KR101686634B1 - 무안경 3d 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템 - Google Patents

무안경 3d 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101686634B1
KR101686634B1 KR1020150028906A KR20150028906A KR101686634B1 KR 101686634 B1 KR101686634 B1 KR 101686634B1 KR 1020150028906 A KR1020150028906 A KR 1020150028906A KR 20150028906 A KR20150028906 A KR 20150028906A KR 101686634 B1 KR101686634 B1 KR 101686634B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stereoscopic image
content
screen
image
display
Prior art date
Application number
KR1020150028906A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160106267A (ko
Inventor
오병기
Original Assignee
주식회사 쓰리디팩토리
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 쓰리디팩토리 filed Critical 주식회사 쓰리디팩토리
Priority to KR1020150028906A priority Critical patent/KR101686634B1/ko
Priority to PCT/KR2015/009490 priority patent/WO2016140415A1/ko
Publication of KR20160106267A publication Critical patent/KR20160106267A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101686634B1 publication Critical patent/KR101686634B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0252—Laminate comprising a hologram layer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • H04N13/0402—
    • H04N13/042—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2223/00—Optical components
    • G03H2223/24—Reflector; Mirror

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예는 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템에 관한 것이다. 상기 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템은 무안경 3D 방식으로 생성된 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠를 동기화시켜 재생하는 재생장치와, 2개의 분리된 제1 화면과 제2 화면을 포함하고, 상기 제1 화면과 제2 화면은 동일한 수직 평면 상에 놓이며, 제1 입체영상 콘텐츠의 재생영상을 제1 화면에 표시하고, 제2 입체영상 콘텐츠의 재생영상을 제2 화면에 표시하는 무안경 3D 디스플레이 장치와 상기 무안경 3D 디스플레이와 소정 각도의 경사만큼 기울어지도록 마련되고 상기 제1 화면에 표시되는 제1 입체영상을 굴절시켜 제1 홀로그램을 생성하는 제1 렌즈 및 상기 무안경 3D 디스플레이와 소정 각도의 경사만큼 기울어지도록 마련되고 상기 제2 영역에 공간 부양화된 제2 입체영상을 굴절시켜 제2 홀로그램을 생성하는 제2 렌즈를 포함하여, 원하는 깊이감을 제공하는 홀로그램을 제공할 수 있다.

Description

무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템{layered Hologram System using Auto-stereoscopic 3D image}
본 발명은 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템에 관한 것이다.
최근 입체영상 서비스에 대한 관심이 점점 증대되면서 입체영상을 제공하는 장치들이 계속 개발되고 있다. 이러한 입체영상을 구현하는 방식 중에 스테레오스코픽(Stereoscopic) 방식과 오토스테레오스코픽(Auto-Stereoscopic) 방식이 있다.
스테레오스코픽 방식의 기본 원리는, 사람의 좌안과 우안에 서로 직교하도록 배열된 영상을 분리하여 입력하고, 사람의 두뇌에서 좌안과 우안에 각각 입력된 영상이 결합되어 입체영상이 생성되는 방식이다. 이때, 영상이 서로 직교하도록 배열된다는 것은 각 영상이 서로 간섭을 일으키지 않는다는 것을 의미한다. 상기 오토스테레오스코픽(Auto-Stereoscopic) 방식은 무안경 방식으로 불리기도 한다.
즉, 입체영상 디스플레이 장치를 구현하는 방법은, 안경 방식과 무안경 방식으로 크게 나뉠수 있다.
도 1은 무안경 방식의 입체영상의 일 방식을 나타낸 예시도이다.
먼저, 무안경 방식으로는 다시점 무안경 방식이 있다. 상기 다시점 무안경 방식은 페러렉스 배리어 (Parallax Barrier) 방식과 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens) 방식이 있다.
상기 페러렉스 베리어 방식은 디스플레이에 배리어(막)을 입히는데, 상기 베리어(막)은 수직하는 라인들로 이루어지며, 수직 라인들 사이에 슬릿(slit)이 존재한다. 상기 슬릿에 의하여 좌안가 우안에 시차를 만들어 내는 방식이다.
렌티큘러 방식은 디스플레이에 정제된 작은 렌즈들을 디스플레이에 배열하여, 영상이 작은 렌즈들에 의해 굴절되어, 좌안과 우안에 각기 다른 영상을 보여주는 방식이다.
도 1에 도시된 방식은 일반적인 패러렉스 배리어 방식에 의한 것으로서, 입체영상표시장치(100)는 좌우 영상을 동시에 표시하는 표시패널(30) 및 패러렉스 배리어(20)로 구성된다.
이때, 상기 표시패널(30)에는 좌안(左眼)용 영상을 표시하는 좌안 화소(L)와 우안(右眼)용 영상을 표시하는 우안 화소(R)가 번갈아 정의되어 있고, 상기 표시패널(30)과 사용자(40) 사이에 상기 패러렉스 배리어(20)가 배치된다.
상기 패러렉스 배리어(20)에는 좌, 우안 화소(L, R)로부터 나오는 빛을 각각 선택적으로 통과시키는 슬릿(22)과 배리어(21)가 사용자(40)에 대해 세로방향을 향하는 스트라이프 형태로 반복 배열되어 있다.
이에 따라 상기 표시패널(30)의 좌안 화소(L)에 표시되는 좌안 영상은 패러렉스 배리어(20)의 슬릿(22)을 거쳐 사용자(40)의 좌안에 도달되고, 상기 표시패널(20)의 우안 화소(R)에 표시되는 우안 영상은 패러렉스 배리어(20)의 슬릿(22)을 거쳐 사용자(40)의 우안에 도달되는데, 이때 상기 좌, 우안 영상에는 각각 인간이 감지 가능한 시차(視差)를 고려한 별개의 영상이 담겨 있고, 사용자(40)는 이 두 가지 영상을 결합하여 3차원 영상을 인식하게 된다.
이와 같이 시차(視差)에 따라 3차원 영상을 인식하도록 하는 무안경 3D 디스플레이에서는 영상이 화면 밖으로 심하게 돌출(Pop-Out)될 경우 사용자(40)는 어지러움을 느끼게 되는 고스트 현상이 발생된다. 이러한 고스트 현상에 의해 3차원 영상의 깊이감 표현의 제한을 받게 되므로, 이러한 제한에 의해 최대 돌출(pop out) 할 수 있는 거리는 스크린 높이의 0.5배, 들어갈(depth in) 수 있는 거리도 스크린 높이의 0.5배 정도가 되어, 결국, 앞으로 최대한 돌출한 객체와 뒤로 최대한 들어간 배경과의 심도(깊이감)은 스크린 높이의 1배가 최대가 된다.
