計算機—光學聯(lián)合全息集成照相術的研究.pdf

1、全息術作為一種重要的三維顯示技術，被認為是最理想、最具前景的三維顯示技術。通過記錄和再現(xiàn)物光波前分布，全息技術能夠實現(xiàn)物體的真彩色三維顯示。但是，傳統(tǒng)的全息記錄過程需要用到高相干性的激光光源，而且對環(huán)境的防震要求高，所以一般適合在實驗室進行制作。計算機制全息技術(CGH)利用計算機編碼代替了傳統(tǒng)全息術的激光記錄過程，實現(xiàn)了全息圖的制作，從而克服了傳統(tǒng)全息術的缺點，并實現(xiàn)了虛擬三維場景數(shù)據(jù)的全息記錄。但是，按照目前的技術，利用計算全息技術

2、制作大面積的全息圖還存在一定的困難。因為，計算全息圖的面積受到了其海量的計算量、出圖設備、微縮設備的限制。 1967年，R．V．Pole將傳統(tǒng)的體視術——集成照相術與全息術相結合，實現(xiàn)了非相干照明物體的全息記錄，從而大大擴展了全息技術的應用范圍，同時也促進了全息技術走出實驗室，走向應用的進程。但是，Pole提出的全息集成照相技術顯然只能應用于現(xiàn)實存在的物體，對于虛擬的三維場景并不適用。 為克服計算機制全息技術和傳統(tǒng)全息集

3、成照相技術的不足，實現(xiàn)虛擬三維場景的大幅全息顯示，本文通過對計算機圖形學原理、全息基本理論、集成照相原理以及彩色全息合成方法的探討與研究，提出了一種將計算機技術和全息集成照相術相結合以實現(xiàn)虛擬三維場景的全息顯示的方法。 本方法主要分三個步驟，首先讀取虛擬三維場景的三維數(shù)據(jù)文件，接著利用虛擬全息編碼器對虛擬三維場景進行全息編碼，最后輸出編碼得到的基元體視圖序列，再結合彩虹全息及彩色全息原理實現(xiàn)虛擬三維場景的全息顯示。 本文

4、先從理論上論證了本方法的可行性，然后通過實驗驗證了虛擬場景全息顯示的效果，并在此基礎上進一步深化拓展，研究了虛擬三維場景的彩色全息顯示，給出了理論分析與實驗結果。主要工作包括： 1、傳統(tǒng)集成照相術原理與計算機圖形學原理的分析比較。 2、三維數(shù)據(jù)文件的讀取。分析各種三維數(shù)據(jù)文件格式，根據(jù)不同文件格式對應的不同數(shù)據(jù)結構編寫相應的文件讀取程序。 3、準三維圖像的全息編碼。根據(jù)準三維數(shù)據(jù)文件的格式和幾何光學成像原理，編寫