KR102250821B1 - 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 동작 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 동작 방법 Download PDF

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Abstract

3차원 영상을 제공하는 디스플레이 장치가 제공된다. 디스플레이 장치는 움직임 크기 계산부 및 깊이감 조절부를 포함할 수 있다. 움직임 크기 계산부가 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 움직임 크기를 계산하고, 깊이감 조절부가 사용자의 움직임 크기에 따라 3차원 영상의 깊이감을 조절할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 동작 방법{DISPLAY APPARATUS AND OPERATING METHOD THEREOF}
디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 동작 방법에 연관된다. 보다 상세하게는 3차원 영상을 제공하는 디스플레이 장치, 이를 테면 텔레비전, 개인용 전자기기 등에서 사용자가 움직일 경우 발생하는 시각적 아티팩트(visual artifact)로 인한 화질 열화를 감소시키는 방법에 연관된다.
시점 추적형 3D 디스플레이의 경우 사용자의 양안 위치를 추적하여 해당 위치에서 좌안 영상 및 우안 영상이 분리되어 보이도록 픽셀 값을 실시간으로 렌더링 한다. 다만, 시점 추적 시 카메라 영상 획득에 소요되는 시간, 양안 위치 계산에 소요되는 시간, 양안의 영상 컨텐츠를 생성하는 시간, 디스플레이의 각 픽셀 값을 렌더링하는 시간 등으로 인해 시스템의 지연(latency)가 발생한다.
이러한 지연은 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차를 초래하여, 결과적으로 양안의 영상이 섞여서 보이는 크로스토크 등의 화질 열화가 발생한다. 화질 열화는 특히 사용자가 움직이는 경우 위치 오차가 커지기에 더욱 크게 느껴진다.
일측에 따르면 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 움직임 크기를 계산하는 단계 및 상기 사용자의 움직임의 크기에 따라 3차원 영상의 깊이감을 조절하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치 동작 방법을 제공한다.
일실시예에 따르면, 상기 눈의 움직임 정보는, 상기 눈의 위치 정보 및 상기 눈의 움직임 속도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 깊이감을 조절하는 단계는, 상기 사용자에게 제공되는 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 조절함으로써 상기 3차원 영상의 깊이감을 조절할 수 있다.
또한, 상기 깊이감을 조절하는 단계는, 상기 움직임의 크기가 증가함에 따라 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시켜 상기 깊이감이 감소되도록 조절할 수 있다.
더불어, 상기 깊이감을 조절하는 단계는, 상기 움직임의 크기 증가량에 기초하여 미리 설정된 비율로 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시켜 상기 깊이감이 감소되도록 조절할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치를 초과하는 경우, 3차원 영상 렌더링 방식을 2차원 영상 렌더링 방식으로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 임계치는, 상기 눈의 움직임 정보를 획득하기 위한 시점 추적에 따른 지연, 3차원 효과를 제공하기 위한 좌안 영상 및 우안 영상 생성에 따른 지연 및 상기 3차원 영상 렌더링에 따른 지연에 따른 지연 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
다른 일측에 따르면, 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 상기 사용자의 움직임 발생 여부를 판단하는 단계 및 상기 사용자의 움직임 발생 여부에 따라 2차원 영상 렌더링 방식 및 3차원 영상 렌더링 방식 중 하나의 렌더링 방식을 선택하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치 동작 방법을 제공한다.
일실시예에 따르면, 상기 눈의 움직임 정보는, 상기 눈의 위치 정보 및 상기 눈의 움직임 속도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 눈의 위치 정보는, 상기 눈의 위치 벡터의 분산 값 및 상기 눈의 수평 방향 위치 벡터의 분산 값 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 눈의 움직임 속도 정보는, 상기 눈의 움직임 속도 벡터의 크기 및 상기 눈의 수평 방향 움직임 속도 벡터의 크기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 사용자의 움직임 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 눈의 위치 정보 및 상기 눈의 움직임 속도 정보 중 적어도 하나를 임계치와 비교하여 상기 사용자의 움직임 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 눈의 움직임 정보를 획득하기 위한 시점 추적에 따른 지연, 3차원 효과를 제공하기 위한 좌안 영상 및 우안 영상 생성에 따른 지연 및 상기 3차원 영상 렌더링에 따른 지연에 따른 지연 중 적어도 하나에 기초하여 상기 양안의 위치 정보 및 상기 양안의 움직임 속도 정보에 따라 다르게 설정될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 렌더링 방식을 선택하는 단계는, 상기 사용자의 움직임이 발생한 경우, 상기 2차원 영상 렌더링 방식을 선택하고, 상기 사용자의 움직임이 발생하지 않은 경우, 상기 3차원 영상 렌더링 방식을 선택할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 움직임 크기를 계산하는 움직임 크기 계산부 및 상기 사용자의 움직임 크기에 따라 3차원 영상의 깊이감을 조절하는 깊이감 조절부를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
일실시예에 따르면, 상기 깊이감 조절부는, 상기 상기 사용자에게 제공되는 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 조절함으로써 상기 3차원 영상의 깊이감을 조절할 수 있다.