한편, 현재 사용되고 있는 홀로그램은 2D 프로젝터 또는 2D 디스플레이로 2D 영상을 반투명 스크린이나 투웨이 미러(Two way Mirror)에 투영하는 방식으로, 투영된 영상이 2D 이므로 3D 입체감이나 3D 볼륨감을 표현할 수 없었다.
전술한 바와 같이, 고스트 현상없이 입체감이 향상된 입체영상을 디스플레이 하는 기술을 제시하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 무안경 입체영상을 투영시켜 홀로그램을 생성함으로써 입체감이 향상된 홀로그램을 제공하는 방안을 제시한다.
본 발명의 일 실시예는 무안경 3D 방식으로 생성된 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠를 동기화시켜 재생하는 재생장치와, 2개의 분리된 제1 화면과 제2 화면을 포함하고, 상기 제1 화면과 제2 화면은 동일한 수직 평면 상에 놓이며, 제1 입체영상 콘텐츠의 재생영상을 제1 화면에 표시하고, 제2 입체영상 콘텐츠의 재생영상을 제2 화면에 표시하는 무안경 3D 디스플레이 장치와, 상기 무안경 3D 디스플레이 장치와 소정 각도의 경사만큼 기울어지도록 마련되고 상기 제1 화면에 표시되는 제1 입체영상을 굴절시켜 제1 홀로그램을 생성하는 제1 렌즈 및 상기 무안경 3D 디스플레이 장치와 소정 각도의 경사만큼 기울어지도록 마련되고 상기 제2 영역에 공간 부양화된 제2 입체영상을 굴절시켜 제2 홀로그램을 생성하는 제2 렌즈를 포함하는 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템을 제공한다.
상기 재생장치는 무안경 3D 방식으로 생성된 제1 입체영상의 콘텐츠와 제2 입체영상의 콘텐츠를 획득하고, 획득된 다시점 제1 입체영상의 콘텐츠와 제2 입체영상의 콘텐츠를 하나의 파일로 묶은 후, 래스터 파일을 생성하고, 생성된 제1 입체영상용 래스터 파일과 제2 입체영상용 래스터 파일을 동기화하여 재생시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 전면 객체용 화면과 후면 객체용 화면 사이의 간격을 조정해서 향상된 깊이감을 구현할 수 있다.
각기 다른 콘텐츠에 의해 생성되는 홀로그램을 어레이 시켜 표시할 수도 있고, 홀로그램들 사이에 실제 물건이나 사람을 투입시킬 수도 있어, 광고나 공연 등에서 관객에게 새로운 경험을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 무안경 방식의 입체영상의 일 방식을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 입체영상 제작 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 입체영상 제작 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 영상 제작 시스템을 제어하는 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 도 4의 변형예를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 입체영상의 개념을 이해하기 위해 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 3D 홀로그램 구현 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 3D 홀로그램 구현 시스템의 배치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템의 배치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 명세서의 제2 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 명세서의 제2 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템의 배치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 본 명세서의 제2 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템의 배치를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 3D 홀로그램 구현 시스템의 입체영상 디스플레이 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 영상 콘텐츠의 포맷을 나타내는 예시도이다.
도 14는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 영상 콘텐츠의 포맷을 나타내는 예시도이다.
도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 제1 입체영상과 제2 입체영상을 디스플레이하기 위한 셋업 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 16은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 3D 홀로그램 구현 시스템을 설치한 예시도이다.
도 17은 본 명세서의 제2 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 3D 홀로그램 구현 시스템을 설치한 예시도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
설명에 앞서, 본 발명에서 혼용하는 '3D', '3차원', '입체'는 동일한 의미로 사용된다.
또한, 디스플레이 패널(display panel)은 사람이 볼 수 있는 영상을 총칭한 의미로 사용된다.
먼저, 본 발명에서 사용되는 무안경 3D 콘텐츠를 획득하는 방법을 위하여 도 2와 도 3을 참조하여 이하에 설명한다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 입체영상 제작 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 2를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 명세서의 일 실시예에 따르면, 레일(160)에 의해 지지된 다수의 카메라(151 내지 159: 이하, 150으로 통침함)을 이용하여 촬영된 이미지들을 이용하여, 콘텐츠 제작 장치(100)가 입체영상을 제작할 수 있다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 다수의 카메라(150)는 일반적인 사진 이미지, 즉 2D 이미지를 촬영할 수 있는 카메라이다. 이러한 상기 카메라(150)는 DSLR(digital single-lens reflex camera), DSLT(Digital Single-Lens Translucent), 혹은 미러리스(Mirror-less) 카메라일 수 있다. 또한, 상기 카메라(150)는 렌즈 장착형 카메라일 수도 있고 혹은 렌즈 교환식 카메라일 수 있다. 즉, 각 카메라(150)에는 예컨대 광각 렌즈, 표준 렌즈, 망원 렌즈 등이 교환 장착될 수 있다. 상기 표준 렌즈라 함은 예컨대 35mm~85mm 초점 거리를 가지는 렌즈를 의미할 수 있다. 그리고 상기 광각 렌즈라 함은 상기 35mm 보다 낮은 초점 거리를 가지는 렌즈를 의미할 수 있다. 또한, 상기 망원 렌즈라 함은 70mm 이상의 초점 거리를 가지는 렌즈를 의미할 수 있다.
이하에서는, 렌즈 교환식 카메라를 가정하여 설명하기로 하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 다수의 카메라(150)는 동영상을 촬영할 수 있으면 바람직하나, 동영상을 촬영할 수 없더라도, 초당 몇 프레임의 속도로 이미지를 촬영할 수 있으면 무방하다.
이러한, 상기 다수의 카메라(150)는 상기 레일(160)에 의하여 지지되는데, 상기 레일(160)은 각 카메라(150)가 도시된 x, y, z 축 방향으로 미세하게 이동 조절 될 수 있도록 한다. 즉, 상기 레일(160)은 각 카메라(150)가 x축 방향으로 직선 이동될 수 있도록 하고, y축을 따라서는 회전 또는 직선 이동될 수 있도록 하고, z축을 따라서는 회전 또는 직선 이동될 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 레일(160)에는 각 카메라(150)를 x, y, z축 방향으로 조정할 수 있게 하는 모터 혹은 액추에이터가 설치될 수 있다.
한편, 도 5에는 상기 다수의 카메라(150)는 9개의 카메라인 것으로 도시되었으나, 적어도 2개 이상의 카메라로 구현될 수도 있다.
한편, 콘텐츠 제작 장치(100)는 상기 레일(160)과 연결되어, 상기 각 카메라(150)를 x,y,z축 방향으로 미세 이동될 수 있도록 한다. 또한, 콘텐츠 제작 장치(100)는 상기 각 카메라(150)와의 연결될 수 있다. 이때, 각 카메라(150)의 연결은 유선 또는 무선으로 이루어질 수 있다.
