KR20130042859A - 고속으로 홀로그램을 생성하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

고속으로 홀로그램 영상을 생성하는 방법 및 장치가 개시된다. 홀로그램 생성 방법은, 서브 샘플링을 이용하여 각 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램을 생성하고, 생성된 포인트 홀로그램을 이용하여 홀로그램 패턴을 생성하고, 홀로그램 패턴을 보간하여 3D 홀로그램을 생성할 수 있다.

Description

고속으로 홀로그램을 생성하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING FAST HOLOGRAM}
컴퓨터와 같은 연산 장치를 이용하여 홀로그램 패턴을 생성함에 있어서 실시간 동작을 표현하기 위해 고속으로 홀로그램을 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
스테레오 3D(Stereo 3 Dimension)또는 다시점 3D(Multi-view 3 Dimension)와 같은 종래의 3D 디스플레이는 시청자의 양쪽 눈에 서로 다른 시점 정보를 제공함에 따라 3D 오브젝트(object)의 깊이감을 인식하도록 한다. 이때, 3D 오브젝트를 표현할 수 있는 시점수가 제한되어 있으며, 사람이 인지하는 오브젝트의 깊이와 실제로 빛이 발생하는 위치가 서로 다르기 때문에 시청 피로가 발생한다.
홀로그램(Hologram)은 사람이 인지하는 오브젝트의 실제 위치에서 전방향으로 빛이 발생하기 때문에 시점수의 제한이 없으며, 시청 피로가 거의 없는 특성을 가진다.
그러나, 종래의 홀로그램 생성 장치는 홀로그램 패턴(hologram pattern)을 생성함에 있어서 계산량이 매우 증가한다. 이때, 계산량은 3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트의 개수와 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator: SLM)에 포함된 픽셀의 개수, 및 시간당 프레임의 수에 비례하여 증가한다. 이러한, 계산량의 증가로 인해, 3D 홀로그램을 생성하는 데 시간이 많이 소요된다. 다시 말해, 3D 오브젝트의 실시간 동작을 처리하는데 소요되는 시간이 증가하여, 실시간 동작을 자연스럽게 표현하는데 어려움이 존재한다.
이에 따라, 홀로그램 패턴을 생성하는 데 필요한 계산량을 감소시켜 고속으로 3D 홀로그램을 생성하고, 생성된 3D 홀로그램을 3D 디스플레이 또는 프로젝터와 같은 3D 영상 재생 장치에서 재생할 수 있는 기술이 필요하다.
본 홀로그램 생성 방법은, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램을 생성하는 단계, 상기 포인트 홀로그램을 이용하여 홀로그램 패턴을 생성하는 단계, 상기 홀로그램 패턴에 대해 보간(interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성하는 단계, 및 상기 보간된 홀로그램을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는, 상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산하여 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행할 수 있다.
또한, 상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는, 상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들을 x축 방향 및 y축 방향으로 균등하게 서브 샘플링을 수행할 수 있다.
또한, 상기 보간된 홀로그램을 생성하는 단계는, 상기 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들에 대해 선형 보간(linear interpolation)을 수행할 수 있다.
또한, 상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는, 3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트 각각에 대응하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 그러면, 상기 홀로그램 패턴을 생성하는 단계는, 상기 복수의 3D 포인트 각각에서의 포인트 홀로그램을 누적하여 상기 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다.
본 홀로그램 생성 방법은, 3D 오브젝트의 깊이 정보와 기준값에 기초하여 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 선택적으로 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램을 생성하는 단계, 상기 3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트 각각에 대응하는 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴을 생성하는 단계, 및 상기 홀로그램 패턴을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는, 상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산하여 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행할 수 있다.
또한, 상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는, 상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들을 x축 방향 및 y축 방향으로 균등하게 서브 샘플링을 수행할 수 있다.
또한, 상기 서브 샘플링을 이용하여 포인트 홀로그램이 생성됨에 따라, 상기 홀로그램 패턴에 대해 보간(interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보간된 홀로그램을 생성하는 단계는, 상기 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들에 대해 선형 보간(linear interpolation)을 수행할 수 있다.
또한, 상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는, 상기 3D 오브젝트를 복수개의 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역의 깊이 정보와 상기 기준값에 기초하여 상기 서브 샘플링을 분할된 영역 별로 수행할 수 있다.
본 홀로그램 생성 장치는, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램을 생성하는 포인트 홀로그램 생성부, 상기 포인트 홀로그램을 이용하여 홀로그램 패턴을 생성하는 홀로그램 패턴 생성부, 상기 홀로그램 패턴에 대해 보간(interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성하는 보간부, 및 상기 보간된 홀로그램을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 3D 홀로그램 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 포인트 홀로그램 생성부는, 상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산하여 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행할 수 있다.
