KR20220086866A - 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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KR20220086866A
KR20220086866A KR1020200177048A KR20200177048A KR20220086866A KR 20220086866 A KR20220086866 A KR 20220086866A KR 1020200177048 A KR1020200177048 A KR 1020200177048A KR 20200177048 A KR20200177048 A KR 20200177048A KR 20220086866 A KR20220086866 A KR 20220086866A
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Abstract

라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성 장치는 상기 복수의 요소 렌즈 및 상기 복수의 픽셀 간의 상대적 위치 관계에 기초하여 각 요소 렌즈에 대한 픽셀 할당 조건을 설정하는 설정부, 사용자의 위치 정보를 수신하는 수신부, 상기 픽셀 할당 조건 및 상기 사용자의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하는 도출부, 상기 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성하는 시점 영상 생성부 및 상기 생성된 복수의 시점 영상에 기초하여 상기 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성부를 포함한다.

Description

라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램{APPARATUS, METHOD AND COMPUTER PROGRAM FOR GENERATING LIGHT FIELD CONTENTS}
본 발명은 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display)의 경우 잦은 착용 또는 장시간 사용으로 인한 위험성이 계속 지적되고 있다. 또한, 종래의 안경식 3 차원 디스플레이의 경우에도 장시간 사용시 초점 수렴 불일치로 인해 시각적 피로 현상이 발생한다는 문제점이 있었다.
라이트 필드 디스플레이는 무안경식 3차원 디스플레이로, 시각적 피로도를 최소화하면서 자연스러운 입체 영상을 제공하는 장점이 있다. 라이트 필드 콘텐츠는 복수의 시점 영상의 픽셀 정보를 재배열함으로써 생성되고, 각 픽셀 또는 서브 픽셀마다 서로 다른 시점 정보를 포함한다.
최근 높은 그래픽 성능을 구현할 수 있는 하드웨어 그래픽 카드 및 고해상도 디스플레이가 출시되어, 라이트 필드 기술을 구현할 수 있는 기반이 마련되었다. 그러나, 고화질의 입체 영상을 출력하기 위해서는 라이트 필드 콘텐츠의 기초가 되는 복수의 시점 영상을 모두 고화질 영상 정보로 생성해야 하므로, 시간 및 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
한편, VR 콘텐츠의 렌더링 속도를 향상시키는 기술로서, 포비티드 랜더링(foveated rendering)이 제안된 바 있다. 그러나, 포비티드 랜더링은 사용자의 시선 정보를 추적하여 시선이 위치하는 부분과 인접한 부분의 정보만을 고화질로 생성하는 방식을 취한다.
그러나, 포비티드 랜더링은 영상의 일부 영역만이 고화질 영상으로 인식되어 사용자가 콘텐츠를 시청함에 있어서 이질감이 존재하는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제 1608970호 (2016.03.29. 등록)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 요소 렌즈 및 복수의 픽셀 간의 상대적 위치 관계에 기초하여 각 요소 렌즈에 대한 픽셀 할당 조건을 설정하고, 사용자의 위치 정보를 수신하고, 픽셀 할당 조건 및 사용자의 위치 정보에 기초하여 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하고, 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성하고, 생성된 복수의 시점 영상에 기초하여 라이트 필드 콘텐츠를 생성하고자 한다.
