Como em Star Wars: a Samsung cria protótipos de uma tela holográfica compacta

A Samsung (SAIT) criou um protótipo de tela holográfica para mostrar o verdadeiro vídeo 3D. Os dados do trabalho são apresentados na Nature Communications. O próprio display, um processador para processamento de dados holográficos para integração em SoC e algoritmos são apresentados. Nos próximos anos, a empresa espera se aproximar da comercialização do desenvolvimento, embora a introdução generalizada da holografia exija muito trabalho em muitos setores.

Fonte da imagem: Samsung

A holografia é considerada a transmissão mais natural de imagens estereoscópicas para a percepção humana. Ao visualizar um holograma, o olho humano percebe a profundidade da cena e dos objetos, levando em consideração sua visão binocular nativa com a capacidade de focar o olhar no que deseja. Além disso, esta imagem se encaixa na capacidade de observar a paralaxe de movimento (diferentes velocidades de objetos próximos e distantes), que é necessária para a visualização de um vídeo holográfico. A maioria das tecnologias 3D são capazes de fornecer apenas alguns desses recursos e podem exigir óculos especiais.

Mas a holografia tem uma barreira séria – quanto maior a diagonal da tela, menor o ângulo de visão. Portanto, se um monitor holográfico com resolução Full HD com lados de 2 × 1 mm tem um ângulo de visão de 30 °, então um monitor com lados de 200 × 100 mm estreita o ângulo de visão para 0,3 °. A Samsung superou essa limitação desenvolvendo a luz de fundo controlável S-BLU. Graças ao S-BLU e uma série de outras inovações, o protótipo da tela holográfica de 10 polegadas da Samsung pode ser visualizado de um metro em um ângulo de visão de 15 °, que é 30 vezes maior do que a abordagem convencional. Além disso, a tela holográfica acabou sendo relativamente fina – apenas um centímetro de espessura.

Exibir pacote à direita. Fonte da imagem: Samsung

A unidade de luz de fundo S-BLU é uma fonte de luz coerente “fina” C-BLU na forma de uma placa. Um feixe coerente de lasers de LED incide na placa C-BLU, que a placa converte em feixes colimados (paralelos). Feixes paralelos de iluminação coerente passam por um defletor (outra placa), que desvia os feixes incidentes no ângulo desejado. É o defletor que expande repetidamente os ângulos de visão sem a necessidade de aumentar o número de pixels. A imagem é formada por uma lente geométrica relativamente fina, o que permitiu reduzir a espessura do display holográfico composto para um cm.

Matriz de processador de processador de dados em FPGA. No futuro, esta solução será incluída no SoC, mas por enquanto os algoritmos estão sendo testados em mock-ups. Os desenvolvedores conseguiram reduzir significativamente a quantidade de dados holográficos processados, o que não é apenas muito, mas uma quantidade criticamente grande. Por exemplo, ao invés de uma série de cálculos, os dados para formação da imagem são retirados de tabelas prontas, o que reduz a intensidade dos cálculos. Além disso, em vez de uma “nuvem de pontos” no processo de processamento do holograma, os pesquisadores usaram o método de cálculo de “fatias”.

A imagem de objetos volumétricos quando visualizados em um display holográfico Samsung (a câmera é focada em diferentes profundidades da imagem, à direita para objetos próximos, à esquerda para objetos distantes). Fonte da imagem: Samsung

Na verdade, a Samsung preparou a base para o desenvolvimento da holografia móvel, que precisa ser ligeiramente melhorada e trazida para desempenho comercial. Outra coisa é que antes dos hologramas desenvolvidos, como em Star Wars, é necessário desenvolver a indústria de registro, armazenamento e transmissão de informações holográficas. Mas você pode começar pequeno, nós acreditamos na Samsung. Por exemplo, menus holográficos e objetos “suspensos no ar” para controle por gestos.