콘텐츠 제작 장치(100)는 연결된 각 카메라(150)로부터 촬영된 이미지를 내부 메모리 또는 외부 메모리에 저장하고, 상기 이미지에 기초하여 제작하고, 제작된 입체영상을 상기 내부 메모리 또는 외부 메모리에 저장할 수 있다. 여기서 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, 롬(EEPROM 등) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
콘텐츠 제작 장치(100)는 상기 레일(160) 및 각 카메라(150)를 제어할 수 있다. 예컨대, 콘텐츠 제작 장치(100)는 상기 레일(160)을 제어하여, 상기 다수의 카메라(150)들이 x축 방향으로 서로 근접하게 하거나 이격되도록 조절할 수 있다. 상기 다수의 카메라(150)들 간에 x축 방향 거리는 도 10과 같이 렌즈 축간 거리로 나타낼 수 있다. 이때, 상기 다수의 카메라(150)들 간에 축간 거리는 인간의 양안시차 평균거리와 렌즈의 초점 거리(L)에 맞춰 조절될 수 있다. 예를 들어, 3개의 카메라(151, 152, 153)이 이용될 경우, 제1 카메라(151)와 제3 카메라(153)의 축간 거리는 인간의 양안시차 평균거리와 렌즈의 초점 거리(L)를 이용하여 조절되고, 제2 카메라(152)는 상기 제1 카메라(151)와 제3 카메라(153)의 중앙에 배치되어, 전술한 바와 같이 기준 포커싱 역할을 하거나, 혹은 미리보기를 위해 이용될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 영상 제작 시스템을 제어하는 방안을 나타낸 흐름도이고, 도 4는 도 2의 변형예를 나타낸 흐름도이다. 그리고 도 5는 입체영상의 개념을 이해하기 위해 나타낸 예시도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 방안들은 상기 카메라(150)가 렌즈 교환식 카메라인 것으로 가정하여 설명되나, 이에만 한정되는 것이 아니다.
먼저, 전술한 바와 같이 각 카메라(150)에는 예컨대 광각 렌즈, 표준 렌즈, 망원 렌즈 등이 교환 장착될 수 있다. 따라서, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 각 카메라(150)에 장착된 렌즈의 초점 거리(L)에 대한 정보를 획득한다(S111).
이어서, 콘텐츠 제작 장치(100)는 콘텐츠 제작자가 의도한 컨버젼스 포인트까지의 거리 정보를 획득한다(S113). 컨버젼스 포인트라 함은 입체감이 0인 지점을 말한다. 구체적으로, 각각의 카메라의 초점이 서로 일치하는 지점이 컨버젼스 포인트이다. 이러한 컨버젼스 포인트는 거리 조절이 가능하다. 따라서, 촬영 대상물인 주 피사체를 컨버젼스 포인트 맞추게 되면, 상기 주 피사체는 입체감이 없이, 즉 입체도가 없이 2D로 촬영된다.
피사체보다 더 멀리 있는 지점에 컨버젼스 포인트를 맞춘 후 촬영하면, 피사체가 컨버전스 포인트에 위치하는 배경보다 전방에 위치하는 것처럼 입체도가 표현될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 콘먼저, 전술한 바와 같이 각 카메라(150)에는 예컨대 광각 렌즈, 표준 렌즈, 망원 렌즈 등이 교환 장착될 수 있다. 따라서, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 각 카메라(150)에 장착된 렌즈의 초점 거리(L)에 대한 정보를 획득한다(S111).
이어서, 콘텐츠 제작 장치(100)는 콘텐츠 제작자가 의도한 컨버젼스 포인트까지의 거리 정보를 획득한다(S113). 컨버젼스 포인트라 함은 입체감이 0인 지점을 말한다. 구체적으로, 각각의 카메라의 초점이 서로 일치하는 지점이 컨버젼스 포인트이다. 이러한 컨버젼스 포인트는 거리 조절이 가능하다. 따라서, 촬영 대상물인 주 피사체를 컨버젼스 포인트 맞추게 되면, 상기 주 피사체는 입체감이 없이, 즉 입체도가 없이 2D로 촬영된다.
피사체보다 더 멀리 있는 지점에 컨버젼스 포인트를 맞춘 후 촬영하면, 피사체가 컨버전스 포인트에 위치하는 배경보다 전방에 위치하는 것처럼 입체도가 표현될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 컨버젼스 포인트에서 스테이지의 횡폭 정보를 획득한다(S115). 상기 컨버젼스 포인트에서 스테이지의 횡폭이라 함은 도 5에 나타난 바와 같이, 컨버젼스 포인트의 거리(Y)가 스테이지 중앙으로 조절되었을 때, 상기 스테이지에서 상기 컨버젼스 포인트의 가로 횡폭(X)을 의미한다. 이때, 상기 컨버젼스 포인트 보다 전면에 위치한 사물들은 입체영상에서 돌출되는 깊이감을 가지고 표현되고, 컨버젼스 포인트 보다 후면에 위치한 사물은 입체영상에서 후퇴하는 깊이감을 가지고 표현될 수 있다.
전술한 바와 같은 정보들이 획득되면, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 표현 가능한 깊이감을 산출할 수 있다(S117). 즉, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 도 5에서 나타난 바와 같이, 표현 가능한 깊이감(d)을 산출할 수 있다.
전술한 각 과정에 대해 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
전술한 S113 과정에서, 렌즈 축간 거리(x)는 다음과 같이 산출될 수 있다.
[수학식 1]
렌즈축간거리(x) = 컨버젼스 포인트까지의 거리(Y)/(피사체까지의 거리/인간의 양안시차 평균 거리)
여기서, 피사체까지의 거리는 시청에 최적인 4,000mm일 수 있다. 그리고 인간의 양안시차 평균거리는 예를 들어, 64.5mm일 수 있다.
따라서, 수학식1을 다시 쓰면, 예를 들어, 렌즈 축간 거리(x)=Y/(4000mm/64.5mm)로 나타낼 수 있다.
한편, S115 과정에서 컨버젼스 포인트에서 스테이지의 횡폭 정보는 다음과 같은 수학식으로 획득될 수 있다.
[수학식 2]
컨버젼스 포인트에서 스테이지의 횡폭 (X) = (카메라 이미미 센서 크기/L)*Y
여기서, 상기 L은 렌즈의 초점 거리이고, Y는 컨버젼스 포인트까지의 거리이다. 그리고, 상기 카메라 이미지 센서 크기는 필름 카메라 기준으로 36mm일 수 있다.
그러면, S117 과정에서 상기 표현 가능한 깊이감(d)는 아래의 수학식으로 획득될 수 있다.
