MicroCloud Hologram Inc. kondigde aan dat het meerdere algoritmen ontwikkelt voor het genereren van 3D holografische digitale inhoud op basis van computerbeeldtechnologie. Deze algoritmen zijn het resultaat van onafhankelijk onderzoek en ontwikkeling van het bedrijf, die bevorderlijk zijn voor de verdere verbetering van het systeem voor de bescherming van de intellectuele eigendom van het bedrijf, het behoud van zijn technologisch leiderschap en de verbetering van zijn kerncompetitiviteit. Op basis van de verschillende technische problemen van de huidige CGH-technologie, met name op het gebied van efficiëntie, ontwikkelt en past HOLO meerdere algoritmen in de CGH-technologie toe en optimaliseert deze om de efficiëntie en kwaliteit van digitale 3D-holografische beelden te verbeteren.

CGH-technologie ontbindt 3D-objecten in meerdere basiseenheden, bewerkt deze vervolgens met scherptedieptegegevens en voegt alle basiseenheden synthetisch samen om holografische digitale beelden te verkrijgen. Daarom is de enorme rekenkracht die bij CGH komt kijken een grote uitdaging voor het realiseren van realtime dynamische holografische 3D displays, vooral in het geval van complexe 3D objecten en grote holografische digitale beelden. HOLO past drie algoritmen toe, namelijk het dotmatrixalgoritme, het polygoonalgoritme en het gelaagde algoritme, om de rekenefficiëntie te verbeteren en het geoptimaliseerde algoritme toe te passen op CGH.

De door HOLO ontwikkelde CGH-technologie op basis van het algoritme op basis van puntmatrices stelt holografische 3D-objecten voor met miljoenen puntmatrices, waarbij elke pixel van het object wordt voorgesteld door een punt dat de sferische golf van de holografische digitale inhoud bestraalt. De complexe amplitudeverdeling van de holografische digitale inhoud kan worden verkregen door alle doelpunten over elkaar heen te leggen. De rekenlast kan aanzienlijk worden verminderd door de punten van alle mogelijke objecten vooraf te berekenen en op te slaan in het vooroordeel van de computer.

Het puntmatrixalgoritme van HOLO kan online en offline worden geoptimaliseerd en de 3D holografische digitale puntmatrixgegevens kunnen vooraf worden berekend en offline in tabellen worden opgeslagen, waardoor het genereren van hologrammen wordt versneld. Om het interne geheugengebruik van 3D holografische digitale inhoud te beperken, kan het algoritme op basis van de puntmatrix de 3D holografische objecten verdelen in meerdere 2D slice-vlakken langs de axiale richting. En het middelste objectpunt van elk vlak is dominant, de andere doelpunten kunnen worden berekend volgens de relatieve positieverhouding in ruimtelijke coördinaten door de dotmatrixverschuiving in hetzelfde vlak te berekenen, en het resultaat wordt verkregen door de offset van alle doelpunten op te tellen en de overeenkomstige amplitude te vermenigvuldigen. Dit maakt een aanzienlijke vermindering van zowel rekenwerk als geheugengebruik mogelijk.

HOLO's op puntmatrix gebaseerde algoritme voor CGH behoudt niet alleen de volledige fase- en scherptedieptegegevens van het holografische digitale beeld, maar verbetert ook de algehele rekenefficiëntie. Een andere manier om de berekening in HOLO's puntmatrixalgoritme voor CGH te versnellen, is door het rekengebied van elk objectpunt te verkleinen. Wanneer bijvoorbeeld holografische digitale beeldinhoud met hoge precisie en miljoenen gegevenspunten niet vereist is of wanneer hoge precisie niet vereist is voor bepaalde gebieden van dezelfde laag of hetzelfde frame, kunnen algoritmen voor holografische digitale inhoud op basis van polygonen worden toegepast.

