수치위성영상을 활용한 3차원 영상정보의 생성에는 수치지형표고자료, 정사영상, 그리고 지형지물의 3차원 위치자료가 필수적 인 요소가 된다. 본 연구에서는 입체해석도화 방식으로 수행되던 지형지물의 3차원 위치자료 추출과정을 수치사진측정 기술로 전환하도록 시도하였다. 이 과정을 위해 정사영상 생성에 의한 방법 및 입체영상 형성과 입체관측원리를 이용하여 스테레오 위크스테이션 상에서의 지형지물 위치자료 추출 기법을 연구하였다. 또 한, 각 과정에 대한 프로그램을 개발하고, SPOT위성영상을 기준영상으로 활용하여 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 추출된 자료의 위치정확도를 분석하여, 수치사진측정 기술에 의해 지도제작시 위치정확도 요구조건을 만족하는 지형지물 3차원 위치자료의 추출가능성을 입증하였다.
입체영상 디스플레이 제조 및 콘텐츠 저작 소프트웨어 기술의 발달은 3차원 입체영상의 응용 분야를 특수한 가상시뮬레이션의 응용 분야에서 주변에서 흔히 접할 수 있는 영화, 게임, 광고, 전시 등 다양한 분야로 확장시키고 있다. 하지만, 현존하는 양안시차 원리 기반의 입체영상은 시청자에게 피로감을 유발시킨다. 양안시차에 의한 깊이 인지와 피로감 사이의 관계를 도출하기 위해 시청자 실험 기반의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 현재 3차원 입체영상 제작 및 시청 가이드라인의 결과물들이 제시되고 있다. 또한, 입체영상 기술은 과다 깊이 제공을 통한 몰입도 증대의 제작자 측면과 허용 범위 내의 최소 피로 추구의 시청자 측면의 상반되는 목적성을 갖고 있다. 본 연구는 3D입체영상 제작 및 가이드라인에 기초가 되는 깊이 변화도 중심의 분석 데이터를 제공한다. 입체영상 제작자 측면에서 활용 가능한 안정적 깊이 변화 구간과 장면 간 깊이 변화의 속도 기준을 도출하였으며, 시청자 측면에서는 뇌파 장치를 활용하여 깊이 변화 적응 시간에 대한 기준 값을 제시하였다.
다양한 지형공간과 시설물이 공존하는 대학캠퍼스를 입체적으로 보여주고 그 시설물을 관리하기 위해서는 2차원 평면적 요소와 결합된 3차원 이상의 공간정보의 생성은 매우 중요한 캠퍼스 관리의 선택요소로 등장하고 있다. 이를 위하여 현재 사용가능한 지형도와 시설도 및 영상자료를 정확한 위치정보로 추출 또는 변환하여 지형공간 내에 존재하는 도로, 건물, 기타 시설물을 입체적으로 중첩함으로서 3차원 이상의 입체적 효과는 물론 부분적으로는 이동접근이 가능한 시뮬레이션 작업을 적용하였다.
최근 3차원 TV 방송 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 3차원 TV 방송 기술이란 2차원 영상에 깊이 정보를 부가하여 사용자로 하여금 입체감과 현장감을 느낄 수 있게 하는 방송을 말한다. 스테레오 영상을 이용하면 입체감은 느낄 수 있지만 시점이 고정되는 단점이 있다. 또한, 다시점 영상의 경우 데이터 양이 커지는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하고, 자연스럽고 연속적인 입체감을 느낄 수 있게 하는 방법으로 중간 시점 영상 합성 방법이 사용된다. 본고에서는 3차원 영상처리 기술의 한 분야 중 중간 시점 영상을 합성하는 방식에 대해 살펴보고자 한다. 기존의 스테레오 정합을 기반으로 하는 변이 추정 방식과 변이를 이용하여 중간 시점 영상을 합성하는 방법에 대해 기술하고 결론을 맺고자 한다.
본 논문에서는 스마트폰이나 태블릿 PC등의 매체에서 2차원 적으로 보이는 컨텐츠를 프로젝션 도구를 사용해서 3차원 입체영상으로 볼 수 있게 하는 연구를 했다. 이를 위해 4장의 브라운 유리를 피라미드 모양으로 구성했고, PC로부터 출력되는 4대의 LCD 모니터 화면을 역 피라미드 모양의 거울 4면으로 각각 프로젝션 시켜서 거울의 중심부에 3차원 입체 영상이 나타나게 시스템을 구성했다. 실험은 태블릿 PC와 서버측 PC(데스크탑 PC)를 무선으로 연동시켜, 태블릿 PC에서 선택한 콘텐츠가 서버측 PC에서 실행되어 역 피라미드형 거울의 중심부에 3차원 입체영상으로 보이게 했다. 실험결과 관찰자의 관찰 각도에 따라서 조금 차이가 나지만 2차원 컨텐츠를 3차원적으로 디스플레이 하는 것이 가능함을 보였다.
