[发明专利]实时绘制并生成计算机生成视频全息图的方法

权利要求书

1.一种图形子系统，其特征在于，包含一个或多个图形处理器，该图形子系统适于执行从有深度信息的三维图像数据中实时绘制并且产生计算机生成视频全息图的方法，该方法执行用于全息显示装置(HDD)，全息显示装置(HDD)包含光调制器装置(SLM)并且主要将目标发出的波前重建到观察者眼睛，其中，观察者的位置和观察方向确定景象(3D-S)的视图并且观察者分配有至少一个虚拟观察者窗口(VW)，虚拟观察者窗口处于观察者眼睛附近的观察平面中，在准备步骤中考虑观察者的观察方向使景象坐标发生转换并且进行景象照度计算，该方法包含以下步骤：

步骤(1)：3D绘制和两平行截面间景象截面数据的深度图的产生，该两平行截面设置成与观察者的观察方向成直角，

步骤(2)：景象截面数据的转换，即，光波向观察者窗口传播的计算，

步骤(3)：3D绘制和转换步骤的重复，同时在观察方向上连续移置截面，直到整个景象转换，并且将单独转换的结果进行加和，

步骤(4)：回归转换，汇集数据从观察面转换到与光调制器装置(SLM)的位置一致的全息面，全息面位于最远端并且与观察面平行，以便产生视频全息的全息数据，

步骤(5)：编码，为了重建三维景象，标准化步骤之后计算像素值并且在帧缓冲中转移，

各个过程步骤通过一个或多个图形处理器在图形子系统上执行。

2.根据权利要求1所述的图形子系统，其特征在于，3D绘制、转换、回归转换以及编码的过程步骤在可编程的标准化遮光体上实现并且其上执行。

3.根据权利要求1所述的图形子系统，其特征在于，转换描述了光波通过傅里叶或者菲涅耳转换进入观察者窗口(VW)的传播。

4.根据权利要求1所述的图形子系统，其特征在于，3D绘制和转换过程仅为景象(3D-S)轮廓实施。

5.根据权利要求1所述的图形子系统，其特征在于，对于色彩表现，所述方法应用到每一个原色。

6.根据权利要求1所述的图形子系统，其特征在于，转换到观察者平面基于景象截面数据与观察者平面之间的恒定距离，所述恒定距离应用于截面。

7.用于转换和编码过程的迭代解的根据权利要求1所述的图形子系统，其特征在于，重复步骤(1)和(3)直到足够逼近以信号噪音最小为特征的最佳解。

8.一种全息显示装置，其特征在于，包含光调制器装置(SLM)，所述全息显示装置主要将目标发出的波前重建到观察者眼睛，其中，观察者的位置和观察方向确定景象(3D-S)的视图并且观察者分配有至少一个虚拟观察者窗口(VW)，虚拟观察者窗口处于观察者眼睛附近的观察平面中，在准备步骤中考虑观察者的观察方向使景象坐标发生转换并且进行景象照度计算，该全息显示装置适于执行包含以下步骤的方法：

步骤(1)：3D绘制和两平行截面间景象截面数据的深度图的产生，该两平行截面设置成与观察者的观察方向成直角，

步骤(2)：景象截面数据的转换，即，光波向观察者窗口传播的计算，

步骤(3)：3D绘制和转换步骤的重复，同时在观察方向上连续移置截面，直到整个景象转换，并且将单独转换的结果进行加和，

步骤(4)：回归转换，汇集数据从观察面转换到与光调制器装置(SLM)的位置一致的全息面，全息面位于最远端并且与观察面平行，以便产生视频全息的全息数据，

步骤(5)：编码，为了重建三维景象，标准化步骤之后计算像素值并且在帧缓冲中转移，

上述各个步骤通过权利要求1至7中的任一项所述的一个或多个图形处理器在图形子系统上执行。

9.根据权利要求8所述的全息显示装置，其特征在于，包含权利要求1至7中任一项所述的图形子系统。