يك قدم بزرگ به سمت كاربرد عملي هولوگرافي 3 بعدي با رايانه هاي با كارايي بالا
يك قدم بزرگ به سمت كاربرد عملي هولوگرافي 3 بعدي با رايانه هاي با كارايي بالا دانشمندان رايانه ژاپني يك رايانه مخصوص را توليد كرده اند كه مي تواند هولوگرافي سه بعدي (3 بعدي) با كيفيت بالا را به عنوان فيلمبرداري كند. تيم تحقيقاتي به سرپرستي Tomoyoshi Ito ، كه استاد موسسه تحقيقات برجسته جهاني ، دانشگاه Chiba است ، تلاش كرده است تا با ايجاد سخت افزار جديد ، سرعت پيش بيني هولوگرافي را افزايش دهد.
هولوگرافي تاريخ طولاني دارد. از سال 1960 كه اولين ليزر اختراع شد ، بسياري از كارهاي مربوط به هولوگرام هاي ليزري توليد شده اند. براي ديجيتالي كردن اين فناوري هاي آنالوگ و توسعه تكنيك هاي هولوگرافي الكتروني براي طراحي تصاوير هولوگرافي 3 بعدي به عنوان فيلم ، قدرت محاسباتي با بيش از 10 فريم در ثانيه و 1 تريليون پيكسل در هر فريم مورد نياز است. بنابراين ، توسعه سخت افزار و همچنين توسعه نرم افزار مربوطه ، بيانگر برخي از بزرگترين چالش هاي محققان در اين زمينه است.
همچنين براي ساختن يك شيء 3 بعدي از داده هاي دو بعدي (2-D) ، لازم است فاكتورهاي مختلفي از جمله اختلاف منظر دو چشمي ، اختلاف منظر حركت ، زاويه همگرايي ، تنظيم فوكوس و تخمين هاي ساخته شده بر اساس تجربه انساني در نظر گرفته شود. در حال حاضر ، تلويزيونهاي عمومي 3 بعدي (تلويزيون) براي استريوسكوپي از اختلاف منظر دو چشمي استفاده مي كنند ، اما كودكان نمي توانند از اين فناوري استفاده كنند زيرا اين پتانسيل را دارد كه به سلامتي آنها صدمه بزند ، خطري كه مربوط به تفاوت فاصله هايي است كه يك مغز آن را درك مي كند و تمركز چشم ها بسياري از محققان در سرتاسر جهان سرمايه گذاري در هولوگرافي فيلمبرداري كرده اند كه ممكن است افراد بيشتري بتوانند با خيال راحت از تلويزيون هاي 3 بعدي استفاده كنند.
Ito كه اخترشناس و يك دانشمند رايانه است ، از سال 1992 شروع به كار روي رايانه هاي مخصوص طراحي شده براي هولوگرافي به نام HORN كرد. HORN-8 كه روش محاسبه را اتخاذ مي كند ، نوع دامنه ، براي تنظيم شدت نور ، شناخته شد. به عنوان سريعترين رايانه در جهان براي هولوگرافي در يك نشريه در مجله علمي بين المللي Nature Electronics در تاريخ 17 آوريل 2018.
HORN-8 داراي هشت تراشه است كه بر روي صفحه قابل برنامه ريزي Gate Array (FPGA) نصب شده است. اعتبار: Tomoyoshi Itoبا جديد "نوع فاز" HORN-8 ، روش محاسبه تنظيم فاز نور انجام شد ، و محققان در ارائه اطلاعات هولوگرافي به عنوان يك فيلم 3 بعدي با تصاوير با كيفيت موفق عمل كردند. اين تحقيق در Optics Express در تاريخ 28 سپتامبر 2018 منتشر شد.
Ito گفت: "ما با پياده سازي دانش مهندسي اطلاعات و فناوري مهندسي برق و الكترونيك و با يادگيري بينش از علم كامپيوتر و روشهاي نوري ، رايانه هاي پر سرعت را براي هولوگرافي 3 بعدي تهيه كرده ايم." "اين نتيجه اي از رويكرد بين رشته اي تحقيقات ما است كه بيش از 25 سال با تلاش ستودني دانشجويان ما كه در آزمايشگاه ما تحصيل كرده اند انجام شده است."
Takashi Nishitsuji ، دانشجوي سابق آزمايشگاه Ito و هم اكنون استاديار دانشگاه متروپوليتن توكيو ، كه اين آزمايش را به عهده داشت ، گفت: "HORN-8 ثمره حكمت ، مهارت و تلاش بسياري از افراد است. ما مي خواهيم تحقيقات HORN و روشهاي ديگر را از منظرهاي مختلف براي كاربرد عملي خود امتحان كنيد. "
در جديدترين نوع فاز HORN-8 ، هشت تراشه بر روي صفحه FPGA (Field Programableable Gate Array) نصب شده است. اين امكان را فراهم مي كند تا از يك مشكل تنگنا براي سرعت پردازش با روش محاسبه جلوگيري كند ، كه از طريق آن تراشه ها از برقراري ارتباط با يكديگر جلوگيري مي شوند. با اين رويكرد ، HORN-8 متناسب با تعداد تراشه ها ، سرعت محاسبات را افزايش مي دهد ، به طوري كه مي تواند هولوگرافي فيلم را با وضوح بيشتري ارائه دهد.
برچسب: ،