基于普通PC和平板电脑的实时全息作图新技术

东京城市大学的研究人员，已经设计并实现了一种简化的算法，能够将自由绘制的线条，转换为可通过普通台式机 CPU 进行运算的实时全息图。这项技术极大地降低了需要借助专用硬件和算法的计算成本和功耗，且速度也快到能够将文字实时转换为行，同时可以制作出符合行业标准的清晰图像。

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SCI Tech Daily 指出，这项全息图技术的潜在应用，还涵盖了基于工作台面的手写远程指令，以作为实际任务的一个重要体验增强，比如电路板上的电子组装、景观场地的投影导航、甚至可应用于远程外科手术等流程。

目前行业内面临的最大挑战，就是全息图生成时所需的计算量。想要在 3D 世界中达成 2D 显示面上的同等质量，其难度显然不止提升了一个数量级，甚至需要超算加持才能实现。

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此外还有系统的功耗问题，即便许多 PC 游戏玩家愿意为 GPU 组件投入重金，但过高的耗电量，还是成为了横亘在移动应用面前的一个主要障碍，所以很多时候只能限制投影图像的种类。

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好消息是，由东京都立大学助理教授 Takashi Nishitsuji 带领的一支研究团队，已经提出了一套能够在标准台式机上，将平板输入的笔记实施转换为 3D 全息图像的新方法。

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这套全息图生成硬件中，包含了连接到普通 PC 的平板电脑，辅以空间光调制器和激光器。其算法的特点是足够快速，能够实时地将笔记输入转换为空中图像。

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尽管当前的图像质量仍略逊于其它高强度计算设备，但清晰度已经能够满足行业标准。有趣的是，除了家庭和办公场景，研究团队还设想了头盔和车载抬头显示（HUD）等应用场景。

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有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《科学报告》（Scientific Reports）上。

相关链接：https://www.nature.com/articles/s41598-020-78902-1

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