[發明專利]一種3D模型全息投影系統

有效

• 申請號: 202110096141.8
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112904691B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 王玉柱;譚世平
• 申請（專利權）人: 深圳市邁特瑞光電科技有限公司
• 主分類號: G03H1/22
• 分類號: G03H1/22;G03H1/04;G03H1/08
• 代理公司: 深圳市輝泓專利代理有限公司 44510
• 代理人: 劉海軍;孟強

本發明提供了一種3D模型全息投影系統，包括光源控制器、光照射器、全息圖生成器、3D模型存儲器、光物理引擎、全息圖存儲器和光空間調制器，所述全息圖生成器從所述3D模型存儲器中獲取3D模型，在光物理引擎照射處理下獲得模型光波上各點的振幅和相位信息，并將光信息處理后生成得到全息圖，所述全息圖被保存至所述全息圖存儲器中，所述光空間調制器從所述全息圖存儲器中獲取相應的全息圖并解析后得到相關控制數據，所述光源控制器依據所述控制數據啟動并控制所述光照射器，所述光照射器發出的光在相互作用下形成全息投影。該系統通過光物理引擎模擬光線獲取全息圖，受外界干擾因素小，使利用該全息圖投影出的全息投影更加逼真。

技術領域

本發明涉及三維成像技術領域，尤其涉及一種3D模型全息投影系統。

背景技術

全息投影技術屬于3D技術的一種，原指利用干涉原理記錄并再現物體真實的三維圖像的技術，而后隨著科幻電影與商業宣傳的引導，全息投影的概念逐漸延伸到舞臺表演、展覽展示等商用活動中，但我們平時所了解到的全息往往并非嚴格意義上的全息投影，而是使用佩珀爾幻象、邊緣消隱等方法實現3D效果的一種類全息投影技術。

現在已經開發出了很多全息投影系統，經過我們大量的檢索與參考，發現現有的系統有如公開號為KR100659988B1，KR101620852B1和KR101417972B1所公開的系統，包括支架機構，所述支架機構上固定有電機，所述電機的轉子連接有絲桿，所述絲杠上套接有螺母套，所述螺母套上固定有固定板，所述固定板的下表面還固定有支架，所述支架上固定有旋轉舵機，所述旋轉舵機的轉頭上固定有第一齒輪盤，所述固定板的下表面還設置有伸縮桿，所述伸縮桿的一端固定在所述固定板的下表面，另一端可轉動地設置有第二齒輪盤，投影儀的上表面與所述第二齒輪盤的下表面相連接，所述第一齒輪盤通過皮帶與所述第二齒輪盤相連接。但該系統在處理動態模型時會有失真，效果不夠逼真。

發明內容

本發明的目的在于，針對所存在的不足，提出了一種3D模型全息投影系統，

為了克服現有技術的不足，本發明采用如下技術方案：

一種3D模型全息投影系統，包括光源控制器、光照射器、全息圖生成器、3D模型存儲器、光物理引擎、全息圖存儲器和光空間調制器，所述全息圖生成器從所述3D模型存儲器中獲取3D模型，在光物理引擎照射處理下獲得模型光波上各點的振幅和相位信息，并將光信息處理后生成得到全息圖，所述全息圖被保存至所述全息圖存儲器中，所述光空間調制器從所述全息圖存儲器中獲取相應的全息圖并解析后得到相關控制數據，所述光源控制器依據所述控制數據啟動并控制所述光照射器，所述光照射器發出的光在相互作用下形成全息投影；

進一步的，所述3D模型存儲器包括靜態模型存儲區域、動態模型存儲區域和緩存區，3D模型通過所述緩存區與外界進行存取操作并根據分類保存在靜態模型存儲區域或動態模型存儲區域；

進一步的，所述全息圖生成器中設有兩個虛擬光源和一個全息底片，所述虛擬光源分別照向3D模型和所述全息底片并在所述全息底片上形成干涉信息；

進一步的，所述全息圖生成器通過改變所述虛擬光源和所述全息底片的位置形成六個互相垂直的方向的干涉信息并處理得到全息圖；

進一步的，所述光空間調制器通過全息變換和相位量化將所述全息圖處理得到多組相位子圖；

進一步的，當需要投影的3D模型是動態模型時，所述全息圖生成器對所述動態模型逐幀分拆獲得多個靜態模型，將其依次編號保存在所述全息生成器中的緩存區中，根據全息投影要求的幀率選擇對應的靜態模型處理得到全息圖，所述空間調制器將所述全息圖處理成相位子圖，所述光源控制器根據變化的相位子圖控制所述光照射器不斷改變光線，形成動態的3D模型投影；

進一步的，所述全息變換為傅里葉變換、快速傅里葉變換、分數傅里葉變換、角頻譜空間傳播方法或波導變換；