В настоящее время исследуются различные голографические устройства, предназначенные для воспроизведения трехмерных изображений. С точки зрения использования в вычислительной технике наибольший интерес вызывают устройства, основанные на применении синтезированных голограмм. Одним из свойств таких голограмм является то, что для их получения не требуется физической модели объекта, а достаточно лишь его математического описания. Благодаря этому голографические устройства воспроизведения изображений, основанные на применении синтезированных голограмм, идеальным образом подходят для осуществления трехмерной индикации цифровых данных, полученных в результате расчетов на ЭВМ. Трехмерный голографический дисплей может значительно повысить эффективность системы человек — ЭВМ.
Трехмерный голографический дисплей существенно облегчит анализ сложных нестационарных полей (электромагнитных, тепловых, звуковых и др.), волновых процессов и других явлений. Трудно переоценить значение трехмерного индикатора в системе автоматизированного проектирования новых конструкций и других физических объектов.
Рассмотрим принцип действия голографического дисплея для ЭВМ. На первом этапе производится математическое описание объекта. Далее ЭВМ рассчитывает дифракционное поле в требуемой зоне. Полученные дискретные значения комплексной амплитуды дифракционного поля кодируются одним из методов кодирования волнового фронта и выводятся на экран воспроизводящего устройства. Экран представляет собой прозрачную подложку, на которую осаждается тонкий слой обратимого регистрирующего материала. В качестве регистрируемого материала могут быть использованы термопластические или фотохромные, а также электрооптические кристаллы. Воспроизведение голограммной структуры на экране ЭЛТ осуществляется сканирующим электронным пучком или лазерным лучом, управляемым от ЭВМ. Если разрешающая способность воспроизводящего устройства достаточна, то синтезированная голограммная структура предварительно уменьшается с помощью оптической системы, а затем регистрируется на материале. Зарегистрированная голограмма освещается лазерным лучом. Дифрагированный голограммой световой пучок отфильтровывается с целью выделения той части, которая создает нужной изображение. Полученное изображение увеличивается оптической системой и воспроизводится для наблюдения.
Однако практическое создание трехмерных голографических дисплеев — это дело будущего. Это обусловлено в основном двумя причинами. Во-первых, реальные трехмерные объекты описываются, ансамблем точек, общее число которых достигает 105 и более. При этом для получения качественной голограммы требуется 106 и более отсчетов дифракционного поля, рассеянного объектом, поэтому быстродействия большинства современных ЭВМ недостаточно для того, чтобы выполнить расчет голографической функции в реальном масштабе времени. Во-вторых, к устройствам воспроизведения и регистрации синтезированных голограммных структур предъявляются высокие требования в отношении разрешающей способности ( ~1000 лин/мм),которые также на сегодня еще не могут быть реализованы.