《面向高性能計算機的三維光顯示技術研究》是依託北京郵電大學，由桑新柱擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向高性能計算機的三維光顯示技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：桑新柱
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
三維光顯示技術是高性能計算機計算結果可視化和套用的急迫需求,本項目結合高性能計算機的特點，研究準確以三維的方式動態大尺寸顯示大規模數據形成的更有真實感的、真彩色三維圖像。項目主要研究高性能計算機大規模三維數據合成顯示光場的三維信息抽樣原理；研究真彩色、動態實時三維光場顯示原理和真彩色、動態三維信息顯示實現方法；研究真彩色三維信息顯示的像差理論及其控制方法；建立三維圖像信息採樣、處理和顯示的性能分析模型；研製出面向高性能計算機，基於全息功能屏的真彩色、裸眼動態水平視差和全視差的三維顯示原型系統。.研究成果將在面向高性能計算機計算結果的三維空間信息採樣和動態三維光場重建的相關理論及實現技術上實現突破，促進高性能計算機套用的發展，並在核計算、軍事模擬、視景仿真、石油地質勘探、工程設計、醫學生物成像等領域有廣泛的套用前景。
結題摘要
三維光顯示技術是高性能計算機計算結果可視化和套用的急迫需求,本項目結合高性能計算機的特點，研究準確以三維的方式動態大尺寸顯示大規模數據形成的更有真實感的、真彩色三維圖像。項目按照任務書，開展了以下幾個方面的研究工作： 1.三維空間信息抽樣規律的研究：結合人的視覺特點和光場矢量分布規律 ，對三維空間頻率進行了分析，確定了三維空間譜採樣的最佳化參數，合理的3D空間信息信息採樣角度應該小於0.8度，進而進行了3D複雜場景態勢顯示的研究，確定了採樣結構和整列密度，申請發明專利2項。實驗結果表明3D可視化後真實感強，效果良好。 2.根據不同頻率成分光的色散特點、陣列的特點和人的視角解析度，設計了超多視點圖像和視頻的復用編碼方法。對空間輸入光場進行了有限擴展，對利用設計的光學功能屏對波陣面進行調製重組，完成了密集視點輸入的光場重建，開發了58英寸3840×2160液晶裸眼3D顯示裝置，申請發明專利2項，已經獲得發明專利1項，在Optics Communications 等期刊上發表SCI檢索論文2篇。 3.基於高性能計算機並行繪製的三維圖像離散抽樣信息的並行處理，研究三維光場的合成機理。根據計算機繪製的三維圖像，研究了三維光場的合成方法，實現了計算機繪製圖像1200視點的三維合成和3D顯示，獲得發明專利1項，在Optics Communications期刊上發表學術論文1篇。 4.提出了融合深度和視點顯示的數字斷層的3D顯示方法，通過3D深度圖、文理和光學元件對應編碼並結合陣列的周期性結構，實現了50英寸解析度為3840×2160的三維光顯示，不會出現錯誤匹配，具有平滑的運動視差。申請發明專利1項，在Optics Express等期刊上發表學術論文2篇。 5.設計了用於空間信息並行空分處理與復用、合成三維光場的全息功能屏，完成了1.9m×1.2m的大尺寸正面投影裸眼3D顯示系統。研究顯示屏圖像畸變形成機理，分析了實現空間頻率多通道的消除色串擾技術，實現了利用數字方法消色散畸變和畸變校正方法。在Optics Express等期刊上發表SCI檢索論文4篇。 6. 在圖像匹配及信息處理取得多項成果，申請發明專利6項，在Applied Optics等期刊和會議上發表論文8篇。成果將推動計算機仿真3D可視化及3D光顯示在軍事和國民經濟領域套用的發展。