[수학식 3]
표현가능한 깊이감(d)=(TAN(ATAN((화면에 표시되는 최대 입체감-최소 입체감)/(렌즈의 최장 초점거리-렌즈의 최단 초점 거리)))*(렌즈의 최장 초점거리 - 실제 렌즈의 초점거리)+(렌즈의 최단 초점 거리))*(Y/최적의 시청거리)
여기서, 렌즈의 최장 초점거리는 예컨대 55mm일 수 있고, 렌즈의 최단 초점 거리는 18mm일 수 있다.
그리고, 만약 입체영상을 디스플레이하는 방식이 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens) 방식일 경우, 상기 화면에 표시되는 최대 입체감은 최적의 시청거리인 4,000mm에서 최대 1,600mm(실제 1,626mm)이고, 최소 800mm(실제 775mm)일 수 있다.
즉, 렌즈의 초점 거리가 18mm일 때, 최대 1,600mm의 깊이감이 표현될 수 있고, 렌즈의 초점 거리가 55mm 일 때, 800mm의 깊이감이 표현될 수 있다.
전술한 내용을 표로 정리하면 다음과 같을 수 있다.
컨버젼스 포인트까지의 거리(Y) 4,000 7,000 10,000
렌즈촛점거리(L) 55 컨버젼스 포인트에서 스테이지의 횡폭(X) 2,618 4,582 6,545
깊이감(d) 800 1,400 2,000
축간거리(x) 64.5 112.9 161.3
18 컨버젼스 포인트에서 스테이지의 횡폭(X) 8,000 14,000 20,000
깊이감(d) 1,600 2,800 4,000
축간거리(x) 64.5 112.9 161.3
28 컨버젼스 포인트에서 스테이지의 횡폭(X) 5,143 9,000 12,857
깊이감(d) 1,384 2,422 3,459
축간거리(x) 64.5 112.9 161.3
이상과 같이, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 획득한 정보들에 기반하여, 표현 가능한 깊이감을 산출할 수 있다.
한편, 도 4와 같이, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 도 3에 도시된 순서와 달리 각 과정을 수행함으로써, 렌즈의 초점거리를 산출함으로써, 각 카메라에 장착할 렌즈를 선택할 수 있도록 할 수도 있다. 이러한 도 4의 순서는 전술한 내용을 기반하여, 당업자가 용이하게 이해할 수 있는 바, 상세하게 설명하지 않기로 한다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서는 복수개의 카메라로 직접 촬영하여 무안경 3D 콘텐츠를 획득한 방법을 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 다른 변형예에서 컴퓨터 그래픽을 활용하여 카메라의 다시점에서 촬영한 것과 같은 무안경 3D 콘텐츠를 획득할 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 영상 제작 시스템을 통해 무안경 3D 입체영상을 제작하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 상기 다수의 카메라(150)로부터의 영상을 획득한다(S211).
상기 영상이 획득되면, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 각 카메라 영상의 컬러를 보정한다(S213). 즉, 상기 다수의 카메라(151, 152, 153)은 화이트밸런스, 색온도, 컨트라스트, 명함, 색조 등이 서로 불일치할 수 있으므로, 각 카메라에서 획득된 영상 들간에 이를 일치시킨다.
다음으로, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 각 카메라의 이미지 프레임의 위치 오프셋을 보정한다(S214). 예를 들어, 상기 카메라(150)가 상기 레일(160) 상에서 y축 방향 및 z축 방향으로 미세 정렬이 잘 안되어, 서로 차이가 있는 경우, 촬영된 이미지들 간에 오프셋이 존재할 수 있다. 따라서, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 각 카메라에서 촬영된 이미지들 간에 오프셋을 보정한다.
위와 같이, 컬러 보정 및 오프셋 보정이 완료되면, 상기 콘텐츠 제작 장치(100)는 각 카메라로부터 획득된 영상을 합성하여, 입체영상을 생성한다.
제1 실시예
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 3D 홀로그램 구현 시스템을 나타낸 예시도이고, 도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템의 배치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 명세서의 일 실시예에 따르면, 2개의 디스플레이(210, 220) 및 렌즈(230)를 이용하여 입체영상 재생장치(300: 이하, 재생장치라고 한다)가 입체영상을 어레이 시킬 수 있다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
2개의 무안경 3D 입체영상의 콘텐츠를 획득한 재생장치(300)가 제1 무안경 3D 입체영상 콘텐츠와 제2 무안경 3D 입체영상 콘텐츠를 믹싱하고 동기화시켜 각각 제1 무안경 3D 디스플레이(210)와 제2 무안경 3D 디스플레이(220)를 통해 재생시킨다.
제1 무안경 3D 디스플레이(210)는 제1 입체영상 콘텐츠를 재생시키는 상기 재생장치(300)에 의해 제1 입체영상(I1)을 스크린에 표시하고, 제2 무안경 3D 디스플레이(220)는 제2 입체영상 콘텐츠를 재생시키는 상기 재생장치(300)에 의해 제2 입체영상(I2)을 스크린에 표시한다.
렌즈(230)는 상기 제2 무안경 3D 디스플레이(220)와 45도 각도의 경사만큼 기울어지도록 마련된다. 렌즈(230)의 바닥면을 기준으로 한 수직한 높이는 디스플레이 패널 높이의 반이 되도록 할 수 있다.
이 렌즈(230)는 양면 중 일면은 빛의 일부를 반사시키고 빛의 일부는 투과시키는 거울이다. 이러한 거울을 하프 미러(half Mirror) 또는 투웨이 미러(TWO WAY MIRROR)라고 한다.
이러한, 하프 미러(half Mirror) 또는 투웨이 미러(TWO WAY MIRROR)는 한쪽은 거울이고 반대쪽은 유리창인 거울이다. 제2 무안경 3D 디스플레이(220)를 바라보는 면(마주하는 면)이 거울이 되도록 한다.
도 7 도면 상에서, 렌즈(230)의 오른쪽에서 관측하는 사용자(시청자)를 기준으로 하면, 렌즈(230)는 제2 무안경 3D 디스플레이(220)로부터 출력되는 영상은 반사시키고, 렌즈(230)의 뒷면에 배치되는 제1 입체영상(I1)은 투과시킴으로써 사용자의 시야각에서는 제1 입체영상(I1)과 홀로그램(I2')이 서로 다른 깊이를 갖게 인지된다.
제2 무안경 3D 디스플레이(220)에 의해 표시되는 제2 입체영상(I2)은 투웨이 미러(TWO WAY MIRROR)인 렌즈(230)에 의해 굴절된다. 이 굴절에 의해 플로팅(floating) 방식의 홀로그램(I2')이 생성된다.
