EXAMEN
Récemment, les informaticiens japonais ont réussi à développer un ordinateur à usage de spécial, il peut être une image holographique de haute qualité en trois dimensions pour se présenter sous forme de vidéo.
fond
film de science-fiction « Star Wars » il y a eu beaucoup de haute technologie incroyable, « la technologie holographique », qui est un exemple typique.
(Source image: le film "Star Wars")
Quelle est la technologie holographique? En bref, la technique holographique est d'utiliser le principe de la diffraction de la lumière et de l'interférence, la technique d'enregistrement et de reproduction réel image de l'objet tridimensionnel. Tout d'abord, il utilise le principe de l'enregistrement des informations d'interférence objet d'ondes lumineuses, ce qui rend un hologramme, puis, en utilisant l'objet théorie de la diffraction des ondes lumineuses reproduisant des informations, de sorte que l'image est affichée.
La technologie olographe a une longue histoire. Depuis 1960, les scientifiques ont inventé le premier démarrage du laser, de nombreuses études sont liées à l'image holographique laser. Pour simuler ces techniques numériques, et le développement de la technologie électronique pour afficher une image d'hologramme en trois dimensions vidéo holographique, « calcul » nécessaire pour atteindre plus de 10 données de processus par seconde, et chaque trame contient un billion de pixels. Par conséquent, le matériel et le développement de logiciel correspondant, est devenu le plus grand défi dans ce domaine.
En outre, la construction de données bidimensionnelles objet en trois dimensions, à considérer de façon appropriée des facteurs tels que: la disparité binoculaire, parallaxe de mouvement, l'angle de la convergence, le réglage de la distance focale, et d'élargir l'évaluation fondée sur l'expérience humaine. À l'heure actuelle, la télévision en trois dimensions ordinaires en utilisant la disparité binoculaire pour atteindre stereopsis, mais les enfants ne peuvent pas utiliser cette technologie, car cela pourrait nuire à la santé des enfants. Ce risque est dérivé d'une « différence », à savoir, la distance cerveau apprécié différente de la distance de l'il à se concentrer.
C'est le fameux « conflit d'hébergement de vergence visuelle » (conflit vergence-logement), au fil du temps, la difficulté de l'image fusionnée spectateur augmentera, ce qui entraîne de la fatigue des yeux et de l'inconfort. Ensuite, laissez-nous à travers une carte pour expliquer en détail:
(Source: Référence [2])
Dans la figure, le cas où l'objet virtuel affiché sur l'affichage en trois dimensions et de l'objet réel est situé dans la gauche et à droite. (A), (B), respectivement, et la longueur focale de la polymérisation dans la ligne de visée dans deux situations différentes. (C), (D) représentent respectivement, les points d'observation de la définition de la rétine et les côtés du contraste de l'image. Vu de la figure, (D) représenté par: observation de l'objet d'affichage tridimensionnel virtuel, et un point d'observation de l'image sur les deux faces d'une même clair; (C) représenté par: Lorsque l'on observe l'objet du monde réel, à la fois l'image est floue par rapport au point d'observation pas clair.
Ainsi, la lumière émise par l'écran d'affichage en trois dimensions, et ne reflète pas cette information en profondeur. En d'autres termes, il ne cause des différentes profondeurs des objets virtuels et de la lumière émise différence, mais il est le même avec le plan d'image, sont sensiblement compatibles entre eux. Cependant, l'il ne peut pas se concentrer ajustement pour correspondre à cette profondeur, entraînant un « ajustement de convergence conflit visuel. » Cela est contraire aux lois normales de la physiologie humaine, apportera la fatigue visuelle et de l'inconfort.
Par conséquent, de nombreux chercheurs du monde entier, ont investi beaucoup de temps et d'efforts pour étudier « la technologie vidéo holographique, » parce que la technologie vidéo holographique devrait permettre à plus de gens de profiter en toute sécurité la télévision en trois dimensions.
Ensuite, afin de laisser tout le monde sur la « technologie holographique » ont une connaissance plus vive et précise, pour vous emmener regarder en arrière dans le passé a présenté un cas classique:
1) physicien de l'Université nationale australienne qui a inventé le dispositif pour le matériau nano ultra-miniature et construire une image holographique de haute qualité avec elle.
(Source: Australian National University)
2) l'équipe de recherche conjointe Chine et de l'Australie a développé avec succès le plus mince dispositif holographique du monde. L'avenir, cette technologie devrait être affichage holographique en trois dimensions intégré dans les téléphones intelligents permettent aux gens de regarder une image holographique à l'oeil nu.