Het polygoongebaseerde algoritme van HOLO behandelt holografische 3D-objecten als duizenden polygonen in plaats van miljoenen punten. Hierdoor wordt het aantal rekeneenheden aanzienlijk verminderd. Het algoritme behandelt elke polygoon als een polygoonopening, en CGH wordt gecreëerd door diffractiekaarten van alle polygoonopeningen bij elkaar op te tellen.

In combinatie met computergrafische renderalgoritmen kan het polygoongebaseerde algoritme bovendien gemakkelijk texturen en schaduwen toevoegen aan 3D-scènes. Het kernprobleem van het polygoongebaseerde algoritme is de berekening van de diffractie tussen het gekantelde vlak en het holografische vlak. In het algoritme worden 3D holografische objecten verdeeld in duizenden gekantelde polygonen die niet parallel zijn aan de vlakke lagen.

Het polygoongebaseerde algoritme definieert de basispolygonen met amplitude- en fasefuncties in het lokale coördinatensysteem en berekent hun spectra, en berekent vervolgens met behulp van een matrix de kernparameters in de 3D-transformatiematrix uit de hoekpuntvectoren van de basis- en gekantelde polygonen. De 3D holografische transformatie bevat translatie-, rotatie- en schalingstransformaties in de 3D-ruimte, zodat de kernparameters in de 3D-transformatiematrix kunnen worden gebruikt om de CGH te berekenen, waardoor polygoonafbeelding wordt bespaard, diffusieberekeningen worden verminderd en er geen dieptebeperkingen zijn. Om de berekening te versnellen wordt een polygoongebaseerd volledig opgelost algoritme toegepast, dat expliciet het opgeloste spectrum van de basispolygoon kan weergeven; het globale hoekspectrum van elke polygoon in het holografische vlak kan worden berekend met behulp van het opgeloste spectrum van de transformatiematrix van de basispolygoon en de gekantelde polygoon.

De puntmatrix- en veelhoekalgoritmen kunnen nauwkeurige geometrische informatie van 3D-scènes opleveren, maar zijn nog steeds rekenintensief. HOLO ontwikkelt ook gelaagde algoritmen om het aantal rekeneenheden te verminderen en de berekening te versnellen. Het gelaagde algoritme verdeelt het 3D holografische object in verschillende lagen parallel aan het holografische vlak, en elke laag wordt beschouwd als een afzonderlijke rekeneenheid.

Het algoritme gebruikt diffractie om de sub-hologrammen van elke laag te berekenen en verkrijgt vervolgens het CGH door alle sub-hologrammen over elkaar heen te leggen. Vanwege de beperkte resolutie van menselijke ogen heeft het algoritme op basis van lagen kleinere rekeneenheden dan het algoritme op basis van punten of polygonen. HOLO's CGH-technologie maakt ook gebruik van de hoekspectrummethode, die de benadering van de bijna-as vermijdt, het exacte diffractieveld berekent en de rekensnelheid optimaliseert. HOLO's dot-based algoritme, polygon-based algoritme en layered-based algoritme kunnen worden toegepast op verschillende 3D holografische digitale content of dezelfde 3D holografische digitale content productie, afhankelijk van de verschillende behoeften van klanten en scènes.

Deze drie algoritmen zijn ontworpen om de berekeningsmethode te optimaliseren en de efficiëntie van de berekening te verbeteren, waardoor snel holografische digitale inhoud kan worden gegenereerd. Ze hebben een zeer positieve bijdrage in de vastgoedsector, e-commerce, onderwijs en andere industrieën die vandaag de dag inhoud maken in de richting van 3D holografisch. Diverse industrieën hebben behoefte aan 3D holografische inhoud of lichtgewicht productweergave om de reactie-efficiëntie van de terminal te versnellen.

Het door HOLO ontwikkelde algoritme voor 3D-holografische digitale inhoud kan de computerefficiëntie doeltreffend verbeteren en is daarom van fundamenteel belang voor de industrie en de toepassing.