생성된 홀로그램(I2')을 제1 입체영상(I1) 앞에 어레이시키기 위하여, 제2 무안경 3D 디스플레이(220)는 상기 제1 무안경 3D 디스플레이(210)의 앞쪽에 배치되면서, 동시에 상기 제1 무안경 3D 디스플레이(210)의 수직 축과 동일한 평면 상에 배치한다. 예컨대, 상기 제2 무안경 3D 디스플레이(220)는 상기 제1 무안경 3D 디스플레이의 앞방향으로 소정 간격 이격된 위치의 바닥 또는 천장에 배치되거나, 또는 바닥과 천장 사이의 임의의 수평면 상에 배치될 수 있다.
이러한 구성에 따라, 제2 무안경 3D 디스플레이(220)에 의해 표시되는 제2 입체영상(I2)의 홀로그램(I2')이 제1 무안경 3D 디스플레이(210)에 의해 표시되는 제1 입체영상(I1)의 전면에 어레이된다.
이러한 구성에서, 제1 무안경 3D 디스플레이(210)와 제2 무안경 3D 디스플레이(220)의 높이(h)는 서로 같고, 제1 무안경 3D 디스플레이(210)와 제2 무안경 3D 디스플레이(220) 사이의 거리(d)는 제1 입체영상의 최대 돌출(pop-out) 거리와, 제2 입체영상의 최대 깊이감(depth in) 거리와, 제1 입체영상과 제2 입체영상 간 최적거리의 합으로 한다.
여기서 최대 돌출(pop-out) 거리는 무안경 3D 디스플레이에서 고스트 현상 없이 입체영상을 최대로 돌출 시켜 표현할 수 있는 거리를 의미하고, 최대 깊이감(depth in) 거리는 무안경 3D 디스플레이에서 고스트 현상 없이 입체영상을 최대로 멀리 떨어지도록 표현할 수 있는 거리를 의미한다.
본원 발명의 일 실시예에서는 제1 입체영상의 최대 돌출(pop-out) 거리와, 제2 입체영상의 최대 깊이감(depth in) 거리는 각각 제1 무안경 3D 디스플레이의 높이(h)의 0.5배이다.
제1 입체영상과 제2 입체영상 간 최적거리는 -h 내지 h가 될 수 있다. 따라서, 제1 무안경 3D 디스플레이(210)와 제2 무안경 3D 디스플레이(220) 사이의 거리(d)는 0 이상 제1 무안경 3D 디스플레이의 높이(h)의 2배 이하가 된다.
제2 실시예
도 9는 본 명세서의 제2 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템을 나타낸 예시도이고, 도 10은 본 명세서의 제2 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템의 배치를 설명하기 위한 제1 예시도이고, 도 11은 본 명세서의 제2 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템의 배치를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 제2 실시예에 따른, 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템은 디스플레이 장치(400)와 2개의 렌즈(430, 440) 및 재생장치(500)를 포함한다.
재생장치(500)는 무안경 3D 방식으로 생성된 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠를 획득하여 재생시킨다. 재생장치(500)의 입체영상 콘텐츠 재생에 관하여는 도 12 내지 도 15를 참조하여 후술한다.
디스플레이 장치(400)는 재생장치(500)에 의해 재생되는 영상을 표시한다.
디스플레이 장치(400)는 무안경 3D 디스플레이 장치로서, 화면 표시 영역이 분리된 하나의 디스플레이 패널이거나 또는 2개의 분리된 디스플레이 패널(410, 420)일 수 있다.
디스플레이 장치(400)가 화면 표시 영역이 분리된 하나의 디스플레이 패널인 경우, 제1 입체영상 콘텐츠의 재생에 의한 제1 입체영상을 제1 표시화면에 표시하고, 제2 입체영상 콘텐츠의 재생에 의한 제2 입체영상을 제2 표시화면에 표시한다.
디스플레이 장치(400)가 2개의 분리된 디스플레이 패널(410, 420)인 경우, 제1 입체영상 콘텐츠의 재생에 의한 제1 입체영상을 제1 디스플레이 패널(410)에 표시하고, 제2 입체영상 콘텐츠의 재생에 의한 제2 입체영상을 제2 디스플레이 패널(420)에 표시한다.
렌즈(430, 440)는 디스플레이 장치(400)와 소정의 각도 예컨대 45도 각도의 경사만큼 기울어지도록 마련된다. 상기 각도는 45도가 아니어도 홀로그램을 생성할 수는 있지만, 45도의 경우 홀로그램의 왜곡이 발생하지 않는다. 렌즈(430, 440)의 바닥면을 기준으로 한 수직한 높이는 디스플레이 패널 높이의 반이 되도록 할 수 있다.
이 렌즈(430, 440)는 양면 중 일면은 빛의 일부를 반사시키고 빛의 일부는 투과시키는 거울이다. 이러한 거울을 하프 미러(half Mirror) 또는 투웨이 미러(TWO WAY MIRROR)라고 한다.
이러한, 하프 미러(half Mirror) 또는 투웨이 미러(TWO WAY MIRROR)는 한쪽은 거울이고 반대쪽은 유리창인 거울이다. 제1 디스플레이 패널(410) 및 제2 디스플레이 패널(420)을 바라보는 면(마주하는 면)이 거울이 되도록 한다.
도 9의 도면 상에서, 렌즈(430, 440)의 오른쪽에서 관측하는 사용자(시청자)를 기준으로 하면, 렌즈(430)는 제1 디스플레이 패널(410)로부터 출력되는 영상을 반사시킨다. 또한, 렌즈(440)는 제2 디스플레이 패널(420)로부터 출력되는 영상(I20)을 반사시키고, 렌즈(440) 뒷면에 배치되는 홀로그램(I10’)은 투과시킴으로써 사용자의 시야각에서는 제1 홀로그램(I10’)과 제2 홀로그램(I20')이 서로 다른 깊이를 갖게 인지된다.
디스플레이 장치(400)에 의해 표시되는 제1 입체영상(I10)과, 제2 입체영상(I20)은 투웨이 미러(TWO WAY MIRROR)인 렌즈(430, 440)에 의해 각각 굴절된다. 이 굴절에 의해 플로팅(floating) 방식의 제1 홀로그램(I10')과 제2 홀로그램(I20')이 생성된다.
생성된 제1 홀로그램(I10')과 제2 홀로그램(I20')을 적층된 형태로 표현하기 위한 배치에 대해 설명한다.
먼저, 디스플레이 장치(400)가 2개의 분리된 디스플레이 패널(410, 420)을 포함하는 경우, 제1 홀로그램(I10')에 상응하는 제1 디스플레이 패널(410) 앞에 제2 홀로그램(I20')에 상응하는 제2 디스플레이 패널(420)이 배열되도록 하되, 제1 디스플레이 패널(410)과 제2 디스플레이 패널(420)이 동일한 수직축을 갖는 평면상에 놓이도록 배치한다. 예컨대 제1 디스플레이 패널(410)과 제2 디스플레이 패널(420)이 설치 무대의 천장 또는 바닥에 배치될 수 있다.
