在 3D 全息顯示技術(shù)的發(fā)展中，基于層的設(shè)計(jì)方法雖能實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景的立體呈現(xiàn)，但層間相互串?dāng)_和計(jì)算效率低下始終是制約其應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。微云全息（NASDAQ: HOLO）本次提出了基于區(qū)域分割的新型全息圖設(shè)計(jì)方法，針對(duì)性地解決了這兩大核心問題，為實(shí)時(shí) 3D 全息顯示的實(shí)用化開辟了新路徑。該方法通過對(duì) 3D 物體的軸向分層處理、子全息圖與數(shù)字閃耀光柵的集成設(shè)計(jì)，結(jié)合衍射理論的精準(zhǔn)分析，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算速度與重建質(zhì)量的雙重突破。

微云全息提出的基于區(qū)域分割的設(shè)計(jì)方法核心在于對(duì) 3D 物體的結(jié)構(gòu)化拆解與重組。其技術(shù)流程可分為三個(gè)關(guān)鍵步驟：首先，將目標(biāo) 3D 物體沿軸向（即深度方向）按照預(yù)設(shè)間隔劃分為多個(gè)平行的二維層，每個(gè)層對(duì)應(yīng)物體在該深度平面上的投影信息；其次，針對(duì)每個(gè)分層分別設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的子全息圖，子全息圖的像素單元僅編碼該層的振幅與相位信息，避免了傳統(tǒng)層疊方法中不同深度信息的混合編碼；最后，將所有子全息圖按照原深度順序排布在全息平面上，并在每個(gè)子全息圖的邊緣區(qū)域集成數(shù)字閃耀光柵。數(shù)字閃耀光柵的作用是通過特定的相位調(diào)制，使每個(gè)子全息圖所攜帶的光信息在重建時(shí)沿預(yù)設(shè)方向偏轉(zhuǎn)，從而在空間中形成相互分離的成像區(qū)域，從物理層面減少層間串?dāng)_。這種分層獨(dú)立編碼與光柵導(dǎo)向的結(jié)合，構(gòu)成了該方法提升性能的基礎(chǔ)架構(gòu)。

子全息圖重建圖像的位置調(diào)控是減少層間串?dāng)_的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。微云全息通過系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，子全息圖在全息平面上的位置坐標(biāo)與數(shù)字閃耀光柵的相位梯度，共同決定了重建圖像在空間中的最終落點(diǎn)。當(dāng)子全息圖沿全息平面橫向移動(dòng)時(shí)，其重建像會(huì)沿相同方向產(chǎn)生線性偏移，偏移量與移動(dòng)距離成正比；而閃耀光柵的相位梯度變化則會(huì)導(dǎo)致像點(diǎn)的角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度的正切值與相位梯度成線性關(guān)系。基于這一規(guī)律，設(shè)計(jì)人員可通過預(yù)設(shè)算法，將不同深度的子全息圖分配到全息平面的特定區(qū)域，并為其配置對(duì)應(yīng)的光柵相位參數(shù)，使各層重建像在空間中形成沿軸向排列的 “堆疊” 結(jié)構(gòu)，且層間橫向間隔大于人眼分辨率極限。這種精準(zhǔn)的位置調(diào)控機(jī)制，從根本上避免了傳統(tǒng)方法中因像點(diǎn)重疊導(dǎo)致的串?dāng)_模糊。

計(jì)算速度的提升源于子全息圖的并行化處理與數(shù)據(jù)量精簡(jiǎn)。在傳統(tǒng)基于層的方法中，全息圖的每個(gè)像素需同時(shí)處理所有深度層的信息，計(jì)算復(fù)雜度隨層數(shù)增加呈線性增長(zhǎng)；而區(qū)域分割方法中，每個(gè)子全息圖僅對(duì)應(yīng)單一深度層，且子全息圖之間的計(jì)算相互獨(dú)立。這使得系統(tǒng)可采用多線程并行計(jì)算架構(gòu)，將不同子全息圖的編碼任務(wù)分配給多個(gè)處理單元同時(shí)執(zhí)行，理論上計(jì)算時(shí)間可縮減為傳統(tǒng)方法的 1/N（N 為分層數(shù)量）。同時(shí)，子全息圖的尺寸可根據(jù)對(duì)應(yīng)分層的信息量動(dòng)態(tài)調(diào)整，對(duì)于細(xì)節(jié)較少的區(qū)域可采用更低的像素密度，進(jìn)一步減少總數(shù)據(jù)量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在相同硬件條件下，針對(duì)包含 10 個(gè)分層的 3D 物體，該方法的計(jì)算速度較傳統(tǒng)方法提升 6-8 倍，且分層數(shù)量越多，速度優(yōu)勢(shì)越顯著。

微云全息（NASDAQ: HOLO）本次提出的基于區(qū)域分割的新型全息圖設(shè)計(jì)方法不僅能有效抑制串?dāng)_，還能在保證重建質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)高速計(jì)算，為 3D 全息顯示在醫(yī)療成像、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)方案。