또한, 상기 포인트 홀로그램 생성부는, 상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들을 x축 방향 및 y축 방향으로 균등하게 서브 샘플링을 수행할 수 있다.
또한, 상기 보간부는, 상기 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들에 대해 보간(interpolation)을 수행할 수 있다.
또한, 상기 포인트 홀로그램 생성부는, 3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트 각각에서의 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 그러면, 상기 홀로그램 패턴 생성부는, 상기 복수의 3D 포인트 각각에서의 포인트 홀로그램을 누적하여 상기 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다.
본 홀로그램 생성 장치는, 3D 오브젝트의 깊이 정보와 기준값에 기초하여 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 선택적으로 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램을 생성하는 포인트 홀로그램 생성부, 상기 3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트 각각에 대응하는 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴을 생성하는 홀로그램 패턴 생성부, 및 상기 홀로그램 패턴을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 3D 홀로그램 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 샘플링을 이용하여 포인트 홀로그램이 생성됨에 따라, 상기 홀로그램 패턴에 대해 보간(interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성하는 보간부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 포인트 홀로그램 생성부는, 상기 3D 오브젝트를 복수개의 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역의 깊이 정보와 상기 기준값에 기초하여 상기 서브 샘플링을 분할된 영역 별로 수행할 수 있다.
본 발명은 상기 상기 홀로 그램 생성 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 서브 샘플링(sub-sampling)을 이용함에 따라 홀로그램 패턴의 생성 시 계산량을 감소시켜 고속으로 3D 홀로그램을 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 서브 샘플링(sub-sampling)과 풀 샘플링(full sampling)을 선택적으로 이용함에 따라, 계산량과 3D 홀로그램의 화질을 모두 고려하여 3D 홀로그램을 생성할 수 있다.
도 1은 공간 광 변조기와 3D 오브젝트 간의 관계를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 2는 서브 샘플링을 이용하여 홀로그램을 생성하는 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 3은 서브 샘플링을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 전반적인 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 서브 샘플링을 이용하여 생성된 홀로그램 패턴에 포함된 픽셀들의 픽셀값을 도시한 도면이다.
도 5는 홀로그램 패턴에 대해 보간을 수행하는 과정을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 6은 도 2의 서브 샘플링을 이용하여 홀로그램을 생성하는 방법을 수행하는 홀로그램 생성 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 서브 샘플링과 풀 샘플링을 선택적으로 이용하여 홀로그램을 생성하는 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 8은 풀 샘플링을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 전반적인 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 풀 샘플링을 이용하여 생성된 홀로그램 패턴에 포함된 픽셀들의 픽셀값을 도시한 도면이다.
도 10은 서브 샘플링과 풀 샘플링을 선택적으로 이용하는 기준이 되는 기준값을 설정하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 11은 도 7의 서브 샘플링과 풀 샘플링을 선택적으로 이용하여 홀로그램을 생성하는 방법을 수행하는 홀로그램 생성 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 공간 광 변조기와 3D 오브젝트 간의 관계를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 1에 따르면, 홀로그램 생성 장치는, 가상의 3D 오브젝트(103)에 포함된 복수의 3D 포인트 각각의 포인트 홀로그램(point hologram)을 생성하고, 포인트 홀로그램을 이용하여 생성된 홀로그램 패턴에 기초하여 3D 홀로그램을 재생할 수 있다. 다시 말해, 홀로그램 생성 장치는, 3D 포인트 별로 해당하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다.
일례로, 홀로그램 생성 장치는, 3D 포인트(104)의 공간 위치 정보를 이용하여 3D 포인트(104)에 대응하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 여기서, 포인트 홀로그램은, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 각각의 픽셀값들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공간 광 변조기가 NxN개의 픽셀들을 포함하며, 3D 오브젝트가 K개의 3D 포인트를 포함하는 경우, 홀로그램 생성 장치는, 각각은 NxN개의 픽셀들을 포함하는 포인트 홀로그램을 K개 생성할 수 있다.
도 2는 서브 샘플링을 이용하여 홀로그램을 생성하는 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 2에서, 홀로그램 생성 방법은 도 6의 홀로그램 생성 장치에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 201 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 여기서, 서브 샘플링은, 포인트 홀로그램을 생성하기 위해 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 일부 픽셀을 기준 픽셀로 결정하는 것을 의미한다.
