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ホログラフィ専用プロセッサの開発による次世代VRシステム

使用专用全息处理器开发的下一代VR系统

基本信息

批准号：
20J10202
负责人：
山本洋太
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ホログラフィは3次元情報を忠実に記録・再生できる手法であり、次世代の3次元映像提示手法として注目を集めている。電子化されたホログラフィを特に電子ホログラフィと呼ぶ。立体視が可能として、現在よく利用されている方式に両眼視差方式がある。システム開発が容易という大きな利点を有しているが、3次元情報を忠実に再現することはできず、長時間の利用により、吐き気や眠気といった3D酔いが発生する。また、子供が使用することで視覚障害が発生する可能性が指摘されるなど、3次元ディスプレイ技術応用への大きな障壁となっている。電子ホログラフィでは、計算機によって3次元情報が記録された2次元的な干渉縞であるComputer-Generated Holograms (CGHs) の計算を行う。CGHをLiquid Crystal Display (LCD) などの液晶ディスプレイに表示し，画面表示を高速に切り替えることで動画の3次元再生も可能である。究極の3次元映像提示手法とも呼ばれる電子ホログラフィであるが、CGHの計算に必要な計算コストを一因として実用へは至っていない。本研究では、読み書き可能なField Programmable Gate Array（FPGA）を使用し、電子ホログラフィ計算に特化した専用計算回路を開発することで、計算の超高速化を目指した。特に、CPUとFPGAをワンチップに搭載したSystem-on-a-chip（SoC）を利用することで、小型で高速なシステム開発を目指した。その結果、組み込み機器向けのGPUと比べ190倍、商用のPC（CPU）と比べ131倍の高速化を達成した。動画として重要なフレームレートは19 fpsである。一般的に10 fps以上あればチラつきのない動画として視聴可能とされており、電子ホログラフィを用いたヘッドマウントディスプレイ実装に必要十分な性能を達成した。

The three-dimensional love, the loyalty, the reproduction, the manipulation, the next generation, the three-dimensional image hints, the attention, the attention, the love, the loyalty, the reproduction, the next generation, the three-dimensional image hints. Electronic equipment, electronic equipment, special electric power, electricity, electricity and electricity. The three-dimensional system may be in a bad way, but now it is possible to make use of the difference between the eyes and the eyes. It is easy to make a profit in order to make a profit. You can use it for a long time, you can use it for a long time, and you can use it for a long time. The child is used to criticize the possibility of causing damage to the health of the child, and the three-dimensional system is used for the technical application of the equipment and the barrier. The computer and the computer are responsible for the calculation of the Computer-Generated Holograms (CGHs) of two dimensions. CGH "Liquid Crystal Display (LCD)" liquid crystal display "express", the screen says "high speed" to replace "high speed" to animate "3-dimensional reproduction" may be difficult. Three-dimensional image prompts are used to call the computer, and the CGH calculate. it is necessary to calculate the necessary information. In this study, it is possible to use the Field Programmable Gate Array (FPGA) system, the computer system to calculate the special circuit and to calculate the ultra-high speed target. Special, CPU FPGA is designed to enable the use of remote System-on-a-chip (SoC) to enable the use of low-speed high-speed transmission devices to open the target network. The results of the test show that the ratio of the test machine to the GPU is 190 times, and that of the commercial PC (CPU) is 131 times higher than that of the machine. Animation is very important. It's 19 fps. In general, 10 fps or more is necessary. The performance of the equipment is very poor.