입체 영상의 전체 영역이 고화질 영상으로 인식될 수 있도록 하는 라이트 필드 콘텐츠의 생성 속도를 개선하는 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 복수의 픽셀로 구성되는 디스플레이 및 복수의 요소 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈를 이용하여 입체 영상으로 출력되는 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성 장치에 있어서, 상기 복수의 요소 렌즈 및 상기 복수의 픽셀 간의 상대적 위치 관계에 기초하여 각 요소 렌즈에 대한 픽셀 할당 조건을 설정하는 설정부, 사용자의 위치 정보를 수신하는 수신부, 상기 픽셀 할당 조건 및 상기 사용자의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하는 도출부, 상기 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성하는 시점 영상 생성부 및 상기 생성된 복수의 시점 영상에 기초하여 상기 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 픽셀 할당 조건은 상기 복수의 요소 렌즈 중 제 1 요소 렌즈의 중심 및 상기 제 1 요소 렌즈에 할당되는 픽셀의 중심이 이루는 각도에 기초하여 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도출부는 상기 사용자의 위치 정보에 기초하여 상기 사용자의 양안 중 적어도 어느 하나의 동공의 축 및 상기 복수의 요소 렌즈 중 제 1 요소 렌즈의 중심이 이루는 각도 정보를 더 도출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도출부는 상기 각도 정보에 기초하여 상기 사용자의 양안 중 적어도 어느 하나에 의해 인지되는 픽셀의 위치를 도출하고, 상기 픽셀의 위치에 기초하여 상기 고화질 픽셀 위치 정보를 도출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도출부는 상기 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 시점 영상 각각의 고화질 영상 영역을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시점 영상 생성부는 상기 결정된 고화질 영상 영역에 기초하여 상기 복수의 시점 영상을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 콘텐츠 생성부는 상기 복수의 시점 영상을 구성하는 복수의 픽셀을 재배열함으로써 상기 라이트 필드 콘텐츠를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 복수의 픽셀로 구성되는 디스플레이 및 복수의 요소 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈를 이용하여 입체 영상으로 출력되는 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성 방법에 있어서, 상기 복수의 요소 렌즈 및 상기 복수의 픽셀 간의 상대적 위치 관계에 기초하여 각 요소 렌즈에 대한 픽셀 할당 조건을 설정하는 단계, 사용자의 위치 정보를 수신하는 단계, 상기 픽셀 할당 조건 및 상기 사용자의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하는 단계, 상기 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성하는 단계 및 상기 생성된 복수의 시점 영상에 기초하여 상기 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 복수의 픽셀로 구성되는 디스플레이 및 복수의 요소 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈를 이용하여 입체 영상으로 출력되는 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 경우, 상기 복수의 요소 렌즈 및 상기 복수의 픽셀 간의 상대적 위치 관계에 기초하여 각 요소 렌즈에 대한 픽셀 할당 조건을 설정하고, 사용자의 위치 정보를 수신하고, 상기 픽셀 할당 조건 및 상기 사용자의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하고, 상기 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성하고, 상기 생성된 복수의 시점 영상에 기초하여 상기 라이트 필드 콘텐츠를 생성하도록 하는 명령어들의 시퀀스를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성함으로써 시점 영상의 일부분만 고화질 영상 정보로 생성하더라도 전체 영역이 고화질 영상으로 인식되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 생성 장치의 구성도이다.
도 2는 라이트 필드 디스플레이의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 방법을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 시점 영상의 비교예를 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 시점 영상들에 기초하여 생성된 라이트 필드 콘텐츠를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 생성 방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하에서 언급되는 "네트워크"는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 생성 장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 콘텐츠 생성 장치(100)는 설정부(110), 수신부(120), 도출부(130), 시점 영상 생성부(140) 및 콘텐츠 생성부(150)를 포함할 수 있다.
콘텐츠 생성 장치(100)는 라이트 필드 콘텐츠를 생성할 수 있다. 라이트 필드 콘텐츠는 복수의 픽셀로 구성되는 디스플레이 및 복수의 요소 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈를 이용하여 입체 영상으로 출력될 수 있다.
도 2는 라이트 필드 디스플레이의 원리를 설명하기 위한 도면으로, 비교 설명을 위해 도 2의 (a)는 일반적인 2 차원 디스플레이를 예시적으로 도시하고, 도 2의 (b)는 3 차원 디스플레이 중의 하나인 라이트 필드 디스플레이를 예시적으로 도시한다.
도 2의 (a)를 참조하면, 2 차원 디스플레이(200)를 구성하는 복수의 픽셀 각각으로부터 광선이 발산된다. 사용자는 각 픽셀로부터 발산된 광선에 의하여 2 차원 이미지를 인식할 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 라이트 필드 디스플레이는 복수의 픽셀로 구성되는 디스플레이(201) 및 복수의 요소 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈(203)를 포함한다.
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 디스플레이(201)의 각 픽셀로부터 발산된 광선은 디스플레이(201)의 전면의 렌티큘러 렌즈(203)를 통과해 방향성을 가질 수 있다. 이에 의하여, 각 픽셀로부터 발산된 광선이 3 차원 공간 상의 한 점(205)에서 수렴할 수 있다.
라이트 필드 디스플레이는 3 차원 공간 상의 한 점(205)에 복셀(voxel)을 표시할 수 있다. 사용자는 라이트 필드 디스플레이(201)로부터 발산된 광선을 마치 복셀로부터 발산된 것으로 인식할 수 있고, 이를 통하여 사용자는 3 차원 이미지를 인식할 수 있다.
