입체영상 세미나 아주대 정보통신연구소 게임애니메이션 센터 김주철 입체영상 세미나 아주대 정보통신연구소 게임애니메이션 센터 김주철

목차 1. 입체영상의 원리 2. 입체영상 구현방법 3. 입체영상의 실제 구성 4. 입체영상의 응용분야 5. 입체영상의 시장전망 1) 단 안식 2) 양 안식 2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 ( Passive , Active ) 2) 무안경식 ( Lenticular , Parallax barrier ) 3. 입체영상의 실제 구성 1) 입체 영상 System 구성 2) 입체영상 제작장비 4. 입체영상의 응용분야 5. 입체영상의 시장전망

(Binocular Disparity) 1. 입체영상의 원리 단안에 의한 입체감 (경험적요인) 양안에 의한 입체감 (생리적요인) 초점 조절 폭주 (Convergence) 양안 시차 (Binocular Disparity) 운동 시차 시야의 크기 공기 투시 선원 근법 텍스처 구배 그림자 중 첩 진출색 / 후퇴색

1. 입체영상의 원리 1) 단 안식 • A. 초점조절: 수정체의 두께조절을 통한 입체감형성(2-3m), 먼곳을 볼때는얇게, 가까운 곳을 볼때는 두껍게 4

1. 입체영상의 원리 1) 단 안식 • B. 운동시차 (Motion Parallax) : 관찰자와 대상자의 상대적 위치 차이에 의한 거리감. 움직일 때 , 먼 곳은 느리게, 가까운 곳은 빠르게 변화. 5

1. 입체영상의 원리 1) 단 안식 • C. 시야의 크기(Visual Field Size) : 한번에 볼 수 있는 범위 크기에 따른 임장감(Sensation of reality) 형성 6

1. 입체영상의 원리 1) 단 안식 • D. 망막상의 크기: 크게 보이면 가까운 곳에 있는 것처럼 느끼고 작게 보이면 먼 곳에 있는 것처럼 느끼는 것 ( 기억에 의한 효과 ) 7

1. 입체영상의 원리 1) 단 안식 • E. 공기투시효과(AeriaPerspective): 가까운 곳은 선명하게, 먼것은 흐리게 8

1. 입체영상의 원리 1) 단 안식 • F. 선원 근법 (Linear Perspective): 멀수록 선이 조밀 • G. 텍스쳐 구배 (Texture Gradient) : 멀수록 시야에 들어오는 상이 조밀하고 많아짐 9

1. 입체영상의 원리 1) 단 안식 • H. 그림자: 물체에 생기는 명암을 통해 입체감을 형성 접시에 생긴 그림자에 의해 왼쪽의 작은 접시는 움푹하게 들어가 보이고, 오른쪽의 큰 접시는 볼록하게 나와 보임을 알 수 있다. 10

1. 입체영상의 원리 1) 단 안식 • I. 중복의효과(Overlapping) : 뒤쪽의 것은 앞쪽의 것에 의해서 일부가 덮임 • J. 진출색, 후퇴색 (advancing color, receding color) 효과: 적색은 가깝게, 청색은 멀게느껴짐 11

1. 입체영상의 원리 2) 양 안식 L R 􀂙폭주( convergence ): 어떤 대상을 바라볼 때, 양쪽 눈의 시선이 대상을 향해 모이는 것, 폭주각의 차이로 인해 입체감 형성 왼쪽 눈으로 본 A와B의거리 오른쪽 눈으로 본 A와B의거리 α β α , β : 폭 주각 γL – γR = β – α γL γR 양안시차 L R 12

1. 입체영상의 원리 2) 양 안식 L R 􀂙양안시차(binocular disparity): 양쪽 눈의 망막에 생기는 상의 차이로 인해 입체감 형성 인간의 눈 약 6cm ~6.5cm 떨어져있음 양안시차 L R 13

1. 입체영상의 원리 2) 양 안식 􀂙양안시차(binocular disparity): 인간이 깊이감을 지각하는 가장 큰 실마리는 하나의 물체에 대해 좌우의 눈이 다른 피사체를 봄으로써 생기는 좌우망막상의 공간적인 차이의 효과이다 14

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 A. Passive Glasses(편광필터를 이용한 방식) B. Active Glasses (안경자체 셔터가 움직이는 방식) C. Anaglyph ( 적 청 분리 방식 ) D. 혼합식 ( Passive + Active ) E. HMD ( Head Mount Display ) 17

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 18

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 A. Passive Glasses(편광필터를 이용한 방식) - 선형편광방식 - 원형편광방식 원 편광필터는 직선 편광필터와 1/4 파장판(보상판)을 사용함으로써 우회전 또는 좌회전의 원 편광으로 변환할 수 있다 19

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 B. Active Glasses (안경자체 셔터가 움직이는 방식) - 시분할 방식이라고도 함 - 화면과 시그널을 맞추어 작동 20