또한, 상기 깊이감 조절부는, 상기 움직임의 크기가 증가함에 따라 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시켜 상기 깊이감이 감소되도록 조절할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치를 초과하는 경우, 3차원 영상 렌더링 방식을 2차원 영상 렌더링 방식으로 전환하는 렌더링부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 임계치는, 상기 눈의 움직임 정보를 획득하기 위한 시점 추적에 따른 지연, 3차원 효과를 제공하기 위한 좌안 영상 및 우안 영상 생성에 따른 지연 및 상기 3차원 영상 렌더링에 따른 지연에 따른 지연 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 다른 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따른 사용자가 정지한 상태에서의 렌더링 방법을 도시한다.
도 4는 일실시예에 따른 사용자가 움직이는 상태에서의 렌더링 방법을 도시한다.
도 5는 다른 일실시예에 따른 사용자가 정지한 상태에서의 렌더링 방법을 도시한다.
도 6은 다른 일실시예에 따른 사용자가 움직이는 상태에서의 렌더링 방법을 도시한다.
도 7은 일실시예에 따른 움직임의 크기에 따른 깊이감의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 다른 일실시예에 따른 움직임의 크기에 따른 깊이감의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 다른 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하에서, 일부 실시예들를, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들에 의해 권리범위가 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.
도 1은 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
디스플레이 장치(100)는 움직임 크기 계산부(110), 깊이감 조절부(120) 및 렌더링부(130)를 포함할 수 있다.
움직임 크기 계산부(110)는 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 움직임 크기를 계산할 수 있다. 무안경식 3차원 디스플레이 장치의 경우 사용자의 눈의 위치를 추적하고, 추적된 사용자의 좌안 및 우안의 위치에 좌안 영상 및 우안 영상을 제공한다. 다만, 사용자의 움직임이 발생하는 경우, 실제 사용자의 좌안 및 우안의 위치와 실제 렌더링 시 의도된 좌안 영상 및 우안 영상이 제공되는 위치 사이의 오차가 발생할 수 있다.
이 경우, 사용자에게 제공되는 좌안 영상 및 우안 영상이 섞여서 보이는 크로스 토크 등의 화질 열화가 발생할 수 있다. 따라서, 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 움직임 크기를 계산하고, 사용자의 움직임의 크기에 따라 화질 열화를 방지하도록 다른 렌더링 방식을 제공할 필요가 있다.
사용자의 눈의 움직임 정보는 사용자의 눈의 위치 정보 및 사용자 눈의 움직임 속도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 움직임 크기 계산부(110)는 사용자의 눈의 위치 정보 및 사용자의 움직임 속도 정보 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 움직임의 크기를 계산할 수 있다.
예를 들어, 지난 프레임들의 사용자의 눈의 위치 정보와 현재 프레임의 사용자의 눈의 위치 정보를 이용하여 사용자의 움직임의 크기를 계산할 수 있다. 또한, 사용자의 눈의 위치 정보에 따른 사용자 눈의 속도 정보를 이용하여 사용자의 움직임의 크기를 계산할 수 있다.