이러한 배치에서, 제1 디스플레이 패널(410)과 제2 디스플레이 패널(420)의 높이(h)가 서로 같으면 동일한 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠의 특성 예컨대 해상도 등이 동일한 경우, 제1 홀로그램과 제2 홀로그램의 특성도 동일하게 표현될 수 있다.
제1 입체영상의 최대 깊이감(depth in) 거리(d11), 제1 입체영상의 최대 돌출(pop-out) 거리(d12), 제2 입체영상의 최대 깊이감(depth in) 거리(d21), 제2 입체영상의 최대 돌출(pop-out) 거리(d22)는 각각 h(디스플레이 패널의 높이)의 0.5배이다.
제1 디스플레이 패널(410)과 제2 디스플레이 패널(420)의 사이의 거리(d)는 설치자가 임의로 변경가능하지만 영상간 최적 유격을 ?h 내지 h라고 할 때, 0이상 내지 h(디스플레이 패널의 높이의 높이) 이하의 거리가 최적의 홀로그램 간의 깊이감 표현을 위해 효과적인 거리가 된다.
여기서 최대 돌출(pop-out) 거리는 무안경 3D 디스플레이에서 고스트 현상 없이 입체영상을 최대로 돌출 시켜 표현할 수 있는 거리를 의미하고, 최대 깊이감(depth in) 거리는 무안경 3D 디스플레이에서 고스트 현상 없이 입체영상을 최대로 멀리 떨어지도록 표현할 수 있는 거리를 의미한다.
디스플레이 장치(400)가 화면 표시 영역이 분리된 하나의 디스플레이 패널인 경우, 제1 디스플레이 패널(410)의 위치에 제1 표시화면이 제2 디스플레이 패널(420)의 위치에 제2 표시화면이 표시되도록 하고, 디스플레이 패널의 높이를 표시화면의 높이로 한다.
본 발명의 제2 실시예에서 사용되는 2개의 렌즈는 도 9와 도 10에 도시한 바와 같이 서로 평행하도록 설치될 수도 있고, 도 11에 도시한 바와 같이 서로 수직하도록 설치될 수 있다.
도 11에서와 같이 렌즈를 서로 수직하도록 설치하는 경우에도 각 구성요소를 배치하기 위한 거리는 렌즈를 서로 수평하게 설치한 경우와 동일하게 한다. 다만, 2개의 렌즈를 수직하게 설치한 경우의 제1 디스플레이 패널(411)의 영상은 2개의 렌즈를 수평하게 설치한 경우의 제1 디스플레이 패널(410)에 의해 생성되는 영상과 상하좌우 반전된 영상이어야 한다.
이하, 도 12 내지 도 15를 참조하여 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템의 입체영상 디스플레이 방법을 설명한다.
도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템의 재생장치에 의한 입체영상 디스플레이 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 영상 콘텐츠의 포맷을 나타내는 예시도이고, 도 14는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 영상 콘텐츠의 포맷을 나타내는 예시도이며, 도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 제1 입체영상과 제2 입체영상을 디스플레이하기 위한 셋업 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
먼저, 도 12을 참조하면, 제1 실시예와 제2 실시예에서 언급한 입체영상 재생장치가 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠를 획득한다(S311). 이 때 획득한 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠는 각각 다시점 콘텐츠이다.
다음, 입체영상 재생장치는 각각 획득한 영상을 동기화된 홀로그램으로 표시하기 위하여, 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠를 하나의 파일로 만든다(S312).
예컨대, 도 12에 도시한 바와 같이, 본 명세서의 일 실시예에서와 같이 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠가 9 시점 영상, 즉 각 시점에 따라 생성된 9 타일(tile) 콘텐츠이고, 각 영상이 1280×720의 해상도를 갖는다고 가정한다.
상기의 경우, 제1 입체영상 콘텐츠의 각시점 영상과 제2 입체영상 콘텐츠의 각시점 영상을 한쌍의 타일로 묶어 새로운 9개의 타일로 생성할 수 있다. 예컨대 제1 입체영상 콘텐츠의 1안영상과 제2 입체영상 콘텐츠의 1안영상이 한쌍으로 묶여 합쳐진 1안 영상의 콘텐츠가 된다. 한쌍으로 묶인 각 시점 영상은 동기화를 위한 처리가 수행될 수도 있다. 예컨대, 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠는 임의의 단위마다 시간정보를 포함할 수 있다. 재생시, 시간정보를 맞추어 동기를 맞출 수 있게 된다.
제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠를 한 쌍으로 묶어 생성된 영상은 총 3840×4320의 해상도를 가질 수도 있고 7680×2160 일 수도 있다.
단계S312에서 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠가 한쌍으로 묶인 영상 콘텐츠에서, 각각 제1 입체영상 콘텐츠를 제1 디스플레이 패널 또는 제1 표시화면에서 재생되도록 하기 위하여, 제1 입체영상과 제2 입체영상의 래스터 파일을 생성한다(S313).
래스터 파일은 이미지를 2차원 배열 형태의 픽셀로 구성하고, 이 점들의 모습을 조합하여, 일정한 간격의 픽셀들로 하나의 화상 정보를 표현하는 것으로, 연속된 픽셀들의 집합을 의미한다. 래스터 방식의 경우 모든 픽셀들의 위치 정보를 기억장소에 대응시켜 표현한 다음 기억장소에 저장된 정보를 순차적으로 읽어가면서 지정된 값에 출력 장치의 픽셀 모습을 결정하도록 한다.
다음 입체영상 재생장치는 생성된 제1 입체영상용 제1 래스터 파일과 제2 입체영상용 제2 래스터 파일을 동기화시켜 재생시킨다(S314). 재생장치의 재생지시에 따라 제1 디스플레이 패널(또는 제1 표시화면)과 제2 디스플레이 패널(또는 제2 표시화면)에 제1 입체영상과 제2 입체영상을 각각 출력한다.
이와 같이 출력된 입체영상은 투웨이 미러에 의해 홀로그램을 생성한다.
즉 제1 실시예의 경우, 후면에 제1 입체영상이 표시되고 전면에 제2 입체영상이 표시된다.
제2 실시예의 경우, 후면에 제1 홀로그램이 표시되고, 전면에 제2 홀로그램이 표시된다.
제1 입체영상과 제2 입체영상에 의한 홀로그램 사이의 거리를 조절함으로써 깊이감을 제어할 수 있다.
9안 이상의 고화질(UHD) 영상을 플레이하기 위해서는 현재 일반적으로 사용되는 FHD(Full-HD) 2D 영상보다 9배에서 36배에 이르는 많은 정보를 실시간으로 처리해야 한다. 이를 위해 재생장치는 고용량 콘텐츠를 효율적으로 압축/재생할 수 있어야 한다.