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 B. Active Glasses (안경자체 셔터가 움직이는 방식) - 시분할 방식이라고도 함 - Interlaces 방식 – field 분할방식, 비월 주사방식 L : Even Field ( Upper Field ) R : Odd Field ( Lower Field ) - Progressive 방식 – Frame 분할방식. Double Flash, Triple Flash > Double Flash : L1R1L1R1, L2R2L2R2, L3….. 24f : L : 48hz + R: 48hz = 96hz > Triple Flash L1R1L1R1L1R1, L2R2L2R2L2R2, L3R3L3… 24f : L : 72hz + R: 72hz = 144hz 21

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 B. Active Glasses - Nuvision 방식 미국 Nuvision사의 Active stereo 방식 - 도입비용과 셔터글라스 가격이 만만찮아서 국내 극장에서는 아직 도입 사례가 없으며, 북미쪽에만 약 30군데의 상영관, 전시관에 도입 사례가 있습니다. 22

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 B. Active Glasses - Dolby 방식 - IMAX와 음향시스템으로 잘 알려진 미국의 돌비사 방식. - 돌비사의 방식은 기존 Active stereo 방식과는 달리 디지털 프로젝터내에 RGB 회전필터를 삽입하고, RGB glass를 착용하는 방식. 도입 비용이 경쟁사인 Real D 보다 훨씬 고가. 23

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 B. Active Glasses - Infitec 방식 미국 Infitec의 방식 역시 RGB 채널을 분리해서 왼쪽/오른쪽 영상을 RGB glass로 전달하는 형태. - 돌비 시스템과는 달리 2프로젝트 시스템으로 영상을 디스플레이 한다는 차이점. 24

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 C. Anaglyph ( 적 청 분리 방식 ) 25

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 D. 혼합식 ( Passive + Active ) 베오울프상영방식 원형 편광필터안경 전자식 편광필터 26

2. 입체영상 구현방법 1) 안경식 E. HMD ( Head Mount Display ) 27

2. 입체영상 구현방법 2) 무안경식 A. 패러랙스 배리어(parallax barrier)방식 B. 렌티큘러 ( Lenticular )방식 C. 그외 방식 28

2. 입체영상 구현방법 2) 무안경식 A. 패러랙스 배리어(parallax barrier)방식 29

2. 입체영상 구현방법 2) 무안경식 B. 렌티큘러 ( Lenticular )방식 30

2. 입체영상 구현방법 2) 무안경식 C. 그 외 방식 - AOM & LCD 를 이용한 전자홀로그래픽 디스플레이 - 시점추종방식의 전자 홀로그래픽 디스플레이 - 애어모픽 과학계를 이용한 다 안 입체 디스플레이 - 초다안영역(Super Multiview)의 입체 디스플레이 31

2. 입체영상 구현방법 3) Passive방식 과 Active 방식 비교 Passive방식 Active 방식 편광 필터 안경 사용 전자 셔터 안경 사용 눈의 피로도 낮음 프로젝터 2대로 구현 프로젝터 1대로 구현 일반 모니터 사용 불가능 저가의 안경사용 고가의 안경사용 안경관리가 쉬움 안경관리가 어려움 다수관람 소수관람 실버 스크린만 사용가능 일반 스크린 사용 32

2. 입체영상 구현방법 4) 안경식 과 무안경식의 장단점 무 안 경 식 안 경 식 장점 간편한 시청 대화면 구현 다수인원 수용 가능 위치의 제약이 적음 단점 위치의 제약이 많음 안경 착용의 번거로움 기술적 한계 안경 관리 취약 33

3. 입체영상의 실제 구성 1) 입체 영상 시스템 구성 A. 극장용 시스템 - 편광필터사용 Left Media server 실버스크린 Left Media server Left Projector Right Media server Right Projector 34

3. 입체영상의 실제 구성 1) 입체 영상 시스템 구성 B. 극장용 시스템 – Active 편광필터사용 ( REAL-D사 Z Screen ) 실버스크린 Left Media server Right Media server 35

3. 입체영상의 실제 구성 1) 입체 영상 시스템 구성 C. 가정용 및 사무용 시스템 – Active 방식 일반 TV 36

3. 입체영상의 실제 구성 2) 입체 영상 제작 장비 A. 실사 1 HD Demux 1 Lens Stereo Camera : 폭주각 양안 시차 조절가능 37

3. 입체영상의 실제 구성 2) 입체 영상 제작 장비 A. 실사 2 38

3. 입체영상의 실제 구성 2) 입체 영상 제작 장비 B. CG - Maya, Max, Soft Image, Light Wave등 - 기타 3D 제작툴 사용 - 이외 2D Software로도 입체영상 제작 가능 39

3. 입체영상의 실제 구성 2) 입체 영상 제작 장비 B. CG 40

3. 입체영상의 실제 구성 2) 입체 영상 제작 장비 B. CG + 0 - Focal Length Camera Off Set + 0 - Focal Length Camera Off Set L C Look At Point R Screen Position 41