이때, 홀로그램 생성 장치는, 3D 포인트의 공간 좌표 정보, 3차원 포인트에 대응하는 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 각각의 공간 좌표 정보, 및 3D 포인트의 빛의 분포를 이용하여 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 각 픽셀에 해당하는 빛의 분포를 계산할 수 있다. 여기서, 3D 포인트의 빛의 분포는 3D 포인트에서 발생한 빛의 위상 및 크기를 포함할 수 있다. 이어, 홀로그램 생성 장치는, 계산된 각 픽셀에 해당하는 빛의 분포를 이용하여 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다.
일례로, 홀로그램 생성 장치는, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산할 수 있다. 그리고, 홀로그램 생성 장치는, 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 이용하여 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 예를 들어, 기준 픽셀은 공간 광 변조기에 포함된 픽셀의 위치 좌표 (x, y)가 (짝수, 짝수)인 픽셀, 또는 (홀수, 홀수)인 픽셀로 기설정될 수 있다. 이때, 기준 픽셀이 (홀수, 홀수)인 픽셀로 기설정된 경우, 도 3을 참고하면, 홀로그램 생성 장치는, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 홀수 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산하고, 짝수 픽셀들에 대해서는 빛의 분포를 계산하지 않을 수 있다. 이에 따라, 3D 오브젝트에 포함된 3D 포인트 1에 해당하는 포인트 홀로그램 1(301)에서, 포인트 홀로그램 1(301)에 포함된 복수의 픽셀들은 홀수 픽셀들만 픽셀값을 가지며, 짝수 픽셀들은 픽셀값을 갖지 않을 수 있다. 동일한 방법으로, 홀로그램 생성 장치는, 3D 오브젝트에 포함된 K-1개의 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램(302)을 생성할 수 있으며, K-1개의 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램 각각은, 픽셀 값을 갖는 홀수 픽셀들과 픽셀값이 없는 짝수 픽셀들을 포함할 수 있다.
다른 예로, 홀로그램 생성 장치는, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들을 x축 방향 및 y축 방향으로 균등하게 서브 샘플링하여 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 예를 들어, 기준 픽셀은 공간 광 변조기에 포함된 픽셀의 위치 좌표 (x, y)가 (1/2, 1/2), (1/4, 1/4), 또는 (1/n, 1/n)으로 기설정될 수 있다. 이때, 기준 픽셀이 (1/4, 1/4)로 기설정된 경우, 홀로그램 생성 장치는, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 x축 및 y축 방향으로 4번째 픽셀들마다 빛의 분포를 계산할 수 있다. 그리고, 홀로그램 생성 장치는, 빛의 분포가 계산된 픽셀과 빛의 분포가 계산되지 않은 픽셀들을 이용하여 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 예를 들어, 생성된 포인트 홀로그램에 포함된 복수의 픽셀들은 (1/4, 1/4) 픽셀마다 픽셀 값을 가지며, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 (1/4, 1/4) 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들은 픽셀값을 갖지 않을 수 있다.
이때, 서브 샘플링된 각 픽셀의 빛의 분포를 계산함에 있어서, 홀로그램 생성 장치는, 아래의 수학식 1과 같이 레이레히-섬머펠드(Rayleigh-Sommerfeld)를 이용하여 각 픽셀에서의 빛의 분포를 계산할 수 있다. 그리고, 홀로그램 생성 장치는, 각 픽셀의 빛의 분포를 이용하여 3D 오브젝트에 포함된 각 3D 포인트에 대응하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서,
Figure pat00002
는 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 각 픽셀에 해당하는 빛의 분포로서, (x, y) 좌표에 위치하는 픽셀에서의 빛의 분포이다. 그리고,
Figure pat00003
는 및 3D 포인트의 빛의 분포로서, 3D 포인트에서 발생하는 빛의 크기와 위상을 포함할 수 있다. 이어,
Figure pat00004
는 3D 포인트의 공간 좌표 정보로서,
Figure pat00005
는 3D 포인트의 가로 방향의 위치 좌표,
Figure pat00006
는3D 포인트의 세로 방향의 위치 좌표,
Figure pat00007
는 3D 포인트의 깊이값일 수 있다. 마찬가지로,
Figure pat00008
는 3D 포인트에 대응하는 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 각각의 공간 좌표 정보로서, x는 픽셀의 가로 방향의 위치 좌표, y는 픽셀의 세로 방향의 위치 좌표일 수 있다. 그리고,
Figure pat00009
는 빛의 파장이고,
Figure pat00010
는 파수(wave number)로서, 파이를 빛의 파장으로 나누어 획득될 수 있다(
Figure pat00011
).
이어, 202단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램(point hologram)을 이용하여 홀로그램 패턴(hologram pattern)을 생성할 수 있다.
