2009 Fiscal Year Annual Research Report
大規模ディジタル合成ホログラムの高速生成が可能なポリゴンベース手法の開発
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21500114
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
松島 恭治 Kansai University, システム理工学部, 准教授 (70229475)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中原 住雄 関西大学, システム理工学部, 准教授 (90067760)
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| Keywords | 3次元画像 / ホログラフィ / 応用光学・量子光学 / ディスプレイ |
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| Research Abstract |
超高解像度ホログラムの作成
本年度で分割計算可能なポリゴンベース手法の基本的なアルゴリズムがほぼ完成した.これにはフレームバッファを分割した状態で光波の回折伝搬を効率良く計算する方法が必要であった.本年度は,主にShifted Fresnel法と呼ばれる従来から提案されている計算法を用いた分割計算手法を用い,4ギガピクセル規模のホログラム「The Venus」の作成に成功した.これは世界最高レベルの高品質ディジタル合成ホログラムであり,非常に奥行き感のある美しい空間像を再生するものであった.しかし,Shifted Fresnel法には短距離の伝搬でエイリアシングエラーが発生するという重大な問題点があり,3Dシーンのデザインに制約が生じていた.そのため,独自にShifted Angular Spectrum法と呼ぶ計算手法を案出した.
スパースな(疎な)3Dシーンにおける隠面消去の高速化についても,バビネの原理に基づくアルゴリズムが完成した.これにより,多数の物体がある3Dシーンについても,効率良く光波数値合成をすることができるようになった.完成したホログラム「アクア」は「The Venus」以上の奥行き感のある美しい空間像を再生する.
リアルタイム電子ホログラフィの再生
本年度にGPUを用いたポリゴンベース手法の実装を行った結果,CPUによる場合の数分の1に計算時間が短縮できることがわかった.
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