Seminario: Sistemas holográficos de visualización

Disertante: Dr. Alejandro Velez Zea (Profesor asistente tiempo completo, Instituto de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Antioquia, Colombia).

Resumen:

A pesar de grandes avances en resolución y reproducción de color, hoy en día los
métodos para presentar información visual siguen siendo esencialmente iguales a los
empleados hace décadas: pantallas 2D que solo dan una percepción limitada de un
mundo 3D. Como alternativa, encontramos los sistemas holográficos de visualización.
Estos se basan en el control preciso de distintas propiedades de la luz, en particular la
fase y polarización, a diferencia de las pantallas convencionales que solo controlan su
intensidad. Los sistemas holográficos de visualización pueden reproducir escenas 2D y
3D sin necesidad de técnicas como la estereoscopia, usualmente empleadas para lograr
visión 3D con pantallas convencionales y que causan fatiga, náuseas y otros efectos
fisiológicos no deseados. A pesar de estas ventajas, existen numerosos retos que deben
ser superados para lograr que los sistemas holográficos de visualización puedan pasar
del laboratorio a ser parte de nuestra vida diaria. En particular, la producción de
contenidos para sistemas holográficos requiere de algoritmos de generación de
hologramas con un elevado costo computacional, y los moduladores espaciales de luz
usados para la implementación de prototipos de sistemas holográficos de visualización
presentan un rendimiento limitado, dificultando su uso en múltiples aplicaciones.
En respuesta a estos retos, durante mi investigación postdoctoral en el Centro de
Investigaciones Ópticas de La Plata, y posteriormente en el Grupo de Óptica y Fotónica
de la Universidad de Antioquia, desarrollamos múltiples técnicas que permitieron la
generación rápida y eficiente de hologramas de escenas 2D y 3D complejas, por medio
del uso de algoritmos de optimización con computación paralela con GPU.
Paralelamente, se implementamos sistemas de visualización holográfica basados en
moduladores espaciales de luz, los cuales hacen posible la superposición de escenas
virtuales sobre una escena real, desarrollando así el primer sistema de realidad
aumentada holográfico a color de Latinoamérica. Finalmente, en colaboración con una
empresa del sector privado del Reino Unido, estamos en proceso de diseño de un
prototipo portable, basado en el uso de guía de onda holográficas.
En esta charla haremos un breve recorrido sobre los resultados más notables de estos
esfuerzos, y de cómo estas técnicas pueden ser utilizadas en diversas aplicaciones,
desde la industria del entretenimiento hasta la medicina. También discutiremos los
desafíos que aún deben ser superados para llevar la visualización holográfica a una
adopción más amplia y cómo la investigación continua puede abordar estos desafíos.

La presentación completa en nuestro canal: https://youtu.be/InGRKKA0NQs