깊이감 조절부(120)는 움직임 크기 계산부(110)에서 계산된 사용자의 움직임 크기에 따라 3차원 영상의 깊이감을 조절할 수 있다. 깊이감 조절부(120)는 사용자의 움직임 크기에 따라 깊이감이 조절된 3차원 영상을 제공함으로써, 크로스토크 등의 화질 열화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
깊이감 조절부(120)는 사용자에게 제공되는 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 조절함으로써 3차원 영상의 깊이감을 조절할 수 있다. 일반적으로, 3차원 영상을 제공하기 위한 디스플레이 장치는 사용자의 좌안 및 우안의 거리에 따라 시차를 가지는 좌안 영상 및 우안 영상을 제공한다. 이를 통하여 사용자는 현실에서와 같이 깊이감을 가지는 영상을 인식할 수 있다.
다만, 상술한 바와 같이 디스플레이 장치가 사용자의 좌안 및 우안의 거리에 따라 시차를 가지는 좌안 영상 및 우안 영상을 제공하기 위해서는 일정한 지연이 발생한다. 예를 들어, 사용자의 눈 영상 획득에 소요되는 시간, 사용자의 눈 위치 계산에 소요되는 시간, 좌안 영상 및 우안 영상을 생성하는 시간 및 디스플레이 각 픽셀값을 렌더링하는 시간 등으로 인해 지연이 발생할 수 있다.
사용자의 움직임 크기가 작아서 사용자가 실질적으로 정지한 상태와 같은 경우에는 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차가 적어 크로스토크 등의 화질 열화가 발생하지 않을 수 있다. 다만, 사용자의 움직임 크기가 커지는 경우, 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차가 커질 수 있고, 이로 인해 크로스토크 등의 화질 열화가 발생할 수 있다.
따라서, 깊이감 조절부(120)는 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 조절함으로써 좌안 영상 및 우안 영상을 생성하는 시간 등을 감소시킬 수 있다. 이로 인해 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차를 감소시킬 수 있다.
깊이감 조절부(120)는 사용자의 움직임의 크기가 증가함에 따라 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시켜 깊이감이 감소되도록 조절할 수 있다. 구체적으로, 실제 눈 위치에 따른 가상 카메라의 간격을 줄임으로써 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시킬 수 있다.
깊이감 조절부(120)는 사용자의 움직임 크기 증가량에 기초하여 미리 설정된 비율로 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시킬 수 있다. 사용자의 움직임 크기가 증가함에 따라 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차의 크기가 증가할 수 있다. 따라서, 사용자의 움직임 크기가 증가량에 따른 오차를 고려하여 크로스 토크 등의 화질 열화를 감소시킬 수 있도록 미리 설정된 비율로 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 깊이감 조절부(120)는 사용자의 움직임의 크기에 따라 깊이감을 조절함으로써 크로스 토크 등의 화질 열화를 방지할 수 있다. 다만, 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치를 초과하는 경우, 깊이감 조절 만을 통해서 크로스 토크 등의 화질 열화 현상을 방지할 수 없다.
따라서, 렌더링부(130)는 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치를 초과하는 경우, 3차원 영상 렌더링 방식을 2차원 영상 렌더링 방식으로 전환할 수 있다. 2차원 렌더링 방식은 좌안 영상 및 우안 영상의 시차가 없는 영상으로서, 다시 말해서 깊이감이 없는 영상을 제공하는 렌더링 방식일 수 있다. 이와 같이 2차원 렌더링 방식을 통해서는 사용자에게 3차원 영상을 제공할 수는 없으나, 크로스 토크 등의 화질 열화가 발생하는 것은 방지할 수 있다.
일실시예에 따르면, 임계치는 사용자의 눈의 움직임 정보를 획득하기 위한 카메라 영상 획득에 소요되는 시간 및 사용자의 양안 위치를 계산하는데 소요되는 시간을 포함하는 사용자의 눈의 움직임 정보를 획득하기 위한 시점 추적에 따른 지연, 3차원 효과를 제공하기 위한 좌안 영상 및 우안 영상 생성에 따른 지연 및 3차원 영상 렌더링에 따른 지연 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
상술한 지연들에 의해 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차가 발생하고, 결과적으로 양안의 영상이 섞여서 보이게 되는 크로스 토크 등의 화질 열화가 발생한다. 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치 이상이 되는 경우, 3차원 영상 제공에 있어서 화질 열화가 발생할 수 있다. 그러므로 깊이감 조절에 의해서 감소시킬 수 있는 오차의 한계를 초과하는 경우에는 2차원 영상을 제공함으로써 화질 열화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이로 인해 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정된 임계치를 초과하게 되는 경우, 디스플레이 장치(100)는 렌더링부(130)를 통해 3차원 렌더링 방식이 아닌 2차원 렌더링 방식으로 전환함으로써, 3차원 영상을 제공하지는 않으나, 크로스 토크 등으로 인한 화질 열화가 발생하는 것은 방지할 수 있다.