이때, 3D 오브젝트에 K개의 3D 포인트가 포함된 경우, 홀로그램 생성 장치는, K개의 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 그러면, 홀로그램 생성 장치는, K개의 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참고하면, 홀로그램 생성 장치는, 포인트 홀로그램 1(301)부터 포인트 홀로그램 K(302)를 모두 누적하여 홀로그램 패턴(303)을 생성할 수 있다. 이때, 포인트 홀로그램과 마찬가지로, 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들은 픽셀값을 가지며, 기준 픽셀을 제외한 나머지 픽셀들은 픽셀값을 가지지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참고하면, 기준 픽셀이 (홀수, 홀수) 픽셀인 경우, 포인트 홀로그램을 누적하여 생성된 홀로그램 패턴 역시, 픽셀값을 갖는 (홀수, 홀수) 픽셀들(401, 402, 403, 404)과 픽셀값이 없는 (짝수, 짝수) 픽셀들(405, 406)을 포함할 수 있다.
그리고, 203 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴에 대해 보간(interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성할 수 있다.
이때, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 픽셀값이 없는 픽셀들에 대해 보간을 수행할 수 있다. 예를 들어, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들에 대해 보간을 수행할 수 있다. 이때, 홀로그램 생성 장치는, 기준 픽셀들의 픽셀값을 이용하여 나머지 픽셀들의 픽셀값을 보간할 수 있다.
일례로, 기준 픽셀이 (홀수, 홀수) 픽셀로 기설정된 경우, 도 5를 참고하면, 홀로그램 패턴에 포함된 픽셀 2(501)는 짝수 픽셀로, 서브 샘플링을 통해 픽셀값이 없으며, 픽셀 2와 이웃하는 주변 픽셀에 해당하는 픽셀 1(502)은 픽셀값 P11을 가지고, 픽셀 2와 이웃하는 주변 픽셀에 해당하는 픽셀 3(503)는 픽셀값 P13을 가질 수 있다. 그러면, 홀로그램 생성 장치는, 픽셀 2(501)의 주변 픽셀들(502, 503)을 이용하여 픽셀 2(501)의 픽셀값을 보간할 수 있다.
이때, 홀로그램 생성 장치는, 선형 보간(Linear Interpolation)을 이용하여 픽셀 2(501)의 픽셀값을 보간할 수 있다. 예를 들어, 홀로그램 생성 장치는, 픽셀 1의 픽셀값 P11과 픽셀2의 픽셀값 P13의 합을 보간에 이용된 주변 픽셀의 개수로 나눔으로써 픽셀 2(501)의 픽셀값 I12을 보간할 수 있다(I12= (P11+ P13)/2). 그리고, 홀로그램 생성 장치는, 픽셀 9(504)의 픽셀값을 주변 픽셀들의 픽셀값을 이용하여 보간하고(I21= (P11+ P31)/2), 픽셀 10(505)의 픽셀값을 주변 픽셀들의 픽셀값을 이용하여 보간할 수 있다(I22= (P11+ P13+ P31+ P33)/4). 동일한 방법으로, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 픽셀값을 갖지 않는 모든 픽셀들에 대해 보간을 수행할 수 있다. 여기서, 도 3을 참고하면, 홀로그램 생성 장치는, 픽셀값이 없는 픽셀들의 픽셀값을 보간하여 보간된 홀로그램(304)을 생성할 수 있다.
그리고, 204 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 보간된 홀로그램을 이용하여 3D 홀로그램을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참고하면, 홀로그램 생성 장치는, 보간된 홀로그램(304)을 공간 광 변조기(SLM)를 이용하여 변조함으로써 3D 홀로그램(305)을 생성할 수 있다.
도 6은 도 2의 서브 샘플링을 이용하여 홀로그램을 생성하는 방법을 수행하는 홀로그램 생성 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6에 따르면, 홀로그램 생성 장치(600)는, 포인트 홀로그램 생성부(601), 홀로그램 패턴 생성부(602), 보간부(603), 및 3D 홀로그램 생성부(604)를 포함할 수 있다.
먼저, 포인트 홀로그램 생성부(601)는 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다.
일례로, 포인트 홀로그램 생성부(601)는 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산할 수 있다. 그리고, 포인트 홀로그램 생성부(601)는 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 이용하여 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 예를 들어, (x, y)가 (홀수, 홀수)인 픽셀이 기준 픽셀로로 기설정된 경우, 포인트 홀로그램 생성부(601)는, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 홀수 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산하고, 짝수 픽셀들에 대해서는 빛의 분포를 계산하지 않을 수 있다. 그리고, 포인트 홀로그램 생성부(601)는 픽셀의 빛의 분포를 이용하여 3D 오브젝트에 포함된 각 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다.
