Calcul d’hologrammes générés par ordinateur pour la visualisation 3D dynamique

Au cours des dernières décennies, le domaine de la visualisation 3D a suscité une attention considérable. La réalisation d’un affichage véritablement tridimensionnel représenterait un progrès technologique encore plus important que la transition des images en noir et blanc vers des vidéos en couleur, enhaute définition et à haute fréquence d’image. Combler cet écart pourrait ouvrir d’immenses marchés dans un large éventail de secteurs. La perception de la profondeur chez l’être humain repose principalement sur une combinaison d’indicateurs visuels. Par conséquent, la technologie 3D ultime doit reproduire l’ensemble de ces indicateurs afin d’offrir une expérience visuelle optimale. L’holographie offre cette capacité en enregistrant et en reconstruisant les ondes lumineuses se propageant à partir de scènes 3D réelles ou virtuelles, fournissant ainsi simultanément tous les indicateurs de profondeur. En holographie générée par ordinateur, les hologrammes sont calculés de manière digital, puis affichés sur des modulateurs spatiaux de lumière pour permettre une visualisation 3D dynamique. Malgré son statut de technologie de visualisation 3D la plus prometteuse, l’holographie fait encore face à plusieurs défis majeurs. En particulier, il reste difficile de calculer en temps réel des hologrammes tout en maintenant une qualité de reconstruction perçue par l’observateur élevée. Dans cette thèse, j’ai exploré plusieurs approches visant à faire progresser l’holographie générée par ordinateur pour la visualisation 3D. Celles-ci incluent des calculs dit spécifiques à la vue, conçus pour diffracter la lumière uniquement vers l’observateur, ainsi que la modélisation de la diffraction dans l’espace des phases afin de permettre un contrôle plus fin du champ lumineux propagé.