도 2는 다른 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
디스플레이 장치(200)는 움직임 판단부(210), 선택부(220) 및 렌더링부(230)를 포함할 수 있다.
움직임 판단부(210)는 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 움직임 발생 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 움직임 판단부(210)는 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자가 실질적으로 정지한 상태에 있는지, 사용자가 움직임 상태에 있는지를 판단할 수 있다.
도 1에서 설명한 바와 같이, 사용자가 움직임 상태에 있는 경우, 실제 사용자의 눈의 위치와 렌더링 시 의도된 위치 사이의 오차가 발생할 수 있다. 이러한 오차에 의해 좌안 영상 및 우안 영상이 섞여서 보이는 크로스 토크 등의 화질 열화가 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 화질 열화 현상을 방지하기 위해 움직임 판단부(210)는 사용자의 움직임 발생 여부를 판단하고, 선택부(220)는 사용자의 움직임 발생 여부에 따라 2차원 렌더링 방식 및 3차원 렌더링 방식 중 하나의 렌더링 방식을 선택할 수 있다.
움직임 판단부(210)가 사용자의 움직임 발생 여부를 판단하는데에 이용하는 사용자의 눈의 움직임 정보는 눈의 위치 정보 및 눈의 움직임 속도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
사용자 눈의 위치 정보는 눈의 위치 벡터의 분산 값 및 눈의 수평 방향 위치 벡터의 분산 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 눈의 움직임 속도 정보는 눈의 움직임 속도 벡터의 크기 및 눈의 수평 방향 움직임 속도 벡터의 크기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
움직임 판단부(210)는 상술한 눈의 위치 정보 및 눈의 움직임 속도 정보 각각에 대해 미리 정해진 임계치를 설정할 수 있다. 움직임 판단부(210)는 눈의 위치 정보 및 눈의 움직임 속도 정보 중 적어도 하나를 각각에 따른 임계치와 비교하여 사용자의 움직임 발생 여부를 판단할 수 있다.
임계치는 사용자의 눈의 움직임 정보를 획득하기 위한 카메라 영상 획득에 소요되는 시간 및 사용자의 양안 위치를 계산하는데 소요되는 시간을 포함하는 사용자의 눈의 움직임 정보를 획득하기 위한 시점 추적에 따른 지연, 3차원 효과를 제공하기 위한 좌안 영상 및 우안 영상 생성에 따른 지연 및 3차원 영상 렌더링에 따른 지연 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
예를 들어, 눈의 위치 정보가 눈의 위치 정보에 따른 임계치를 초과하는 경우 사용자는 움직이고 있는 상태로 판단할 수 있다. 이에 반하여 눈의 위치 정보가 눈의 위치 정보에 따른 임계치 이하인 경우 사용자는 실질적으로 정지한 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다.
선택부(220)는 움직임 판단부(210)에서 판단한 사용자의 움직임 발생 여부에 따라 2차원 영상 렌더링 방식 및 3차원 영상 렌더링 방식 중 하나의 렌더링 방식을 선택할 수 있다. 구체적으로, 선택부(220)는 사용자의 움직임이 발생한 경우 2차원 영상 렌더링 방식을 선택하고, 사용자의 움직임이 발생하지 않은 경우, 3차원 영상 렌더링 방식을 선택할 수 있다.
상술한 지연들에 의해 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차가 발생하고, 결과적으로 양안의 영상이 섞여서 보이게 되는 크로스 토크 등의 화질 열화가 발생한다. 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치 이상이 되는 경우, 3차원 영상 제공에 있어서 화질 열화가 발생할 수 있다. 그러므로 사용자가 움직이고 있는 상태로 판단된 경우에는 2차원 영상을 제공함으로써 화질 열화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
렌더링부(230)는 선택부(220)에서 선택된 렌더링 방식에 따라 영상을 렌더링하여 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 렌더링부(230)는 사용자가 정지한 상태인 경우 3차원 영상 렌더링 방식을 적용하고, 사용자가 움직이고 있는 상태인 경우 2차원 렌더링 방식을 적용하여 사용자에게 제공할 수 있다.