다른 예로, 포인트 홀로그램 생성부(601)는 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들을 x축 방향 및 y축 방향으로 균등하게 서브 샘플링하여 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 이때, 기준 픽셀은 공간 광 변조기에 포함된 픽셀의 위치 좌표 (x, y)가 (1/2, 1/2), (1/4, 1/4), 또는 (1/n, 1/n)으로 기설정될 수 있다.
홀로그램 패턴 생성부(602)는 3D 오브젝트에 포함된 각 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램을 이용하여 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다. 예를 들어, 3D 오브젝트가 K개의 3D 포인트를 포함하는 경우, 홀로그램 패턴 생성부(602)는 K개의 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다. 이때, 서브 샘플링을 이용함에 따라, 포인트 홀로그램에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들은 픽셀값을 가지나, 기준 픽셀을 제외한 나머지 픽셀들은 픽셀값이 없을 수 있다. 이에 따라, 포인트 홀로그램을 누적하여 생성된 홀로그램 패턴 역시, 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들은 픽셀값을 가지며, 나머지 픽셀들은 픽셀값이 없을 수 있다.
그러면, 보간부(603)는 픽셀값이 없는 나머지 픽셀들의 픽셀값을 보간하기 위해 홀로그램 패턴에 대해 선형 보간(Linear Interpolation)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 보간부(603)는 기준 픽셀들 중 보간하고자 하는 픽셀과 이웃하는 주변 픽셀들의 픽셀값을 이용하여 보간하고자 하는 픽셀의 픽셀값을 보간할 수 있다. 여기서, 보간하고자 하는 픽셀은 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 픽셀값이 없는 픽셀로서, 기준 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들 중 어느 하나일 수 있다.
3D 홀로그램 생성부(604)는 보간된 홀로그램을 이용하여 3D 홀로그램을 생성할 수 있다. 이때, 3D 홀로그램 생성부(604)는 보간된 홀로그램을 공간 광 변조기(SLM)를 이용하여 변조함으로써 3D 홀로그램을 생성할 수 있다.
이상의 도 2 및 도 6에서 설명한 바와 같이, 홀로그램 생성 장치는, 서브 샘플링을 이용하여 각 픽셀의 빛의 분포를 계산하는 계산량을 감소시킬 수 있다. 다시 말해, 홀로그램 생성 장치는, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀로 설정된 일부 픽셀들의 빛의 분포를 계산하고, 기준 픽셀을 제외한 나머지 픽셀의 빛의 분포는 계산하지 않음에 따라 계산량을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 고속으로 3D 홀로그램을 생성할 수 있다.
이하에서는 도 7 및 도 11을 참조하여, 서브 샘플링과 풀 샘플링을 선택적으로 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 과정에 대해 설명하기로 한다.
도 7은 서브 샘플링과 풀 샘플링을 선택적으로 이용하여 홀로그램을 생성하는 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 7에서, 홀로그램 생성 방법은 도 11의 홀로그램 생성 장치에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 701 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 3D 오브젝트의 깊이 정보와 기설정된 기준값을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 서브 샘플링(sub-sampling) 및 풀 샘플링(full sampling) 중 어느 하나를 선택적으로 수행하여 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 여기서, 서브 샘플링은, 포인트 홀로그램을 생성하기 위해 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 일부 픽셀을 기준 픽셀로 결정하는 것을 의미하고, 풀 샘플링은, 포인트 홀로그램 생성 시 공간 광 변조기에 포함된 모든 픽셀을 이용하는 것을 의미한다.
예를 들어, 홀로그램 생성 장치는, 3D 오브젝트에 포함된 각 3D 포인트의 깊이값을 평균하여 깊이 정보를 생성할 수 있다. 그리고, 홀로그램 생성 장치는, 깊이 정보에 포함된 평균 깊이값과 기설정된 기준값을 비교할 수 있다.
이때, 평균 깊이값이 기준값 이상이 경우, 702 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 3D 포인트에 대응하는 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 서브 샘플링을 수행할 수 있다.
일례로, 홀로그램 생성 장치는, 상기 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산하고, 기준 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들은 빛의 분포를 계산하지 않을 수 있다.
다른 예로, 홀로그램 생성 장치는, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들을 x축 방향 및 y축 방향으로 균등하게 서브 샘플링하여 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램(point hologram)을 생성할 수 있다. 여기서, 서브 샘플링을 이용하여 포인트 홀로그램을 생성하는 동작은 도 2의 201 단계에서 포인트 홀로그램을 생성하는 동작과 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이어, 703 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴(hologram pattern)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 3D 오브젝트가 K개의 3D 포인트를 포함하고, 포인트 홀로그램이 K개인 경우, 홀로그램 생성 장치는, K개의 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다.
그리고, 704 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴에 대해 보간(Interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성할 수 있다.
