Los científicos informáticos japoneses han logrado desarrollar una computadora de propósito especial que puede proyectar holografía tridimensional 3D de alta calidad como un video. El equipo de investigación dirigido por Tomoyoshi Ito, profesor del Instituto de Investigación Prominente Global,La Universidad de Chiba, ha estado trabajando para aumentar la velocidad de las proyecciones holográficas mediante el desarrollo de nuevo hardware.
La holografía tiene una larga historia. Desde 1960, cuando se inventó el primer láser, se han producido muchos trabajos relacionados con hologramas láser. Para digitalizar estas tecnologías analógicas y desarrollar técnicas de holografía electrónica para proyectar imágenes de holografía 3D como video, potencias informáticas con más de 10se requieren fotogramas por segundo y 1 billón de píxeles por fotograma. Por lo tanto, el desarrollo de hardware, así como el desarrollo de software correspondiente, representa algunos de los mayores desafíos para los investigadores en este campo.
Además, para hacer un objeto 3D a partir de datos bidimensionales 2D, es necesario considerar adecuadamente varios factores, incluidos el paralaje binocular, el paralaje de movimiento, el ángulo de convergencia, el ajuste del enfoque y las estimaciones realizadas en base a la experiencia humana. Actualmente,Los televisores 3D televisores generales usan el paralaje binocular para la estereoscopía, pero los niños no pueden usar esta tecnología porque tiene el potencial de dañar su salud, un riesgo relacionado con la diferencia entre las distancias que percibe el cerebro y las que los ojos'centrarse en. Muchos investigadores en varios países del mundo, incluido Ito en Japón, han estado invirtiendo en video holografía, lo que puede permitir que más personas disfruten de televisores 3D de forma segura.
Ito, que es astrónomo y científico de la computación, comenzó a trabajar en computadoras especialmente diseñadas para la holografía, llamadas HORN, en 1992. El HORN-8, que adopta un método de cálculo llamado "tipo de amplitud" para ajustar la intensidad de la luz, fue reconocido como la computadora para holografía más rápida del mundo en una publicación en la revista científica internacional Electrónica de la naturaleza el 17 de abril de 2018.
Con el recientemente desarrollado "tipo de fase" HORN-8, se implementó el método de cálculo para ajustar la fase de la luz, y los investigadores tuvieron éxito al proyectar la información de la holografía como un video 3D con imágenes de alta calidad. Esta investigación fue publicada en Óptica Express el 28 de septiembre de 2018.
"Hemos estado desarrollando las computadoras de alta velocidad para holografía 3D al implementar el conocimiento de la ingeniería de la información y la tecnología de la ingeniería eléctrica y electrónica y al aprender los conocimientos de la informática y los métodos ópticos", reflexionó Ito. "Este es un resultadodel enfoque interdisciplinario de nuestra investigación que se ha llevado a cabo durante más de 25 años con el esfuerzo encomiable de nuestros estudiantes que han estado estudiando en nuestro laboratorio ".
Takashi Nishitsuji, un ex alumno del laboratorio de Ito y ahora profesor asistente en la Universidad Metropolitana de Tokio, quien dirigió el experimento, dijo que "HORN-8 es el fruto de la sabiduría, habilidades y esfuerzos de muchas personas. Queremos continuar la investigación deHORN y pruebe otros métodos desde varias perspectivas para su aplicación práctica ".
En el último tipo de fase de HORN-8, se montan ocho chips en la placa FPGA Field Programmable Gate Array. Esto permite evitar un problema de cuello de botella para la velocidad de procesamiento con el método de cálculo, por el cual se evitan los chipsde comunicarse entre sí. Con este enfoque, HORN-8 aumenta la velocidad de cómputo en proporción al número de chips, para que pueda proyectar la holografía de video con mayor claridad.
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Materiales proporcionado por Universidad de Chiba . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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