이로 인해 사용자가 움직이고 있는 상태로 판단된 경우, 디스플레이 장치(200)는 선택부(220)를 통해 3차원 렌더링 방식이 아닌 2차원 렌더링 방식으로 전환함으로써, 3차원 영상을 제공하지는 않으나, 크로스 토크 등으로 인한 화질 열화가 발생하는 것은 방지할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 사용자가 정지한 상태에서의 렌더링 방법을 도시한다.
도 3을 참조하면, 사용자가 정지한 상태에서 복수의 픽셀을 포함하는 패널(310)이 제공하는 좌안 영상 및 우안 영상이 광학부(320)에 의해 사용자의 좌안(330)의 위치 및 우안(340)의 위치에 전달될 수 있다.
사용자가 정지한 상태에서는 좌안(330)의 위치 및 우안(340)의 위치를 기준으로 좌안(330) 또는 우안(340)에 해당하는 범위를 정할 수 있다. 사용자의 좌안(330) 또는 우안(340)에 해당 범위로 해당 범위에 대응하는 픽셀(음영 처리됨)을 통해 좌안 영상 및 우안 영상을 제공할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 사용자가 움직이는 상태에서의 렌더링 방법을 도시한다.
도 4를 참조하면, 사용자가 움직이는 상태에서 복수의 픽셀을 포함하는 패널(410)이 제공하는 좌안 영상 및 우안 영상이 광학부(420)에 의해 사용자의 좌안(430)의 위치 및 우안(44)의 위치의 중심을 고려하여 전달될 수 있다.
사용자가 움직이는 상태에서는 좌안(430)의 위치 및 우안(440)의 위치의 중심을 기준으로 픽셀의 방향이 어느 쪽에 더 가까운지를 판단하여 좌안(430) 또는 우안(440)에 해당하는 픽셀(음영 처리됨)을 통해 좌안 영상 및 우안 영상을 제공할 수 있다.
도 3 및 도 4에서 설명한 바와 같이 사용자의 움직이는 상태를 판단하고, 사용자가 정지한 상태에 있는지 움직이고 있는 상태에 있는지에 따라 좌안 영상 및 우안 영상을 제공하는 픽셀을 다르게 선택하여 제공할 수 있다.
도 5는 다른 일실시예에 따른 사용자가 정지한 상태에서의 렌더링 방법을 도시한다.
도 5를 참조하면, 사용자가 정지한 상태이거나, 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정된 임계치 이하인 경우, 디스플레이 장치(510)는 사용자의 좌안(530) 및 우안(540)에 서로 다른 시차를 가지는 좌안 영상 및 우안 영상을 제공할 수 있다.
도 1에서의 디스플레이 장치(100)는 카메라(520) 등을 통해 획득되는 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 움직임의 크기를 계산할 수 있다. 디스플레이 장치(100)는 사용자의 움직임의 크기에 따라 깊이 감을 조절하여 3차원 영상을 제공할 수 있다.
사용자의 움직임 크기가 커지는 경우, 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차가 커질 수 있고, 이로 인해 크로스토크 등의 화질 열화가 발생할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 조절함으로써 좌안 영상 및 우안 영상을 생성하는 시간 등을 감소시킬 수 있다. 이로 인해 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차를 감소시킬 수 있다.
도 2에서의 디스플레이 장치(200)는 카메라(520) 등을 통해 획득되는 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자가 실질적으로 정지한 상태로 판단되는 경우, 디스플레이 장치(200)는 2차원 영상 렌더링 방식을 선택하여 좌안(630) 및 우안(640)에 시차가 동일한, 다시 말해서 깊이감이 없는 2차원 영상을 제공할 수 있다.
사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치 이상이 되는 경우, 3차원 영상 제공에 있어서 화질 열화가 발생할 수 있다. 그러므로 사용자가 움직이고 있는 상태로 판단된 경우에는 2차원 영상을 제공함으로써 화질 열화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 다른 일실시예에 따른 사용자가 움직이는 상태에서의 렌더링 방법을 도시한다.
