技術(shù)特征：

1.一種用于在生成計算全息圖的過程中計算光場分布的方法，包括：

對待生成全息圖的對象進行三維建模，以獲得該對象的三維模型；

確定該三維模型的各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性；和

基于各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性，計算各個體素的物光波在全息平面上的光場分布。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于建立的三維模型，通過雙向反射分布函數(shù)(BRDF)計算該三維模型的各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性；

或者，當(dāng)所述對象由表面輻射的物理機理已知的材料構(gòu)成時，通過數(shù)學(xué)模型計算該對象的三維模型的各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性；

或者，當(dāng)所述對象為實體三維模型時，通過實際測量的方式確定該對象的三維模型的各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，一個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性根據(jù)從該體素輻射出的光波的復(fù)振幅的幅度和該體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的方位角計算出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中，各個體素的物光波在全息平面上的光場分布由各個體素的物光波在全息平面上的復(fù)振幅表示，

并且，基于各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性計算各個體素的物光波在全息平面上的光場分布的步驟包括：

計算各個體素的物光波在全息平面上的復(fù)振幅加權(quán)相應(yīng)的體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性的結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，一個體素的物光波在全息平面上的光場分布根據(jù)如下公式計算：

$U\left(AP\right)=L\left(\mathrm{\θ}\right)*\frac{a}{r}*\exp \left(ikr\right)$

其中，U(AP)表示體素A的物光波在全息平面內(nèi)的點P處的復(fù)振幅，θ表示該體素A在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的方位角，L(θ)表示該體素A在方位角θ處的發(fā)光特性，a表示該體素A的物光波的初始振幅，r為該體素A至點P的距離，k為波矢量。

6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的方法，其中，一個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性根據(jù)如下公式計算：

$L\left(\mathrm{\θ}\right)=L_0*\frac{BRDF(\mathrm{\θ}+\mathrm{\α})}{BRDF\left(0\right)}$

其中，θ表示該體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的方位角，α表示光源在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的方位角，L(θ)表示該體素在方位角θ處的發(fā)光特性，L₀表示光源方向的輻射強度，BRDF(0)和BRDF(θ+α)分別表示根據(jù)BRDF函數(shù)計算出的沿0°和(θ+α)°反射方向的值。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的方法，其中，當(dāng)所述對象由表面輻射的物理機理已知的材料構(gòu)成時，一個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性根據(jù)如下公式計算：

$L\left(\mathrm{\θ}\right)=L_0*\sqrt{cos(\mathrm{\θ}+\mathrm{\α})}$

其中，θ表示該體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的方位角，α表示光源在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的方位角，上(θ)表示該體素在方位角θ處的發(fā)光特性，L₀表示光源方向的輻射強度。

8.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的方法，其中，當(dāng)所述對象為實體三維模型時，一個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性通過實際測量的方式根據(jù)如下公式計算：

$L\left(\mathrm{\θ}\right)=\left\{\begin{array}{c}{l}_1,{\mathrm{\θ}}_0\<\mathrm{\θ}\<{\mathrm{\θ}}_1\\ l_2,{\mathrm{\θ}}_1\<\mathrm{\θ}\<{\mathrm{\θ}}_2\\ \mathrm{......}\\ l_n,{\mathrm{\θ}}_{n-1}\<\mathrm{\θ}\<{\mathrm{\θ}}_n\end{array}\right.$

其中，θ表示該體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的方位角，L(θ)表示該體素在方位角θ處的發(fā)光特性，θ₀、θ₁、……θ_n-1、θ_n分別表示各次實際測量時對應(yīng)的方位角，l₁、l₂、……l_n分別表示各次實際測量時獲得的發(fā)光特性值。

9.一種用于生成計算全息圖的方法，包括：

計算步驟：根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的方法計算三維模型的各個體素的物光波在由空間光調(diào)制器的多個像素形成的全息平面上的光場分布；

編碼步驟：將計算出的所述全息平面上的光場分布編碼成全息圖的透過率變化；和

成圖步驟：在計算機控制下，將全息圖的透過率變化繪制成全息圖。

10.一種用于生成計算全息圖的系統(tǒng)，包括：

建模模塊，該建模模塊被構(gòu)造為對待生成全息圖的對象進行三維建模，以獲得該對象的三維模型；

發(fā)光特性確定模塊，該發(fā)光特性確定模塊被構(gòu)造為確定該三維模型的各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性；和

光場分布計算模塊，該光場分布計算模塊被構(gòu)造為基于各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性，計算各個體素的物光波在全息平面上的光場分布。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，該發(fā)光特性確定模塊具體被構(gòu)造為：

基于建立的三維模型，通過雙向反射分布函數(shù)(BRDF)計算該三維模型的各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性；

或者，當(dāng)所述對象由表面輻射的物理機理已知的材料構(gòu)成時，通過數(shù)學(xué)模型計算該對象的三維模型的各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性；

或者，當(dāng)所述對象為實體三維模型時，通過實際測量的方式確定該對象的三維模型的各個體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的系統(tǒng)，其中，該發(fā)光特性確定模塊具體被構(gòu)造為：

根據(jù)從一個體素輻射出的光波的復(fù)振幅的幅度和該體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的方位角計算出該體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性。

13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項所述的系統(tǒng)，其中，該光場分布計算模塊具體被構(gòu)造為：

計算各個體素的物光波在全息平面上的復(fù)振幅加權(quán)相應(yīng)的體素在待形成的全息圖的視角范圍內(nèi)的各個方位角處的發(fā)光特性，以獲得各個體素的物光波在全息平面上的光場分布。

14.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項所述的系統(tǒng)，還包括：

編碼模塊，該編碼模塊被構(gòu)造為將計算出的所述全息平面上的光場分布編碼成全息圖的透過率變化；和

成圖模塊，該成圖模塊被構(gòu)造為將全息圖的透過率變化繪制成全息圖。

15.一種電子設(shè)備，包括處理器和存儲器，其中，該存儲器存儲有指令，當(dāng)所述指令被執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的方法。