예를 들어, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들에 대해 선형 보간(Linear Interpolation)을 수행할 수 있다. 다시 말해, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 픽셀값이 없는 픽셀의 픽셀값을 주변 픽셀의 픽셀값을 이용하여 보간할 수있다. 여기서, 홀로그램 패턴에 대해 보간을 수행하는 동작은 도 2의 203 단계와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이어, 705 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴을 이용하여 3D 홀로그램을 생성할 수 있다. 이때, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴에 포함된 각 픽셀들을 공간 광 변조기를 이용하여 변조함으로써 3D 홀로그램을 생성할 수 있다.
한편, 701 단계에서, 3D 오브젝트의 깊이값이 기준값 미만인 경우, 706 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 3D 포인트에 대응하는 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 풀 샘플링(full sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램(point hologram)을 생성할 수 있다.
이때, 홀로그램 생성 장치는, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들을 대상으로, 각 픽셀의 빛의 분포를 계산할 수 있다. 여기서, 픽셀의 빛의 분포는 픽셀의 픽셀값으로 표현될 수도 있다. 그리고, 홀로그램 생성 장치는 계산된 복수의 픽셀들 각각의 빛의 분포를 이용하여 3D 포인트에 해당하는 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다. 예를 들어, 3D 오브젝트가 K개의 3D 포인트를 포함하고, 공간 광 변조기(SLM)가 NxN개의 픽셀들을 포함하는 경우, 도 8을 참고하면, 홀로그램 생성 장치는, NxN개의 픽셀들 각각의 빛의 분포를 3D 포인트 별로 계산할 수 있다. 다시 말해, 홀로그램 생성 장치는, 빛의 분포를 갖는 NxN개의 픽셀들을 포함하는 포인트 홀로그램을 K개 생성(801)할 수 있다.
이어, 707 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 포인트 홀로그램을 이용하여 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참고하면, 홀로그램 생성 장치는, K개의 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴(802)을 생성할 수 있다. 이때, 도 9를 참고하면, 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 각각은 모두 픽셀값을 가지고 있을 수 있다.
그리고, 705 단계에서, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴을 이용하여 3D 홀로그램을 생성할 수 있다. 이처럼, 서브 샘플링을 이용하는 경우, 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 일부 픽셀들만 픽셀값을 가지나, 풀 샘플링을 이용하는 경우, 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 일부 픽셀들만 픽셀값을 가질 수 있다. 이에 따라, 풀 샘플링을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 경우, 서브 샘플링 보다 계산량이 증가하나, 서브 샘플링을 이용할 때보다는 좋은 화질을 제공할 수 있다.
도 10은 서브 샘플링과 풀 샘플링을 선택적으로 이용하는 기준이 되는 기준값을 설정하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 10에서, x축 방향은 공간 광 변조기(SLM)가 구비된 홀로그램 생성 장치와 3D 오브젝트 간의 거리(1005)이고, y축 방향은 거리에 따른 3D 홀로그램의 화질 변화(1004)를 나타낼 수 있다.
도 10에 따르면, 거리 d(1003)를 기준으로, 홀로그램 생성 장치와 3D 오브젝트 간의 거리가 멀어질수록 풀 샘플링(1001)을 이용하여 생성된 3D 홀로그램과 서브 샘플링(1002)을 이용하여 생성된 3D 홀로그램 간의 화질 차이가 거의 없음을 확인할 수 있다.
마찬가지로, 거리 d(1003)를 기준으로, 홀로그램 생성 장치와 3D 오브젝트 간의 거리가 가까울수록 풀 샘플링을 이용하여 생성된 3D 홀로그램과 서브 샘플링을 이용하여 생성된 3D 홀로그램 간의 화질 차이가 커짐을 확인할 수 있다. 이에 따라, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 생성 장치와 3D 오브젝트 간의 거리에 따른 화질 변화에 기초하여 기준값을 기설정할 수 있다. 예를 들어, 기준값을 거리 d(1003)에 해당하는 값으로 기설정할 수 있다. 그러면, 홀로그램 생성 장치는, 3D 오브젝트의 평균 깊이값이 기준값인 d(1003) 이상이면 서브 샘플링을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하고, 3D 오브젝트의 평균 깊이값이 기준값인 d(1003) 미만이면 풀 샘플링을 이용하여 3D 홀로그램을 생성할 수 있다.
도 11은 도 7의 서브 샘플링과 풀 샘플링을 선택적으로 이용하여 홀로그램을 생성하는 방법을 수행하는 홀로그램 생성 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 11에 따르면, 홀로그램 생성 장치(1100)는, 포인트 홀로그램 생성부(1101), 홀로그램 패턴 생성부(1102), 보간부(1103), 및 3D 홀로그램 생성부(1104)를 포함할 수 있다.