도 6을 참조하면, 사용자가 움직이는 상태 이거나, 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 디스플레이 장치(610)는 사용자의 좌안(630) 및 우안(640)에 동일한 시차를 가지는 영상을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 사용자가 움직이는 상태에 있는 경우 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차에 의해 좌안 영상 및 우안 영상이 섞여서 보이는 크로스 토크 등의 화질 열화가 발생할 수 있다.
도 1에서의 디스플레이 장치(100)는 카메라(620) 등을 통해 획득되는 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 움직임의 크기를 계산할 수 있다. 디스플레이 장치(100)는 사용자의 움직임의 크기에 따라 깊이 감을 조절하여 3차원 영상을 제공할 수 있다. 다만, 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치를 초과하는 경우, 깊이감 조절 만을 통해서 크로스 토크 등의 화질 열화 현상을 방지할 수 없다.
따라서, 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 디스플레이 장치(200)는 3차원 영상 렌더링 방식을 2차원 영상 렌더링 방식으로 전환할 수 있다. 이를 통해, 디스플레이 장치(200)는 2차원 영상을 제공함으로써, 의해 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차에 의해 발생하는 크로스 토크 등의 화질 열화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 2에서의 디스플레이 장치(200)는 카메라(620) 등을 통해 획득되는 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자가 움직이는 상태로 판단되는 경우, 디스플레이 장치(200)는 2차원 영상 렌더링 방식을 선택하여 좌안(630) 및 우안(640)에 시차가 동일한, 다시 말해서 깊이감이 없는 2차원 영상을 제공할 수 있다.
사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치 이상이 되는 경우, 3차원 영상 제공에 있어서 화질 열화가 발생할 수 있다. 그러므로 사용자가 움직이고 있는 상태로 판단된 경우에는 2차원 영상을 제공함으로써 화질 열화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 일실시예에 따른 움직임의 크기에 따른 깊이감의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7에서는 디스플레이 장치(100)에서 계산되는 사용자의 움직임의 크기에 따른 깊이감의 변화를 나타낸다. 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치 이하인 경우, 디스플레이 장치(100)는 깊이감을 조절하여 3차원 영상을 제공할 수 있다. 이를 통하여 좌안 영상 및 우안 영상을 생성하는 시간 등을 감소시킴으로써, 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차를 감소시킬 수 있다.
다만, 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치를 초과하는 경우, 깊이감 조절 만을 통해서 크로스 토크 등의 화질 열화 현상을 방지할 수 없다. 따라서, 디스플레이 장치(100)는 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치를 초과하는 경우 3차원 영상 렌더링 방식을 2차원 렌더링 방식으로 전환하여 깊이감이 없는 동일한 영상을 사용자의 좌안 및 우안에 제공할 수 있다.
도 8은 다른 일실시예에 따른 움직임의 크기에 따른 깊이감의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8에서는 디스플레이 장치(200)에서 판단되는 사용자의 움직임 여부에 따른 깊이감의 변화를 나타낸다. 디스플레이 장치(200)는 사용자의 눈의 움직임 정보를 임계치와 비교하여 사용자의 움직임 발생 여부를 판단할 수 있다.
이를 통하여 디스플레이 장치(200)는 사용자의 움직임이 발생한 경우 2차원 영상 렌더링 방식을 선택하고, 사용자의 움직임이 발생하지 않은 경우 3차원 영상 렌더링 방식을 선택할 수 있다.
이로 인해 사용자가 움직이고 있는 상태로 판단된 경우, 디스플레이 장치(200)는 선택부(220)를 통해 3차원 렌더링 방식이 아닌 2차원 렌더링 방식으로 전환함으로써, 3차원 영상을 제공하지는 않으나, 크로스 토크 등으로 인한 화질 열화가 발생하는 것은 방지할 수 있다.
도 1에서의 디스플레이 장치(100)와는 달리, 도 2에서의 디스플레이 장치(200)는 3차원 영상을 제공하는 경우 깊이감을 조절하지 않고 일정한 시차를 가지는 좌안 영상 및 우안 영상을 제공할 수 있다. 디스플레이 장치(200)는 3차원 영상 렌더링 방식 및 2차원 영상 렌더링 방식 중 하나를 선택하여 3차원 영상 및 2차원 영상을 제공할 수 있고, 3차원 영상의 깊이감을 조절하여 제공하지는 않는다.