이 외에도 재생장치는 동기화가 맞추어진 제1 입체영상 및 제2 입체영상을 기반으로 에러 보정 절차를 수행할 수 있다. 상기 에러 보정 절차는 에러를 체크하고, 에러가 검출된 경우 상기 에러가 검출된 영상 데이터(또는 어느 한 타일 또는 한 픽셀)의 에러를 에러가 검출되지 않은 다른 영상을 기반으로 보정하는 동작을 포함한다.
예를 들어, 영상의 블록 단위 DCT(Discrete Cosine Transform) 계수에 포함되는 DC 계수(Direct Current)가 주변 블록의 DC 계수와 비교하여 일정 범위 내에 들어가는지 여부를 검출하고, 일정 범위 내에 들어가지 않는 경우, 그 매크로 블럭 내에 에러가 포함되어 있는 것으로 판정할 수 있다.
도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 제1 입체영상과 제2 입체영상의 디스플레이를 셋업하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 15의 (a)와 (b)에 도시한 바와 같이, 재생장치에 연결된 PC 등의 표시화면을 통해 디스플레이 설정을 수행할 수 있다. 제1 디스플레이 패널과 제2 디스플레이 패널에 제1 입체영상과 제2 입체영상을 각각 재생하기 위하여 디스플레이 2개를 확장모드로 설정한다.
본 명세서의 실시예에서는, 휘도가 시점 수에 비례하여 감소하고, 해상도 또한 시점 수에 따라 감소하기 때문에, 입체영상 어레이를 위한 콘텐츠 재생시 안정적인 영상을 획득하기 위해서 9안 방식의 디스플레이를 채택하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 9안 방식의 디스플레이를 채택한 경우, 4K(3840x2160) 이상의 고해상도 LCD 패널을 채택하는 것이, 휘도와 해상도가 저하되는 문제를 방지할 수 있다는 점에서 바람직하다.
도 16은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 입체영상 어레이 디스플레이 시스템을 설치한 예시도이다.
도 16에 도시한 바와 같이 무대의 앞 방향을 설치된 제1 무안경 3D 디스플레이(210)와, 제1 무안경 3D 디스플레이(210) 앞방향의 수직축의 바닥에 놓인 제2 무안경 3D 디스플레이(220)가 마련되어 있다.
따라서, 관객은 제2 무안경 3D 디스플레이(220)에서 재생되는 영상에 의한 홀로그램이 제1 무안경 3D 디스플레이(210)에서 나온 배경과 융합되어 더 깊은 입체감을 느낄 수 있게 된다.
도 17은 본 명세서의 제2 실시예에 따른 입체영상 어레이 디스플레이 시스템을 설치한 예시도이다.
도 17에 도시한 바와 같이 제1 디스플레이 패널(410)과, 제2 디스플레이(410) 앞방향의 수직축의 바닥에 놓인 제2 디스플레이 패널(420)이 배치되어 있고, 제1 디스플레이 패널(410)과 45도 각도로 투웨이 미러인 제1 렌즈(430)가 마련되고, 제2 디스플레이 패널(420)과 45도 각도로 투웨이 미러인 제2 렌즈(440)가 마련되어 있다.
이러한 구성을 통해 관객은 제1 디스플레이 패널(410)에 의해 재생되는 영상에 의한 홀로그램을 후면영상으로 제2 디스플레이 패널(410)에 의해 재생되는 영상에 의한 홀로그램을 전면영상으로 인식할 수 있다. 따라서, 설치자는 목적에 따라 전면에 배치되는 홀로그램을 목적하는 영상으로 사용하고, 후면에 배치되는 홀로그램을 배경영상으로 사용할 수 있다. 즉, 제1 입체영상 콘텐츠를 배경영상으로 제2 입체영상 콘텐츠를 목적영상으로 사용할 수 있다.
또한, 제1 디스플레이 패널(410)과 제2 디스플레이 패널(430) 사이의 간격을 조정할 수도 있고, 그 사이에 실제 물체를 세우거나, 진행자가 투입될 수도 있으므로, 다양하게 활용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다.
따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
210, 220 : 디스플레이
230, 430, 440 : 렌즈
300, 500 : 입체영상 재생장치

Claims (8)

  1. 청구항 1은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    무안경 3D 방식으로 생성된 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠를 동기화시켜 재생하는 재생장치;
    2개의 분리된 제1 화면과 제2 화면을 포함하고, 상기 제1 화면과 제2 화면은 동일한 평면 상에 놓이되, 상기 제1 화면과 상기 제2 화면은 시청자를 기준으로 앞뒤로 배치되며, 제1 입체영상 콘텐츠의 재생영상을 제1 화면에 표시하고, 제2 입체영상 콘텐츠의 재생영상을 제2 화면에 표시하는 무안경 3D 디스플레이 장치;
    상기 무안경 3D 디스플레이 장치와 소정 각도의 경사만큼 기울어지도록 마련되고 상기 제1 화면에 표시되는 제1 입체영상을 굴절시켜 제1 홀로그램을 생성하는 제1 렌즈; 및
    상기 무안경 3D 디스플레이 장치와 소정 각도의 경사만큼 기울어지도록 마련되고 제2 영역에 공간 부양화된화면에 표시되는 제2 입체영상을 굴절시켜 제2 홀로그램을 생성하는 제2 렌즈
    를 포함하되,
    상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 한면은 거울이고 다른면은 유리창인 투웨이 미러(TWO WAY MIRROR)이고,
    상기 제1 입체영상의 최대 깊이감(depth in) 거리(d11), 제1 입체영상의 최대 돌출(pop-out) 거리(d12), 제2 입체영상의 최대 깊이감(depth in) 거리(d21), 제2 입체영상의 최대 돌출(pop-out) 거리(d22)는 각각 화면 높이(h)의 0.5배이고,
    제1 화면과 제2 화면의 사이의 거리(d)는 0 이상 화면 높이(h)의 0.5배 이하의 거리인 것을 특징으로 하는 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템.
  2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 상기 무안경 3D 디스플레이 장치는 바닥, 천장 및 바닥과 천장 사이의 수평면 중 어느 한 곳에 배치되고, 상기 제1 화면과 제2 화면은 소정의 간격만큼 이격되어 형성가능한 것을 특징으로 하는 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 상기 무안경 3D 디스플레이 장치는 2개의 분리된 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 2개의 분리된 디스플레이 중 제1 디스플레이 패널은 제1 화면이 되고 제2 디스플레이 패널은 제2 화면이 되는 것을 특징으로 하는 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 상기 투웨이 미러의 거울쪽이 디스플레이 장치를 마주하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 상기 재생장치는 무안경 3D 방식으로 생성된 제1 입체영상의 콘텐츠와 제2 입체영상의 콘텐츠를 획득하고, 획득된 다시점 제1 입체영상의 콘텐츠와 제2 입체영상의 콘텐츠를 하나의 파일로 묶은 후, 래스터 파일을 생성하고, 생성된 제1 입체영상용 래스터 파일과 제2 입체영상용 래스터 파일을 동기하여 재생시키는 것을 특징으로 하는 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템.