영화 '스타워즈'를 보면 적들과 대치하고 있는 일촉즉발의 위기 상황에서 '해결사'가 나타나 공주의 메시지를 공중에 홀로그램으로 재생시켜 모면책을 알려주고 순식간에 사라지는 장면이 나온다. 그리고, 영화 '마이너리티 리포트'에서는 주인공 톰크루즈가 가족과 찍은 동영상을 일반적인 디스플레이가 아닌 공중에다 홀로그램을 펼쳐놓고 3차원 입체영상을 만들어 회상하는 장면이 나온다.(중략)
사람이 현실에서 공간감과 거리감이 있는 3차원 세계를 인지하고 주변 대상들과 상호 작용을 하면서 생활하는 것은 너무나도 자연스러운 것으로 받아들여지고 있습니다. 그러나 지금까지 현실 세계의 정보를 전달하는 영상 매체는 모두 평면적인 2D 영상에 머물러 있었으며, 3DTV는 기존과 달리 현실과 동일한 3차원 입체영상을 TV방송을 통해 전달하고자 하는 기술입니다. 3DTV 입체방송은 흑백TV에서 컬러TV로의 변화와 같이 영상 매체의 큰 변혁을 몰고 올 차세대 서비스로 주목 받고 있습니다. 또한 그 기반이 되는 3D 입체영상 기술은 TV방송뿐만 아니라, 게임, 교육, 의료, 산업 설계, 탐사 및 국방 분야에 이르기까지 매우 다양한 분야에 적용되어 기존과는 차별되는 성능과 경험을 제공하게 될 것이며, 잠재적인 산업 파급효과가 대단히 클 것으로 기대되고 있습니다. 이러한 3DTV 방송의 활성화를 위해서는 디스플레이, 콘텐츠 및 서비스 인프라를 포함하는 eco-system이 잘 조정되어야 하며, 특히 시각 피로 및 시각안전성과 같은 인간공학적인 측면에서 연구 및 관련 표준화가 뒷받침되어야 합니다. 3DTV 기술은 초기의 안경 착용이 필요한 스테레오 3DTV로부터 지속적으로 발전하여 장기적으로 안경 착용이 필요 없는 다시점 또는 홀로그래픽 3DTV가 실현될 것이며, 이에 대비한 기초기반 연구도 꾸준히 병행되어야 할 것입니다.
안경식 3차원 입체영상 콘텐츠에 대한 사용자 평가는 객관적/주관적 평가 방법을 활용하여 많은 연구가 이루어지고 있지만 무안경식 3차원 입체 영상 콘텐츠에 대한 사용자 평가는 미비한 실정이며 특히 생체신호를 적용한 객관적 평가에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 무안경 입체 영상 화질에 대한 객관적 사용자 평가 도구개발을 위한 사전연구로서 무안경 입체영상 화질 변화에 따른 뇌파(Electroencephalogram, EEG)의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 무안경식 입체영상 시스템의 디스플레이로 활용되고 있는 렌티큘러 방식 입체 영상을 최적입체영상과 왜곡입체영상으로 구분하여 제작하고, 이를 총 26명의 피험자에게 차례로 제시하며 8개 채널의 뇌파를 측정하였다. 각 영상 시청시 획득한 뇌파를 채널별과 주파수별로 분류하여 통계적 상관관계를 분석하였다. 분석 결과 뇌파진동 중 알파파의 경우 최적입체영상과 왜곡입체영상 사이에서 통계적으로 유의미한 차이가 확인되지 않았으나 베타파의 경우 통계적으로 유의미한 차이가 확인되었다. 베타파의 경우 왜곡입체영상에서 최적입체영상보다 통계적으로 유의미하게 높게 나타났으며 이는 왜곡입체영상 시청 시 피로감 또는 불안감 증폭에 따른 베타파의 뇌파활동이 높아진 것으로 해석된다. 본 연구결과를 바탕으로 뇌파분석 기법이 렌티큘러 방식의 무안경 입체영상 화질 평가를 위한 객관적 평가 수단으로 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.
멀티미디어 처리 분야의 급속한 발전으로 인해 3차원 TV (3DTV)는 차세대 방송 시스템 시장에서 가장 주목을 받는 제품이 되었다. 3DTV는 사용자가 원하는 시점을 자유롭게 선택할 수 있고, 입체감을 제공하여 사용자가 마치 그 곳에 있는 듯한 효과를 줄 수 있다. 지금까지 입체 영상은 스테레오 영상을 기반으로 하나의 시점에 대한 입체 영상을 제공했지만 최근에는 다시점 영상을 이용하여 다양한 위치에서의 입체 영상을 제공하는 기술이 연구되고 있다. 다시점 영상은 사용자에게 임의 시점의 영상에 대한 시청을 가능케 하여 입체감 있는 화면을 제공할 수 있다. 입체감 있는 영상을 만들기 위해서는 다시점 영상의 시점 간 가상 시점을 생성할 수 있도록 하고 깊이 정보를 포함하고 있는 깊이 영상 (Depth Image)을 획득하여야 한다. 획득된 깊이 영상 데이터와 다시점 비디오 데이터를 동시에 전송하는 다시점 비디오 시스템이 상용화되기 위해서는 방대한 양의 데이터를 효율적으로 압축하는 다시점 비디오 부호화 기술 개발이 필수적이다. 본 논문에서는 기존의 컬러 영상의 효율적인 압축 방법을 제안하던 다시점 비디오 부호화 기술에 국한되지 않고 3차원 영상 화질을 객관적으로 높일 수 있도록 깊이 영상의 효율적 압축 기법에 대한 새로운 방법을 제안한다.
2차원 도면으로부터 3차원 입체형상으로의 재구성은 CAD/CAM에서 많이 연구되어 온 분야이다. 이 논문에서는 건축에서 쓰이는 3점 소실법을 이용하여, 자유곡선을 포함하는 하나의 투시도로부터 3차원 정보를 추출하고, 그 위상학적 관계와 loop detection 알고리즘을 통해서 면정보를 추출한다. 추출된 면정보를 입체 구조로 변환하고 연속성을 부여한다. 그리고 쉬운 사용자 인터페이스를 제공하여 사용자의 의도에 맞는 적절한 입체영상을 만들어 내고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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