도 9는 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
단계(910)에서 움직임 크기 계산부(110)는 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 움직임 크기를 계산할 수 있다. 움직임 크기 계산부(110)는 사용자의 눈의 위치 정보 및 사용자의 움직임 속도 정보 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 움직임의 크기를 계산할 수 있다.
단계(920)에서 움직임 크기 계산부(110)에서 계산된 움직임의 크기와 미리 설정되는 임계치를 비교할 수 있다. 임계치는 사용자의 눈의 움직임 정보를 획득하기 위한 카메라 영상 획득에 소요되는 시간 및 사용자의 양안 위치를 계산하는데 소요되는 시간을 포함하는 사용자의 눈의 움직임 정보를 획득하기 위한 시점 추적에 따른 지연, 3차원 효과를 제공하기 위한 좌안 영상 및 우안 영상 생성에 따른 지연 및 3차원 영상 렌더링에 따른 지연 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
단계(930)에서 렌더링부(130)는 3차원 영상 렌더링 방식을 2차원 영상 렌더링 방식으로 전환할 수 있다. 사용자의 움직임의 크기가 미리 설정되는 임계치 이상이 되는 경우, 3차원 영상 제공에 있어서 화질 열화가 발생할 수 있다. 그러므로 깊이감 조절에 의해서 감소시킬 수 있는 오차의 한계를 초과하는 경우에는 2차원 영상을 제공함으로써 화질 열화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
사용자의 움직임의 크기가 미리 설정된 임계치를 초과하게 되는 경우, 디스플레이 장치(100)는 렌더링부(130)를 통해 3차원 렌더링 방식이 아닌 2차원 렌더링 방식으로 전환함으로써, 3차원 영상을 제공하지는 않으나, 크로스 토크 등으로 인한 화질 열화가 발생하는 것은 방지할 수 있다.
단계(940)에서 깊이감 조절부(120)는 사용자의 움직임 크기에 따라 3차원 영상의 깊이감을 조절할 수 있다. 깊이감 조절부(120)는 사용자에게 제공되는 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 조절함으로써 3차원 영상의 깊이감을 조절할 수 있다.
깊이감 조절부(120)는 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 조절함으로써 좌안 영상 및 우안 영상을 생성하는 시간 등을 감소시킬 수 있다. 이로 인해 실제 사용자의 양안 위치와 렌더링 시 의도된 양안 위치 사이의 오차를 감소시킬 수 있다. 이를 통하여 깊이감 조절부(120)는 사용자의 움직임의 크기에 따라 깊이감을 조절함으로써 크로스 토크 등의 화질 열화를 방지할 수 있다.
도 10은 다른 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
단계(1010)에서, 움직임 판단부(210)는 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 움직임 발생 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 움직임 판단부(210)는 사용자의 눈의 움직임 정보에 기초하여 사용자가 실질적으로 정지한 상태에 있는지, 사용자가 움직임 상태에 있는지를 판단할 수 있다.
단계(1020)에서, 선택부(220)는 사용자의 움직임 발생 여부에 따라 2차원 렌더링 방식 및 3차원 렌더링 방식 중 하나의 렌더링 방식을 선택할 수 있다. 선택부(220)는 사용자의 움직임이 발생한 경우 2차원 영상 렌더링 방식을 선택하고, 사용자의 움직임이 발생하지 않은 경우, 3차원 영상 렌더링 방식을 선택할 수 있다.