  6. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈와 제2 렌즈의 기울기는 서로 평행 또는 수직한 것을 특징으로 하는 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템.
  7. 무안경 3D 방식으로 생성된 제1 입체영상 콘텐츠와 제2 입체영상 콘텐츠를 동기화시켜 재생하는 재생장치;
    상기 제1 입체영상 콘텐츠의 재생영상을 표시하는 제1 무안경 3D 디스플레이 장치;
    상기 제1 무안경 3D 디스플레이 장치의 앞쪽에서, 상기 제1 무안경 3D 디스플레이 장치가 배치된 면과 수직한 평면 상에 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치되고, 상기 제2 입체영상 콘텐츠의 재생영상을 표시하는 제2 무안경 3D 디스플레이 장치;
    상기 제2 무안경 3D 디스플레이 장치와 소정 각도의 경사만큼 기울어지도록 마련되고 상기 제2 무안경 3D 디스플레이 장치에 의해 표시되는 제2 입체영상을 굴절시켜 홀로그램을 생성하는 렌즈
    를 포함하고,
    상기 제1 입체영상의 최대 돌출(pop-out)거리와, 제2 입체영상의 최대 깊이감(depth in) 거리는 무안경 3D 디스플레이 높이의 0.5배이고, 상기 제1 무안경 3D 디스플레이와 제2 무안경 3D 디스플레이 사이의 거리(d)는 0 이상 제1 무안경 3D 디스플레이의 높이(h)의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 재생장치는 무안경 3D 방식으로 생성된 제1 입체영상의 콘텐츠와 제2 입체영상의 콘텐츠를 획득하고, 획득된 다시점 제1 입체영상의 콘텐츠와 제2 입체영상의 콘텐츠를 하나의 파일로 묶은 후, 래스터 파일을 생성하고, 생성된 제1 입체영상용 래스터 파일과 제2 입체영상용 래스터 파일을 동기하여 재생시키는 것을 특징으로 하는 무안경 3D 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템.
KR1020150028906A 2015-03-02 2015-03-02 무안경 3d 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템 KR101686634B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150028906A KR101686634B1 (ko) 2015-03-02 2015-03-02 무안경 3d 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템
PCT/KR2015/009490 WO2016140415A1 (ko) 2015-03-02 2015-09-09 무안경 3d 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150028906A KR101686634B1 (ko) 2015-03-02 2015-03-02 무안경 3d 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160164361A Division KR20160143623A (ko) 2016-12-05 2016-12-05 무안경 3d 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160106267A KR20160106267A (ko) 2016-09-12
KR101686634B1 true KR101686634B1 (ko) 2016-12-15

Family

ID=56848252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150028906A KR101686634B1 (ko) 2015-03-02 2015-03-02 무안경 3d 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101686634B1 (ko)
WO (1) WO2016140415A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102172408B1 (ko) * 2016-12-16 2020-10-30 주식회사 케이티 공간 영상 투영 장치
KR101893038B1 (ko) * 2017-12-18 2018-08-29 유미란 개별 영상신호 출력을 이용한 매핑 유사홀로그램 제공 장치 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100616558B1 (ko) * 2005-05-31 2006-08-28 (주)쓰리디아이에스 배경 영상을 갖는 3차원 입체 영상 디스플레이 장치
KR100950628B1 (ko) 2008-04-03 2010-04-01 경희대학교 산학협력단 허상과 실상 결합형 집적 영상 시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2719056B2 (ja) * 1991-08-20 1998-02-25 富士通株式会社 三次元物体描画装置
KR101161318B1 (ko) * 2010-10-19 2012-07-02 주식회사 지티티 입체영상 디스플레이 장치
KR101906424B1 (ko) * 2011-11-15 2018-12-10 엘지디스플레이 주식회사 이원 방식 홀로그래피 입체 영상 표시장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100616558B1 (ko) * 2005-05-31 2006-08-28 (주)쓰리디아이에스 배경 영상을 갖는 3차원 입체 영상 디스플레이 장치
KR100950628B1 (ko) 2008-04-03 2010-04-01 경희대학교 산학협력단 허상과 실상 결합형 집적 영상 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160106267A (ko) 2016-09-12
WO2016140415A1 (ko) 2016-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160143623A (ko) 무안경 3d 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템
KR101313740B1 (ko) 원소스 멀티유즈 스테레오 카메라 및 스테레오 영상 컨텐츠제작방법
CN101636747B (zh) 二维/三维数字信息获取和显示设备
US7660472B2 (en) System and method for managing stereoscopic viewing
US10725316B2 (en) Optical stereoscopic display screen for naked eye viewing
KR20110124473A (ko) 다중시점 영상을 위한 3차원 영상 생성 장치 및 방법
JP5420075B2 (ja) 立体画像再生装置、その視差調整方法、視差調整プログラム、及び撮影装置
CA2933704A1 (en) Systems and methods for producing panoramic and stereoscopic videos
KR20120030005A (ko) 화상 처리 장치 및 방법과 입체 화상 표시 장치
CN102866573A (zh) 三维成像系统及方法
US8928673B2 (en) Methods and systems for 3D animation
US9258546B2 (en) Three-dimensional imaging system and image reproducing method thereof
KR101686634B1 (ko) 무안경 3d 영상을 이용한 적층형 홀로그램 구현 시스템
Pastoor Human factors of 3DTV: an overview of current research at Heinrich-Hertz-Institut Berlin
KR101093929B1 (ko) 깊이 지도를 이용하여 3차원 영상을 표시하는 방법 및 시스템
KR102242923B1 (ko) 스테레오 카메라의 정렬장치 및 스테레오 카메라의 정렬방법
KR20160095500A (ko) 무안경 3d 영상을 이용한 3d 홀로그램 구현 시스템
CN111684517B (zh) 观看者调节的立体图像显示
KR101376734B1 (ko) 원소스 멀티유즈 스테레오 카메라 및 스테레오 영상 컨텐츠 제작방법
KR20120072892A (ko) 양안시차 및 깊이 정보를 이용한 애너그리프 영상 생성 방법 및 장치
KR101463778B1 (ko) 다수의 카메라를 이용하여 입체 영상을 제작하는 방법 및 시스템
Wu et al. Multi-view autostereoscopic display based on tilt-fit lenticular lenses
Lu Computational Photography
Min et al. Three-dimensional electro-floating display system based on integral imaging technique
Akutsu et al. P‐62: Stereoscopic Display Using Cylindrical Lenses for Induction of Proper Accommodation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191210

Year of fee payment: 4

R401 Registration of restoration