콘텐츠 생성 장치(100)는 상술한 바와 같은 라이트 필드 디스플레이에서 출력될 라이트 필드 콘텐츠를 생성할 수 있다. 라이트 필드 콘텐츠를 라이트 필드 디스플레이에 출력함으로써 3 차원 공간 상에 복수의 복셀이 표시될 수 있고, 이로부터 3 차원 이미지 및 입체 영상이 재생될 수 있다.
설정부(110)는 복수의 요소 렌즈 및 복수의 픽셀 간의 상대적 위치 관계에 기초하여 각 요소 렌즈에 대한 픽셀 할당 조건을 설정할 수 있다.
상술한 라이트 필드 디스플레이의 원리에 따라, 각 요소 렌즈에 할당되는 픽셀의 개수가 고정된 경우를 가정한다. 예를 들어, 각 요소 렌즈마다 세 개의 픽셀이 할당될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 픽셀 할당 조건을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 요소 렌즈(203-1)에 세 개의 픽셀(201a, 201b 및 201c)가 할당된 경우를 예시적으로 도시한다.
도 3을 참조하면, 디스플레이(201)의 픽셀(201a, 201b 및 201c)의 피치(pitch)의 값은
Figure pat00001
이고, 렌티큘러 렌즈(203) 및 디스플레이(201) 사이의 거리의 값은
Figure pat00002
로 표현될 수 있다.
설정부(110)는 복수의 요소 렌즈 중 제 1 요소 렌즈의 중심 및 제 1 요소 렌즈에 할당되는 픽셀의 중심이 이루는 각도에 기초하여 픽셀 할당 조건을 설정할 수 있다.
설정부(110)는 예를 들어 하기의 수학식 1에 기초하여 요소 렌즈의 중심 및 요소 렌즈에 할당되는 픽셀의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00003
)를 도출할 수 있다.
Figure pat00004
수학식 1에서,
Figure pat00005
은 각 픽셀의 픽셀 번호로, 예를 들어 요소 렌즈에 세 개의 픽셀이 할당된 경우에 상방의 픽셀부터 1, 0, -1의 값을 가질 수 있다. 또한, 수학식 1에서
Figure pat00006
는 디스플레이(201)의 픽셀 피치의 값이고,
Figure pat00007
는 렌티큘러 렌즈(203) 및 디스플레이(201) 사이의 거리의 값을 나타낼 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 픽셀(201a)은 픽셀 번호 1에 해당하고, 픽셀(201b)은 픽셀 번호 0에 해당하고, 픽셀(201c)은 픽셀 번호 -1에 해당할 수 있다.
설정부(110)는 상술한 수학식 1에 기초하여 요소 렌즈(203-1)의 중심 및 픽셀(201a)의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00008
)를 도출할 수 있다. 마찬가지의 방식으로 설정부(110)는 요소 렌즈(203-1)의 중심 및 픽셀(201b)의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00009
) 및 요소 렌즈(203-1)의 중심 및 픽셀(201c)의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00010
)를 도출할 수 있다. 도 3에서 요소 렌즈(203-1)의 중심 및 픽셀(201b)의 중심이 평행하므로
Figure pat00011
은 생략하였다.
설정부(110)는 요소 렌즈(203-1)의 중심 및 요소 렌즈에 할당되는 각 픽셀(201a, 201b 및 201c)의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00012
,
Figure pat00013
및
Figure pat00014
)에 기초하여 픽셀 할당 조건을 설정할 수 있다.
설정부(110)는 예를 들어, 요소 렌즈(203-1)의 중심 및 픽셀(201b)의 중심을 이은 평행선을 기준으로, 요소 렌즈(203-1)의 중심 및 요소 렌즈에 할당되는 각 픽셀(201a, 201b 및 201c)의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00015
,
Figure pat00016
및
Figure pat00017
)에 기초하여 픽셀 할당 조건을 설정할 수 있다.
예를 들어, 요소 렌즈(203-1)의 중심 및 픽셀(201a)의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00018
)가 20°이고, 요소 렌즈(203-1)의 중심 및 픽셀(201b)의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00019
)가 0°이고, 요소 렌즈(203-1)의 중심 및 픽셀(201c)의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00020
)가 -20°로 도출될 수 있다.
이 때, 픽셀(201a)의 픽셀 할당 조건은 10 ~ 30°이고, 픽셀(201b)의 픽셀 할당 조건은 -10 ~ 10°이고, 픽셀(201c)의 픽셀 할당 조건은 -30 ~ -10°로 설정될 수 있다.
