Technology to create a 360-degree panorama of a square room using a single projector and a hemispherical mirror

In this research, we describe the method of implementing a 360-degree panorama using one projector, in terms of hardware and in the production of projected pre-distortion images. We propose a method of installing a projector and a reflector on the central ceiling of the space to minimize the shadows generated based on the position of the spectators. We used a virtual camera and virtual space where the projector and hemisphere positions were set to the same as in the exhibition space in Unity. After the image projected on the screen was mapped on the wall of the virtual space, the pre-distortion image was created by the method of capturing from the virtual camera using the ray tracing technique. When the produced pre-distortion image is hemispherical reflected and projected by the projector installed at the same position as the virtual camera, the image is reflected and projected 360 degrees on the panoramic screen.

1대의 프로젝터와 반구형 반사경을 이용한 사각방 360도 파노라마 생성 기법

본 연구는 1대의 프로젝터를 이용하여 360도 파노라마를 구현할 수 있는 방법을 하드웨어적인 부분과, 투사 될 사전왜곡 이미지 제작 부분에 대해 기술하고 있다. 관람객의 위치에 따라 발생하는 그림자를 최소화하기 위하여 공간의 중앙 천정에 프로젝터와 반사경을 설치하는 방법을 제안하고 있다. 유니티 엔진 가상공간에서 프로젝터 및 반구 반사경의 위치를 전시공간과 동일하게 설정한 후, 프로젝터를 가상 카메라로 간주하고 환경을 렌더링하여 프로젝터를 이용하여 투사할 때 사용할 사전왜곡 이미지를 생성하였다. 스크린에 투사할 이미지를 가상공간의 벽면에 맵핑시켜 놓은 뒤 레이트레이싱 기법을 이용하여 가상 카메라에 가상 촬영 (레이 트레이싱)하는 방식으로 사전 왜곡 이미지를 제작 하였다. 본 기법의 특징은 사전왜곡 이미지 생성에 사용자가 최소한으로 개입한다는 것이다. 사전왜곡 이미지를 가상 카메라와 동일한 위치에 설치된 프로젝터에서 반구형 반사경에 투사하면 반구경 거울에 의해 이미지가 사방으로 반사되어 원통형 또는 사각방 모양의 파노라마 스크린에 360도로 투영된다.