GPUによる計算機合成ディスクホログラムの高速生成

摘要

Since a general hologram has a limited viewable area, we usually cannot see the other side of a re constructed object. There are some holograms that can solve this problem. A disc hologram is well known to be viewable in 360 deg. However, Computer-Generated Disc Hologram (CGDH) requires huge calculation amount. By using CPU, for example, it takes 115.6 hours to calculate a high resolution CGDH (167,936 × 167,936 pixels). In this paper, to reduce the calculation time of CGDH, we employ Graphics Processing Unit (GPU). Since GPU has many shading unit and parallel processing structure, GPU can work the repetitive process well. As a result, we have achieved that CGDH can be generated at 3.2 hours with high resolution. It is 36.1 times faster than CPU.%ディスク型ホログラムは，ホログラムをディスク状にし，真上からの照明によって360度全方向で観測を可能としたホログラムである．しかし，垂直方向に広い視域を得るためにはマスターホログラムを大きくする必要があり，特に計算機合成ディスクホログラム（CGDH）では膨大な計算時間となってしまうという短所を持っている．例えば高解像度（167，936×167，936 pixels）のCGDHを計算した場合，計算時間に115.6時間も必要となる．そのため，干渉縞計算の高速化がCGDHの課題である．本論文では，GPUを使用した高速化を報告する．GPUは多くのシェーダユニットを持ち，並列処理で計算を行う事ができる．結果として，高解像度のCGDHの計算を従来の36.1分の1の3.2時間に短縮することに成功した．