Как в «Звёздных войнах»: Samsung создала прототип компактного голографического дисплея

[Ippolitovich]

Разработчики Samsung (SAIT) создали прототип голографического дисплея для показа настоящего объёмного видео. Данные о работе представлены в издании Nature Communications. Представлен сам дисплей, процессор для обработки голографических данных для интеграции в SoC и алгоритмы. В ближайшие годы в компании рассчитывают приблизиться к коммерциализации разработки, хотя для повсеместного внедрения голографии потребуется много работы в массе отраслей.

 

Голография считается наиболее естественной передачей стереоскопического изображения для восприятия человеком. При просмотре голограммы человеческий глаз воспринимает глубину сцены и объекты с учётом родного ему бинокулярного зрения с возможностью фокусировать взгляд на том, что он хочет. Также в эту картину вписывается возможность наблюдать параллакс движения (разная скорость ближних и дальних объектов), что необходимо для просмотра голографического видео. Большинство 3D-технологий способны предоставить только некоторые из этих возможностей и при этом могут потребоваться специальные очки.

 

 

Но у голографии есть серьёзный барьер — чем больше диагональ дисплея, тем меньше угол обзора. Так, если у голографического дисплея с разрешением Full HD со сторонами 2 × 1 мм угол обзора равен 30°, то у дисплея со сторонами 200 × 100 мм угол обзор сужается до 0,3°. В компании Samsung смогли преодолеть это ограничение, разработав специальную управляемую подсветку S-BLU. Благодаря S-BLU и ряду других новшеств прототип голографического дисплея Samsung диагональю 10 дюймов можно рассматривать с одного метра под углом обзора 15°, что в 30 раз больше, чем в случае обычного подхода. К тому же голографический дисплей получился сравнительно тонким — толщиной всего один сантиметр.

 

Блок подсветки S-BLU представляет собой «тонкий» источник когерентного света C-BLU в виде пластины. На пластину C-BLU падает когерентный луч со светодиодных лазеров, который пластина преобразует в коллимированные (параллельные) лучи. Параллельные лучи когерентной подсветки проходят через дефлектор (другую пластину), который отклоняет падающие лучи под желаемым углом. Именно дефлектор многократно расширяет углы обзора без необходимости в наращивании числа пикселей. Формирует изображение относительно тонкая геометрическая линза, что позволило снизить толщину составного голографического дисплея до одного см.

 

 

Обрабатывает массив данных процессор на FPGA. В будущем это решение войдёт в состав SoC, а пока алгоритмы обкатываются на макетах. Разработчики сумели значительно снизить объём обрабатываемых голографических данных, которых не просто много, а критически много. Например, вместо ряда расчётов данные для формирования изображения берутся из готовых таблиц, что снижает интенсивность вычислений. Также вместо «облака точек» в процессе обработки голограммы исследователи воспользовались методом расчёта «срезов».

 

Фактически Samsung подготовила основу для развития мобильной голографии, которую необходимо банально усовершенствовать и довести до коммерческого исполнения. Другое дело, что до полноценных голограмм, как в «Звёздных войнах» необходимо развить индустрию записи, хранения и передачи голографической информации. Но начать можно с малого, уверены в Samsung. Например, с голографических меню и «висящих в воздухе» объектов для жестового управления.