먼저, 포인트 홀로그램 생성부(1101)는 3D 오브젝트의 깊이 정보와 기설정된 기준값에 기초하여 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 서브 샘플링(sub-sampling) 및 풀 샘플링(full sampling) 중 어느 하나를 선택적으로 수행하여 포인트 홀로그램을 생성할 수 있다.
예를 들어, 3D 오브젝트의 깊이 정보에 해당하는 평균 깊이값이 기준값 이상인 경우, 포인트 홀로그램 생성부(1101)는 3D 오브젝트에 포함된 각 3D 포인트에 대응하며, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행할 수 있다.
그리고, 3D 오브젝트의 깊이 정보에 해당하는 평균 깊이값이 기준값 미만인 경우, 포인트 홀로그램 생성부(1101)는 3D 포인트에 대응하며, 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 풀 샘플링(full sampling)을 수행할 수 있다. 여기서, 서브 샘플링을 이용하여 포인트 홀로그램을 생성하는 동작은 도 7의 702 단계에서 설명한 방법과 동일하며, 풀 샘플링을 이용하여 포인트 홀로그램을 생성하는 동작은 도 7의 706 단계에서 설명한 방법과 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이어, 홀로그램 패턴 생성부(1102)는 3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트 각각에 대응하는 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다.
이때, 서브 샘플링을 이용하여 홀로그램 패턴이 생성된 경우, 보간부(1103)는 홀로그램 패턴에 대해 보간(Interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성할 수 있다. 여기서, 보간부(1103)는 선형 보간(Linear Interpolation)을 이용하여 보간된 홀로그램을 생성할 수 있다. 예를 들어, 보간부(1103)는 기준 픽셀들의 픽셀값을 이용하여 픽셀값이 없는 픽셀들의 픽셀값을 보간할 수 있다.
그러면, 3D 홀로그램 생성부(1104)는 보간된 홀로그램을 공간 광 변조기(SLM)를 이용하여 변조함에 따라 3D 홀로그램을 생성할 수 있다.
이때, 홀로그램 패턴 생성부(1102)가 풀 샘플링 이용하여 홀로그램 패턴을 생성한 경우, 홀로그램 패턴 생성부(1102)는 보간부(1103)를 바이패스(bypass)하고, 홀로그램 패턴을 3D 홀로그램 생성부(1104)로 전달할 수 있다. 여기서, 풀 샘플링을 이용하여 생성된 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 각각은 픽셀값을 가지고 있을 수 있다. 이처럼, 홀로그램 패턴에 포함된 모든 픽셀들이 픽셀값을 가짐에 따라, 3D 홀로그램 생성부(1104)는 홀로그램 패턴을 이용하여 3D 홀로그램을 생성할 수 있다. 예를 들어, 3D 홀로그램 생성부(1104)는 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 각각을 공간 광 변조기(SLM)를 이용하여 변조함에 따라 3D 홀로그램을 생성할 수 있다.
지금까지, 도 7 및 도 11에서는, 3D 오브젝트 전체의 깊이 정보를 각 3D 포인트의 깊이값의 평균을 이용하여 생성하는 것으로 설명하였으나, 이는 실시예에 해당하며, 홀로그램 생성 장치는, 3D 오브젝트를 복수개의 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역의 깊이 정보와 기설정된 기준값에 기초하여 분할된 영역 별로 서브 샘플링 및 풀 샘플링 중 어느 하나를 선택적으로 수행할 수 있다.
예를 들어, 3D 오브젝트가 M개의 영역으로 분할된 경우, 홀로그램 생성 장치는, 분할 영역 1에 포함된 각 3D 포인트의 깊이값의 평균을 이용하여 깊이 정보 1을 생성하고, 분할 영역 2에 포함된 각 3D 포인트의 깊이값의 평균을 이용하여 깊이 정보 2를 생성하고, 동일한 방법으로, 분할 영역 M에 포함된 각 3D 포인트의 깊이값의 평균을 이용하여 깊이 정보 M을 생성할 수 있다.
