據(jù)悉，微美全息通過集成全息和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使用全息顯微鏡在虛擬現(xiàn)實(shí)引擎上上進(jìn)行快速全息3D成像和實(shí)時(shí)渲染。同時(shí)，手部跟蹤數(shù)據(jù)用于動(dòng)態(tài)生成全息光學(xué)捕捉器，這些捕捉器可用作用戶手的虛擬投影，以交互方式抓取和操縱微粒或運(yùn)動(dòng)細(xì)胞。允許用戶完全沉浸在一個(gè)動(dòng)態(tài)的虛擬世界中，該虛擬世界是顯微鏡下真實(shí)系統(tǒng)的同時(shí)復(fù)刻。
幾個(gè)世紀(jì)以來光學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展已經(jīng)完善了光學(xué)硬件，可以產(chǎn)生細(xì)致無像差的圖像。近年來，激光、數(shù)碼相機(jī)、空間光調(diào)制器和消費(fèi)類高性能計(jì)算正在將光學(xué)顯微鏡轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N主動(dòng)研究工具，與微觀系統(tǒng)交互的可能性不斷擴(kuò)大。使用光鑷我們可以捕獲單個(gè)細(xì)胞，對(duì)它們進(jìn)行精確控制的，但視覺反饋始終僅限于通過計(jì)算機(jī)顯示器窗口查看2D影像。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、全息增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)正在改變我們從周圍宏觀世界中探索和獲取信息的方式，但在科研發(fā)展中的應(yīng)用仍然非常有限，在許多領(lǐng)域都有潛在的變革性。
全息技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)可以在科學(xué)教育和培訓(xùn)中發(fā)揮重要作用，它可以實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行安全經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)。除了模擬人工環(huán)境中的存在之外，使用虛擬現(xiàn)實(shí)，我們可以虛擬地存在于真實(shí)但物理上無法訪問的世界中，如微觀世界，我們可以從“內(nèi)部”探索和操縱它們。使用觸覺設(shè)備和3D形貌重建進(jìn)行視覺反饋。但現(xiàn)有技術(shù)仍然存在一些缺點(diǎn)，比如成像和操作不能同時(shí)進(jìn)行，全息3D重建速度慢，僅限于表面等。WIMI微美全息基于此研發(fā)一種新型的遠(yuǎn)程顯微操作方法，該方法完全基于光學(xué)工具，通過沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)界面對(duì)微系統(tǒng)進(jìn)行同步全息3D可視化和實(shí)時(shí)操作。
WIMI微美全息顯微系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)重建3D場(chǎng)景，全息顯微鏡是位于單獨(dú)實(shí)驗(yàn)室顯微鏡下的真實(shí)微觀樣品的同時(shí)復(fù)制品。使用手部跟蹤設(shè)備，我們將手投射在這個(gè)虛擬的微觀現(xiàn)實(shí)中，并使用它們通過光學(xué)捕捉器來抓取和移動(dòng)微觀物體，光學(xué)捕捉器根據(jù)手部跟蹤數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)重新配置，進(jìn)行直接交互可以在沉浸式環(huán)境中交互操作。
微美全息（NASDAQ:WIMI）用于沉浸式操作實(shí)時(shí)顯微系統(tǒng)，使用虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境作為微觀系統(tǒng)，能夠執(zhí)行交互式3D操作，同時(shí)觀察操縱場(chǎng)景的全息3D實(shí)時(shí)重建。一方面，全息鑷子為微米級(jí)物體的多粒子3D操作提供強(qiáng)大而成熟的技術(shù)。另一方面，數(shù)字全息顯微鏡（DHM）允許在空間的三個(gè)方向上以良好的分辨率進(jìn)行高幀率體積重建。3D結(jié)構(gòu)都被編碼在光場(chǎng)之中，這是全息微顯示的原理。在全息捕獲的情況下，通過調(diào)制空間光調(diào)制器（SLM）平面上的光場(chǎng)在3D空間中創(chuàng)建激光光斑的集合，而在全息顯微鏡中，從相機(jī)記錄的2D干涉圖案中獲得體積光分布。WIMI微美全息通過全息虛擬現(xiàn)實(shí)界面集成了這兩種技術(shù)，基于手部跟蹤數(shù)據(jù)，數(shù)字全息圖在計(jì)算機(jī)上動(dòng)態(tài)生成并顯示在SLM上。SLM在通過顯微鏡物鏡傳播后，在焦平面周圍的3D體積中產(chǎn)生一系列焦點(diǎn)，進(jìn)行全息虛擬現(xiàn)實(shí)的交互動(dòng)作。
WIMI微美全息用于沉浸式操作實(shí)時(shí)顯微系統(tǒng)可以提高操作和培訓(xùn)效率：虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸式操作實(shí)時(shí)顯微系統(tǒng)可以提供高保真度的虛擬環(huán)境，使得操作者可以更加真實(shí)地體驗(yàn)和操作相關(guān)設(shè)備，從而提高操作和培訓(xùn)的效率。另外，重要的是該系統(tǒng)通過虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸式操作實(shí)時(shí)顯微系統(tǒng)可以促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的研究和進(jìn)步，特別是在醫(yī)療、生物、化學(xué)等領(lǐng)域的顯微鏡和檢測(cè)設(shè)備的研究和發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。
