一种全息图生成方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种全息图生成方法及系统，包括：初始化三维场景，基于三维场景初始化信息启动光线跟踪；计算获得三维场景的颜色信息与深度信息；基于所述三维场景的颜色信息与深度信息，采用预设衍射快速计算方法计算得到全息面复振幅；对所述全息面复振幅进行编码，得到全息图。本发明专利技术通过使用光线跟踪获取三维场景的信息，利用图形处理器并行处理，可实现实时计算，在分层法中模拟真实光波传播以及正确显示复杂场景。示复杂场景。示复杂场景。

【技术实现步骤摘要】
一种全息图生成方法及系统


[0001]本专利技术涉及三维成像
，尤其涉及一种全息图生成方法及系统。

技术介绍

[0002]全息显示是三维显示的一种理想方式。使用计算机模拟干涉衍射的物理过程生成全息图的方法称为计算全息，它可以计算虚拟场景的全息图，应用前景广阔。
[0003]光线跟踪是一种通过模拟光线真实传播，来计算物体颜色等信息的方法，它能够实现遮挡处理以及提高图像的逼真度。例如，OptiX是英伟达公司推出的光线跟踪引擎，它利用GPU并行计算，能够实现实时计算的效果。
[0004]现有计算全息方法通常只能计算普通模型的全息图，难以表达复杂三维场景，而且现有计算方法通常将反射折射效果作为物体表面的纹理，不符合真实世界的观看效果。由于计算全息处理的数据量很大，为了实时计算通常采用分层法，而传统分层法不适于计算这种复杂场景，以反射为例，分层法中反射像在衍射到全息面时会对前方的反射面产生较严重的干扰。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种全息图生成方法及系统，用以解决现有技术中仅能计算普通的全息图，无法表达本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全息图生成方法，其特征在于，包括：初始化三维场景，基于三维场景初始化信息启动光线跟踪；计算获得三维场景的颜色信息与深度信息；基于所述三维场景的颜色信息与深度信息，采用预设衍射快速计算方法计算得到全息面复振幅；对所述全息面复振幅进行编码，得到全息图。2.根据权利要求1所述的全息图生成方法，其特征在于，所述初始化三维场景，基于三维场景初始化信息启动光线跟踪，具体包括：初始化三维场景，确定获得多个三维场景参数；由位于全息面中心位置的相机向所述三维场景发射光线。3.根据权利要求1或2所述的全息图生成方法，其特征在于，所述初始化三维场景，基于三维场景初始化信息启动光线跟踪，之后还包括：判断光线跟踪中发出的光线是否与物体相交。4.根据权利要求3所述的全息图生成方法，其特征在于，所述计算获得三维场景的颜色信息与深度信息，具体包括：若所述光线与所述物体不相交则将所述光线对应的颜色设定为背景色，否则计算所述物体表面的颜色，并存储光线长度；基于所述光线长度计算得到物体表面深度、物体反射像深度和物体折射像深度。5.根据权利要求4所述的全息图生成方法，其特征在于，所述基于所述光线长度计算得到物体表面深度、物体反射像深度和物体折射像深度，具体包括：确定从相机位置指向注视点的第一单位向量、光线方向的第二单位向量以及击中物体光线长度，基于所述第一单位向量、所述第二单位向量和所述击中物体光线长度，得到所述物体表面深度；确定初始光线长度和反射光线长度，基于所述第一单位向量、所述第二单位向量、所述初始光线长度和所述反射光线长度，得到所述物体反射像深度；确定折射光线长度，由所述折射...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑新柱，仲崇力，李会，秦秀娟，赵昕，颜玢玢，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：