그리고, 홀로그램 생성 장치는, 깊이 정보 1에 해당하는 깊이값과 기준값을 비교하여 분할 영역 1에 대해 서브 샘플링 및 풀 샘플링 중 어느 하나를 선택적으로 수행할 수 있다. 동일한 방법으로, 홀로그램 생성 장치는, 깊이 정보 2에 해당하는 깊이값부터 깊이 정보 M에 해당하는 깊이값 각각과 기준값을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 분할 영역 2부터 분할 영역 M 각각에 대해 서브 샘플링 및 풀 샘플링 중 어느 하나를 선택적으로 수행할 수 있다. 이어, 홀로그램 생성 장치는, 상기 비교 결과에 기초하여 분할 영역 별로 서브 샘플링 및 풀 샘플링 중 어느 하나가 선택적으로 수행되어 생성된 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다. 그리고, 홀로그램 생성 장치는, 홀로그램 패턴을 이용하여 3D 홀로그램을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 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 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
600: 홀로그램 생성 장치
601: 포인트 홀로그램 생성부
602: 홀로그램 패턴 생성부
603: 보간부
604: 3D 홀로그램 생성부

Claims (20)

  1. 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램을 생성하는 단계;
    상기 포인트 홀로그램을 이용하여 홀로그램 패턴을 생성하는 단계;
    상기 홀로그램 패턴에 대해 보간(interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성하는 단계; 및
    상기 보간된 홀로그램을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 단계
    를 포함하는 홀로그램 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는,
    상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산하여 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는,
    상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들을 x축 방향 및 y축 방향으로 균등하게 서브 샘플링을 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보간된 홀로그램을 생성하는 단계는,
    상기 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들에 대해 선형 보간(linear interpolation)을 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는,
    3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트 각각에 대응하는 포인트 홀로그램을 생성하고,
    상기 홀로그램 패턴을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 3D 포인트 각각에서의 포인트 홀로그램을 누적하여 상기 홀로그램 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 방법.
  6. 3D 오브젝트의 깊이 정보와 기준값에 기초하여 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 선택적으로 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램을 생성하는 단계;
    상기 3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트 각각에 대응하는 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴을 생성하는 단계; 및
    상기 홀로그램 패턴을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 단계
    를 포함하는 홀로그램 생성 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는,
    상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산하여 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는,
    상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들을 x축 방향 및 y축 방향으로 균등하게 서브 샘플링을 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 서브 샘플링을 이용하여 포인트 홀로그램이 생성됨에 따라, 상기 홀로그램 패턴에 대해 보간(interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보간된 홀로그램을 생성하는 단계는,
    상기 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들에 대해 선형 보간(linear interpolation)을 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 포인트 홀로그램을 생성하는 단계는,
    상기 3D 오브젝트를 복수개의 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역의 깊이 정보와 상기 기준값에 기초하여 상기 서브 샘플링을 분할된 영역 별로 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 방법.
  12. 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램을 생성하는 포인트 홀로그램 생성부;
    상기 포인트 홀로그램을 이용하여 홀로그램 패턴을 생성하는 홀로그램 패턴 생성부;
    상기 홀로그램 패턴에 대해 보간(interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성하는 보간부; 및
    상기 보간된 홀로그램을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 3D 홀로그램 생성부
    를 포함하는 홀로그램 생성 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 포인트 홀로그램 생성부는,
    상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들 각각의 빛의 분포를 계산하여 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 포인트 홀로그램 생성부는,
    상기 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들을 x축 방향 및 y축 방향으로 균등하게 서브 샘플링을 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 보간부는,
    상기 홀로그램 패턴에 포함된 복수의 픽셀들 중 기준 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들에 대해 보간(interpolation)을 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 포인트 홀로그램 생성부는,
    3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트 각각에서의 포인트 홀로그램을 생성하고,
    상기 홀로그램 패턴 생성부는,
    상기 복수의 3D 포인트 각각에서의 포인트 홀로그램을 누적하여 상기 홀로그램 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 장치.
  17. 3D 오브젝트의 깊이 정보와 기준값에 기초하여 공간 광 변조기(SLM)에 포함된 복수의 픽셀들에 대해 선택적으로 서브 샘플링(sub-sampling)을 수행하여 포인트 홀로그램을 생성하는 포인트 홀로그램 생성부;
    상기 3D 오브젝트에 포함된 복수의 3D 포인트 각각에 대응하는 포인트 홀로그램을 누적하여 홀로그램 패턴을 생성하는 홀로그램 패턴 생성부; 및
    상기 홀로그램 패턴을 이용하여 3D 홀로그램을 생성하는 3D 홀로그램 생성부
    를 포함하는 홀로그램 생성 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 서브 샘플링을 이용하여 포인트 홀로그램이 생성됨에 따라, 상기 홀로그램 패턴에 대해 보간(interpolation)을 수행하여 보간된 홀로그램을 생성하는 보간부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로 그램 생성 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 포인트 홀로그램 생성부는,
    상기 3D 오브젝트를 복수개의 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역의 깊이 정보와 상기 기준값에 기초하여 상기 서브 샘플링을 분할된 영역 별로 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 생성 장치.
  20. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
KR1020110106979A 2011-10-19 2011-10-19 고속으로 홀로그램을 생성하는 방법 및 장치 KR101778962B1 (ko)

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