4. 입체영상의 응용분야 42

4. 입체영상의 응용분야 1) PR. Promotion분야 ◉적용 내용 ◉특징 ◉적용 단체 홍보 및 Event 영상을 3D입체로 제작하고, 각종 주요 행사를 3D 입체 생중계한다. ◉특징 현실감, 자연감, 실재감, 임장감 실현하고, PR 효과를 극대화한다. ◉적용 단체 기업체, 지방자치단체, 금융기관, 정부기관, 전시주관업체, 종교단체, 신제품 발표회, 패션쇼 등의 각종이벤트 행사장등에서 활용되고 있다. 43

4. 입체영상의 응용분야 2) 기록. 보존. 전시 ◉적용 내용 ◉특징 ◉적용 단체 2) 기록. 보존. 전시 ◉적용 내용 문화재(역사적 유물, 유적)를 3D입체영상으로 기록 및 전시, 저장한다. 또한, 사라져가는 한국의 전통문화 (춤, 의식주, 관혼상제, 놀이 등)를 3D 입체영상으로 기록, 저장, 전시하고 있으며, 지역별 문화, 풍습, 놀이 등을 3D입체로 기록, 전시한다. 한국의 자연, 식물, 동물, 조류 등도 기록, 보존한다. ◉특징 3D입체 영상시대 본격 도래에 대비하여 사라져가는 한국의 문화를 사료화하고, 정확한 실물 영상을 기록한다. ◉적용 단체 정부기관, 지방자치 단체, 각종 협회 및 단체, 연구기관, 대학교 44

4. 입체영상의 응용분야 교육. 의료 ◉적용 내용 ◉특징 ◉적용 단체 과학관, 전시관 등의 실물 전시에 더하여 입체 영상에 의한 PR을 하고, 설명한다. 고화질 입체 영상으로 명의의 수술장면 기록하고 및 Real Time 임상 체험을 할 수 있도록 한다. ◉특징 현실감, 자연감이 있으며, 시선고정 및 PR효과가 있고, 정확성과 실제 시술 효과를 느껴볼 수 있다. ◉적용 단체 과학관, 전시관, 박람회 등 의료기관, 의과대학 등 45

4. 입체영상의 응용분야 4) 엔터테인먼트 ◉적용 내용 ◉특징 ◉적용 단체 4) 엔터테인먼트 ◉적용 내용 테마파크, 놀이공원 등의 3D 영상을 실감나는 3D입체 실사 영상으로 대체한다. 3D영화, 게임, 애니메이션 등에 3D 입체 실사, 영상 적용하고 있으며, 3D 입체영상 디스플레이를 주요 관광단지, 건물, 지역에 설치하기도 한다. ◉특징 현실감, 돌출감을 느낄 수 있고, 환상적이고 매력적인 표현이 가능하다. 또한 이것은 일반인이 쉽게 3D 입체영상 감상할 수 있다는 특징이 있다. ◉적용 단체 각종 테마파크, 놀이공원 등의 입체 영상관, 문화 콘텐트 제작 업체, 전국의 주요 관광지, 유동인구 많은 주요 건물 및 장소 46

5. 입체영상의 시장전망 눈앞에 있는 블루오션 – 3차원 입체영상 디스플레이가 양산 이전 시점 - 엔터테인먼트시장 및 영화시장의 입체화 진행. - 향후 3D Animation은 모두 입체영상으로 제작 될 것으로 예상 - 그 영향은 실사영상에도 많은 영양을 미쳐 입체영화의 전성기가 도래 - 각 극장의 입체영상 상영시스템 구축 붐. - 의료 이미징, 군사, 입체광고시장에 집중적으로 수요가 몰릴 것으로 예상 3차원 입체영상 디스플레이가 양산 시점 - 컬러TV나 HDTV의 가장 강력한 대체제로 부상하게 될 전망 - 입체 게임 및 엔터테인먼트의 시장규모가 급속히 팽창예상 - 이에 따른 입체 콘텐트의 수요급증 예상 - 단면 스크린에서 점차 다면( 120도, 180도, 360도) 스크린으로 진화. 47

액티브 패시브 선형 스크린 일반적인 매트화이트 실버 스크린 변환속도 (깜박거림) 느림 -> 2밀리세컨드 더블 플레쉬만 지원 빠름 -> 600마이크로 세컨드 트리플 플레쉬 지원 더 나은 동영상 화질 광학효율 낮음 비용 수 십만원 몇 천원 다이나믹레인지 매우 좋음 좋음 최대스크린사이즈 1.3 게인 매트화이트 : 11미터 2.4 게인 스크린 : 15미터 2.4 게인 실버 : 15미터 안경 무거움 매우 경량 안경유지보수 극장이 반드시 회수하여, 세척과 품질관리를 해야 함 (주요 해결과제) 폐기 또는 기념품으로 관객에게 제공 극장시스템 IR 싱크 작업이 요구됨 두대의 프로젝터 필요 한대의 프로젝터에 Z-screen 필요 시스템 제작사 MacNaughton, (In-Three) REAL D Z-screen-REAL D

감사합니다.