사용자가 움직이고 있는 상태로 판단된 경우, 디스플레이 장치(200)는 선택부(220)를 통해 3차원 렌더링 방식이 아닌 2차원 렌더링 방식으로 전환함으로써, 3차원 영상을 제공하지는 않으나, 크로스 토크 등으로 인한 화질 열화가 발생하는 것은 방지할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (18)

  1. 사용자의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 눈의 움직임 속도를 결정하는 단계; 및
    상기 사용자의 눈의 움직임 속도에 따라 3차원 영상의 깊이감을 감소시키는 단계
    를 포함하는 디스플레이 장치 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자의 움직임 정보는, 상기 눈의 위치 정보 및 상기 눈의 움직임 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 깊이감을 감소시키는 단계는,
    상기 사용자에게 제공되는 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시킴으로써 상기 3차원 영상의 깊이감을 감소시키는,
    디스플레이 장치 동작 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 깊이감을 감소시키는 단계는,
    상기 눈의 움직임 속도가 증가함에 따라 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시켜 상기 깊이감이 감소되도록 조절하는, 디스플레이 장치 동작 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 깊이감을 감소시키는 단계는,
    상기 눈의 움직임 속도 증가량에 기초하여 미리 설정된 비율로 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시켜 상기 깊이감이 감소되도록 조절하는, 디스플레이 장치 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 눈의 움직임 속도가 미리 설정되는 임계치를 초과하는 경우, 3차원 영상 렌더링 방식을 2차원 영상 렌더링 방식으로 전환하는 단계
    를 더 포함하는, 디스플레이 장치 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 임계치는,
    상기 사용자의 움직임 정보를 획득하기 위한 시점 추적에 따른 지연, 3차원 효과를 제공하기 위한 좌안 영상 및 우안 영상 생성에 따른 지연 및 상기 3차원 영상 렌더링에 따른 지연에 따른 지연 중 적어도 하나에 기초하여 설정되는, 디스플레이 장치 동작 방법.
  8. 사용자의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 눈의 움직임 속도를 결정하는 단계; 및
    상기 사용자의 눈의 움직임 속도에 따라 2차원 영상 렌더링 방식 및 3차원 영상 렌더링 방식 중 하나의 렌더링 방식을 선택하는 단계
    를 포함하는 디스플레이 장치 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사용자의 움직임 정보는, 상기 눈의 위치 정보 및 상기 눈의 움직임 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 눈의 위치 정보는, 상기 눈의 위치 벡터의 분산 값 및 상기 눈의 수평 방향 위치 벡터의 분산 값 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 눈의 움직임 속도 정보는, 상기 눈의 움직임 속도 벡터의 크기 및 상기 눈의 수평 방향 움직임 속도 벡터의 크기 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치 동작 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 렌더링 방식을 선택하는 단계는,
    상기 눈의 움직임 속도가 미리 설정되는 임계치를 초과하는 경우, 3차원 영상 렌더링 방식을 2차원 영상 렌더링 방식으로 전환하는 단계
    를 포함하는 디스플레이 장치 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 임계치는,
    상기 사용자의 움직임 정보를 획득하기 위한 시점 추적에 따른 지연, 3차원 효과를 제공하기 위한 좌안 영상 및 우안 영상 생성에 따른 지연 및 상기 3차원 영상 렌더링에 따른 지연에 따른 지연 중 적어도 하나에 기초하여 상기 눈의 위치 정보 및 상기 눈의 움직임 속도 정보에 따라 다르게 설정되는, 디스플레이 장치 동작 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 렌더링 방식을 선택하는 단계는,
    상기 사용자의 움직임이 발생한 경우, 상기 2차원 영상 렌더링 방식을 선택하고,
    상기 사용자의 움직임이 발생하지 않은 경우, 상기 3차원 영상 렌더링 방식을 선택하는, 디스플레이 장치 동작 방법.
  14. 사용자의 움직임 정보에 기초하여 사용자의 눈의 움직임 속도를 결정하는 움직임 크기 계산부; 및
    상기 사용자의 눈의 움직임 속도에 따라 3차원 영상의 깊이감을 감소시키는 깊이감 조절부
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 깊이감 조절부는,
    상기 사용자에게 제공되는 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시킴으로써 상기 3차원 영상의 깊이감을 감소시키는, 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 깊이감 조절부는,
    상기 눈의 움직임 속도가 증가함에 따라 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 시차를 감소시켜 상기 깊이감이 감소되도록 조절하는, 디스플레이 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 눈의 움직임 속도가 미리 설정되는 임계치를 초과하는 경우, 3차원 영상 렌더링 방식을 2차원 영상 렌더링 방식으로 전환하는 렌더링부
    를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 임계치는,
    상기 사용자의 움직임 정보를 획득하기 위한 시점 추적에 따른 지연, 3차원 효과를 제공하기 위한 좌안 영상 및 우안 영상 생성에 따른 지연 및 상기 3차원 영상 렌더링에 따른 지연에 따른 지연 중 적어도 하나에 기초하여 설정되는, 디스플레이 장치.
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