일반적으로 디스플레이 및 렌티큘러 렌즈의 스펙은 고정된 값을 가지므로, 콘텐츠 생성 장치(100)는 요소 렌즈의 중심 및 요소 렌즈에 할당되는 각 픽셀(의 중심이 이루는 각도만을 고려하여 픽셀 할당 조건을 설정한다.
수신부(120)는 사용자의 위치 정보를 수신할 수 있다. 수신부(120)는 콘텐츠 생성 장치(100)와 연결된 외부의 카메라, 센서 등으로부터 사용자의 위치 정보를 수신할 수 있다.
예를 들어, 수신부(120)는 안구 추적용 카메라가 촬영한 영상에 기초한 사용자의 위치 정보를 수신할 수 있다.
도 4를 참조하면, 사용자의 시청 영역(400)은 사용자의 위치 정보, 예를 들어, 사용자의 오른쪽 눈(40a)과 왼쪽 눈(40b)의 위치 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 사용자는 시청 영역(400) 내에 도달하는 광선에 의해 디스플레이(201) 및 렌티큘러 렌즈(203)를 이용하여 출력되는 입체 영상을 인지할 수 있다.
따라서, 사용자는 디스플레이(201)를 구성하는 모든 픽셀의 광선이 아닌, 시청 영역(400) 내에 도달하는 광선을 발산하는 픽셀에 의한 정보만을 인지할 수 있다.
본 발명은 사용자의 양안 중 적어도 어느 하나에 의해 인지되는 픽셀의 위치에 기초하여 시점 영상의 일부분만 고화질 영상 정보로 생성함으로써, 전체 영역이 고화질 영상으로 인식되도록 하는 입체 영상을 출력하는 동시에, 시점 영상의 렌더링 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
도출부(130)는 디스플레이를 구성하는 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보를 도출할 수 있다. 도출부(130)는 픽셀 할당 조건 및 사용자의 위치 정보에 기초하여 고화질 픽셀 위치 정보를 도출할 수 있다.
도출부(130)는 사용자의 위치 정보에 기초하여 사용자의 양안 중 적어도 어느 하나의 동공의 축 및 복수의 요소 렌즈 중 제 1 요소 렌즈의 중심이 이루는 각도 정보를 도출할 수 있다.
도출부(130)는 도출된 각도 정보에 기초하여 사용자의 양안 중 적어도 어느 하나에 의해 인지되는 픽셀의 위치를 도출할 수 있다. 도출부(130)는 사용자의 양안 중 적어도 어느 하나에 의해 인지되는 픽셀의 위치에 기초하여 고화질 픽셀 위치 정보를 도출할 수 있다.
도 5를 참조하면, 도출부(130)는 예를 들어, 사용자의 위치 정보에 기초하여 사용자의 오른쪽 눈(40a)의 동공의 축 및 요소 렌즈(203-1)의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00021
)를 도출할 수 있다. 도출부(130)는
Figure pat00022
값에 기초하여 요소 렌즈(203-1)에 할당된 픽셀 중 사용자의 오른쪽 눈(40a)에 의해 인지되는 픽셀의 위치를 도출할 수 있다.
도출부(130)는 예를 들어, 사용자의 위치 정보에 기초하여 사용자의 왼쪽 눈(40b)의 동공의 축 및 요소 렌즈(203-7)의 중심이 이루는 각도(
Figure pat00023
)를 도출할 수 있다. 도출부(130)는
Figure pat00024
값에 기초하여 요소 렌즈(203-1)에 할당된 픽셀 중 사용자의 왼쪽 눈(40b)에 의해 인지되는 픽셀의 위치를 도출할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 각 요소 렌즈마다 세 개의 픽셀이 할당된 경우에 있어서, 픽셀 할당 조건이 표 1과 같이 설정된 경우를 가정할 수 있다.
Figure pat00025
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 렌티큘러 렌즈(203)가 일곱 개의 요소 렌즈(203-1,??,203-7)를 포함하고 상방의 요소 렌즈부터 요소 렌즈 번호 1 내지 7에 해당하는 경우, 사용자의 오른쪽 눈(40a) 및 왼쪽 눈(40b)에 의해 인지되는 픽셀의 위치는 표 2와 같이 도출될 수 있다.
Figure pat00026
표 1 및 표 2를 참조하면, 예를 들어, 사용자의 오른쪽 눈(40a)의 동공의 축 및 요소 렌즈(203-1)의 중심이 이루는 각도가 8°이므로, 표 1의 픽셀 할당 조건에 따라 요소 렌즈(203-1)에 할당된 픽셀 중 픽셀 번호 1에 해당하는 픽셀(도 3의 픽셀 201a)이 사용자의 오른쪽 눈(40a)에 의해 인지될 수 있다.
