Study Finds は 2016 年から記事を執筆し、公開しています。

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