(Source: Royal Melbourne Institute of Technology)
3) Université de l'équipe de recherche de l'Arizona a développé une solution à base de technologie holographique innovants HUD a une plus grande amplitude de mouvement des yeux (boîte à oeil), faciliter la visualisation.
(Source: Pierre-Alexandre Blanche / Université de l'Arizona)
4) L'équipe de recherche sud-coréen a conçu un système d'affichage holographique en trois dimensions, lorsqu'un spectateur à marcher autour du bureau, des images complètes en trois dimensions peuvent être consultés en même temps, obtenir une expérience de visualisation à 360 degrés.
(Source: Yongjun Lim, Corée Electronique et Télécommunications Institut de recherche 5G Gigabit Communications Research Laboratory)
innovation
Aujourd'hui, le regard de déposons sur les nouvelles réalisations faites par les scientifiques japonais dans la technologie holographique vidéo.
Récemment, les informaticiens japonais ont réussi à développer un ordinateur à usage de spécial, il peut être une image holographique de haute qualité en trois dimensions pour se présenter sous forme de vidéo. Le chef d'équipe est professeur à l'Université de Chiba, au Japon (Université de Chiba) de Tomoyoshi Ito, il a été engagé dans le développement du nouveau matériel pour améliorer la vitesse de projection holographique.
Trois dimensions des images holographiques dans une vidéo (Source: Tomoyoshi Ito)
technologie
Ito était un astronome et scientifique informatique, depuis 1992, a commencé à étudier l'ordinateur spécial pour la technologie holographique, également connu sous le nom de « horn ». HORN-8 utilise une technique dite « par amplitude » est calculée, pour le réglage de l'intensité lumineuse. Dans un article paru dans 17 Avril, 2018 publié dans « Nature électronique (Nature Electronics) » documents sur les journaux, HORN-8 est considéré comme l'ordinateur le plus rapide de la technologie holographique dans le monde entier.
Les chercheurs ont récemment mis au point HORN-8 « phasique », un procédé mis en oeuvre par ordinateur de réglage de la phase de la lumière, et de montrer avec succès par l'information holographique en trois dimensions avec des images vidéo de haute qualité. 28 septembre 2018, l'étude publiée dans le "Optics Express (Optics Express)" revues.
Dans le dernier « phasique » HORN-8, FPGA (réseau de porte programmable de champ) monté bord 8 puces. Ce calcul permet d'éviter les goulots d'étranglement dans la vitesse de traitement. Dans ce calcul, l'intercommunication entre les puces est empêchée. Dans ce mode de réalisation, proportionnel au nombre HORN-8 calcule la vitesse de l'augmentation de la puce, il peut montrer plus clairement l'holographie vidéo.
(Source: Tomoyoshi Ito)
valeur
Ito a dit :. « Nous utilisons l'ingénierie de l'information, l'apprentissage de la technologie électrique, la connaissance, l'ingénierie électronique et informatique et les méthodes optiques, le développement des ordinateurs à grande vitesse pour la technologie holographique en trois dimensions il y a 25 ans, nous étudions chez nos élèves de laboratoire qui a payé un des efforts louables pour développer la recherche interdisciplinaire, et en fin de compte le résultat ".
Takashi Nishitsuji, un ancien laboratoire Ito étudiant, maintenant professeur adjoint à l'Université de Tokyo Metropolitan, a mené l'expérience. Il a dit: « HORN-8 est beaucoup la sagesse populaire, les compétences et les résultats de ces efforts que nous voulons continuer à étudier HORN, pour son application pratique, des angles différents pour essayer d'autres méthodes .. »
mot-clé
Ordinateur, technologie holographique, puce
Documents de référence
[1]
[2]
[3] Takashige Sugie, Takanori Akamatsu, Takashi Nishitsuji, Ryuji Hirayama, Nobuyuki Masuda, Hirotaka Nakayama, Yasuyuki Ichihashi, Atsushi Shiraki, Minoru Oikawa, Naoki Takada, Yutaka Endo, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba et Tomoyoshi Ito, « parallèle haute performance .. calcul pour l'imagerie holographique de nouvelle génération », Nature Electronics, vol 258 numéro 1, pp.254-259, Avril 2018, pp 254-259, doi: doi.org/10.1038/s41928-018-0057-5
[4] Takashi Nishitsuji, Yota Yamamoto, Takashige Sugie, Takanori Akamatsu, Ryuji Hirayama, Hirotaka Nakayama, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba et Tomoyoshi Ito,, Optics Express "électro-holographie HORN-8 pour le type de phase ordinateur à usage spécial" .. Vol 26, numéro 20, pp 26722-26733, Septembre 2018, doi: doi.org/10.1364/OE.26.026722