도출부(130)는 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상 각각의 고화질 영상 영역을 결정할 수 있다.
시점 영상 생성부(140)는 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성할 수 있다. 시점 영상 생성부(140)는 결정된 고화질 영역에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성할 수 있다.
콘텐츠 생성부(150)는 생성된 복수의 시점 영상에 기초하여 라이트 필드 콘텐츠를 생성할 수 있다. 콘텐츠 생성부(150)는 복수의 시점 영상을 구성하는 복수의 픽셀을 재배열함으로써 라이트 필드 콘텐츠를 생성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 시점 영상 1은 모든 영역이 고화질이고, 시점 영상 2는 모든 영역이 저화질이고, 시점 영상 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 결정된 고화질 영역에 기초하여 생성된 것이다.
생성된 라이트 필드 콘텐츠는 복수의 픽셀로 구성되는 디스플레이 및 복수의 요소 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈를 통해 입체 영상으로 출력될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라이트 필드 콘텐츠에 기초하여 출력되는 입체 영상은 전체 영역이 고화질 영상으로 인식될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 시점 영상 3은, 고화질 영역인 일부 및 저화질 영역인 나머지 일부를 포함할 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 시점 영상 1 내지 3에 기초하여 생성된 라이트 필드 콘텐츠를 설명하기 위한 도면이다.
시점 영상 1은 모든 영역이 고화질이므로, 시점 영상 1에 기초하여 생성된 라이트 필드 콘텐츠에 기초하여 출력되는 입체 영상은 전체 영역이 고화질 영상으로 인식될 수 있다.
시점 영상 2는 모든 영역이 저화질이므로, 시점 영상 2에 기초하여 생성된 라이트 필드 콘텐츠에 기초하여 출력되는 입체 영상은 전체 영역이 저화질 영상으로 인식될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 시점 영상 3에 기초하여 생성된 라이트 필드 콘텐츠에 기초하여 출력되는 입체 영상은, 시점 영상 1에 기초한 경우와 마찬가지로, 전체 영역이 고화질로 인식되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 영상의 일부 영역만이 고화질로 인식되는 포비티드 랜더링과 달리 영상의 전체 영역이 고화질 영상으로 인식될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텐츠 생성 방법의 순서도이다. 도 8에 도시된 콘텐츠 생성 장치(100)에서 수행되는 콘텐츠를 생성하는 방법(800)은 도 1에 도시된 실시예에 따라 콘텐츠 생성 장치(100)에 의해 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1에 도시된 실시예에 따라 콘텐츠 생성 장치(100)에서 수행되는 콘텐츠를 생성하는 방법에도 적용된다.
단계 S810에서 콘텐츠 생성 장치(100)는 복수의 요소 렌즈 및 복수의 픽셀 간의 상대적 위치 관계에 기초하여 각 요소 렌즈에 대한 픽셀 할당 조건을 설정할 수 있다.
단계 S820에서 콘텐츠 생성 장치(100)는 사용자의 위치 정보를 수신할 수 있다.
단계 S830에서 콘텐츠 생성 장치(100)는 픽셀 할당 조건 및 사용자의 위치 정보에 기초하여 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보를 도출할 수 있다.
단계 S840에서 콘텐츠 생성 장치(100)는 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성할 수 있다.
단계 S850에서 콘텐츠 생성 장치(100)는 생성된 복수의 시점 영상에 기초하여 라이트 필드 콘텐츠를 생성할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S810 내지 S850은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.
도 1 내지 도 8을 통해 설명된 콘텐츠 생성 장치에서 콘텐츠를 생성하는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 콘텐츠 생성 장치
110: 설정부
120: 수신부
130: 도출부
140: 시점 영상 생성부
150: 콘텐츠 생성부

Claims (15)

  1. 복수의 픽셀로 구성되는 디스플레이 및 복수의 요소 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈를 이용하여 입체 영상으로 출력되는 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성 장치에 있어서,
    상기 복수의 요소 렌즈 및 상기 복수의 픽셀 간의 상대적 위치 관계에 기초하여 각 요소 렌즈에 대한 픽셀 할당 조건을 설정하는 설정부;
    사용자의 위치 정보를 수신하는 수신부;
    상기 픽셀 할당 조건 및 상기 사용자의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하는 도출부;
    상기 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성하는 시점 영상 생성부; 및
    상기 생성된 복수의 시점 영상에 기초하여 상기 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성부
    를 포함하는 것인, 콘텐츠 생성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 픽셀 할당 조건은 상기 복수의 요소 렌즈 중 제 1 요소 렌즈의 중심 및 상기 제 1 요소 렌즈에 할당되는 픽셀의 중심이 이루는 각도에 기초하여 설정되는 것인, 콘텐츠 생성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도출부는 상기 사용자의 위치 정보에 기초하여 상기 사용자의 양안 중 적어도 어느 하나의 동공의 축 및 상기 복수의 요소 렌즈 중 제 1 요소 렌즈의 중심이 이루는 각도 정보를 더 도출하는 것인, 콘텐츠 생성 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 도출부는 상기 각도 정보에 기초하여 상기 사용자의 양안 중 적어도 어느 하나에 의해 인지되는 픽셀의 위치를 도출하고, 상기 픽셀의 위치에 기초하여 상기 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하는 것인, 콘텐츠 생성 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 도출부는 상기 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 시점 영상 각각의 고화질 영상 영역을 결정하는 것인, 콘텐츠 생성 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 시점 영상 생성부는 상기 결정된 고화질 영상 영역에 기초하여 상기 복수의 시점 영상을 생성하는 것인, 콘텐츠 생성 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘텐츠 생성부는 상기 복수의 시점 영상을 구성하는 복수의 픽셀을 재배열함으로써 상기 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 것인, 콘텐츠 생성 장치.
  8. 복수의 픽셀로 구성되는 디스플레이 및 복수의 요소 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈를 이용하여 입체 영상으로 출력되는 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성 장치에 의해 수행되는 콘텐츠 생성 방법에 있어서,
    상기 복수의 요소 렌즈 및 상기 복수의 픽셀 간의 상대적 위치 관계에 기초하여 각 요소 렌즈에 대한 픽셀 할당 조건을 설정하는 단계;
    사용자의 위치 정보를 수신하는 단계;
    상기 픽셀 할당 조건 및 상기 사용자의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하는 단계;
    상기 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 복수의 시점 영상에 기초하여 상기 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 단계
    를 포함하는 것인, 콘텐츠 생성 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 픽셀 할당 조건은 상기 복수의 요소 렌즈 중 제 1 요소 렌즈의 중심 및 상기 제 1 요소 렌즈에 할당되는 픽셀의 중심이 이루는 각도에 기초하여 설정되는 것인, 콘텐츠 생성 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 사용자의 위치 정보에 기초하여 상기 사용자의 양안 중 적어도 어느 하나의 동공의 축 및 상기 복수의 요소 렌즈 중 제 1 요소 렌즈의 중심이 이루는 각도 정보를 도출하는 단계를 더 포함하는 것인, 콘텐츠 생성 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 각도 정보에 기초하여 상기 사용자의 양안 중 적어도 어느 하나에 의해 인지되는 픽셀의 위치를 도출하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하는 단계는 상기 픽셀의 위치에 기초하여 상기 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하는 것인, 콘텐츠 생성 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 시점 영상 각각의 고화질 영상 영역을 결정하는 단계를 더 포함하는 것인, 콘텐츠 생성 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 시점 영상을 생성하는 단계는 상기 결정된 고화질 영상 영역에 기초하여 상기 복수의 시점 영상을 생성하는 것인, 콘텐츠 생성 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 시점 영상을 구성하는 복수의 픽셀을 재배열함으로써 상기 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 단계를 더 포함하는 것인, 콘텐츠 생성 방법.
  15. 복수의 픽셀로 구성되는 디스플레이 및 복수의 요소 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈를 이용하여 입체 영상으로 출력되는 라이트 필드 콘텐츠를 생성하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 경우,
    상기 복수의 요소 렌즈 및 상기 복수의 픽셀 간의 상대적 위치 관계에 기초하여 각 요소 렌즈에 대한 픽셀 할당 조건을 설정하고,
    사용자의 위치 정보를 수신하고,
    상기 픽셀 할당 조건 및 상기 사용자의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 픽셀 중 기준 화질 영상을 출력할 기준 픽셀들보다 고화질 영상을 출력할 고화질 픽셀들의 위치를 포함하는 고화질 픽셀 위치 정보를 도출하고,
    상기 고화질 픽셀 위치 정보에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성하고,
    상기 생성된 복수의 시점 영상에 기초하여 상기 라이트 필드 콘텐츠를 생성하도록 하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는 것인, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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