최근 미디어아트는 아날로그에서 '디지털'로, 2D에서 '3D'로 변모하고 있다. 특히 3D 미디어아트는 미디어파사드, 홀로그램, 가상현실, 앱어플리케이션 등의 디지털 환경에서 다양한 콘텐츠 장르와 융합하며 활용의 폭이 점차 넓어지고 있다. 따라서 현 시점에서 가장 우수한 미디어아트 작품으로 평가받고 있는 Pirx Ars Electronica의 3D 수상작들을 대상으로 '시각적 몰입감 요소'를 분석하여 미디어아트에 대한 관심을 집중시키고 감정을 고조시키는 방안을 찾아보았다. 연구 결과, 시각적 콘셉트의 관점에서 3D 모델링 및 맵핑 등 '창의성'과 '다양성'이 있는 콘셉트를 개발하고, 모든 콘셉트의 '일관성'을 유지하며, 애니메이션, 포스트프로덕션 등 콘셉트의 '제한성'을 강화할수록 미디어아트 작품으로 관심이 집중되었다. 시각적 기승전결 관점에서 3D '형태'와 '재질' 등의 질적 변화가 기승전결로 배치하고, '개수'와 '크기' 등의 양적 변화가 점층적으로 증가하며, '화면전환' 등의 편집 변화가 체계화할수록 감정이 고조된다. 결국 3D 미디어아트의 시각적 몰입감을 극대화하기 위해서는 3D 시각적 '콘셉트를 개발'하면서 '일치화'하고, 3D 시각적 '기승전결을 강화'하면서 '체계화'하는 전략이 필요하다.
본 연구는 배경의 밝기와 색상 자극의 크기에 따라 인지될 수 있는 색의 차이가 있을 수 있다는 가정아래, 배경의 밝기를 차등적으로 적용하여 $2^{\circ}$와 $10^{\circ}$에 해당하는 자극의 크기를 비교하는 실험을 진행하였다. 실험결과, 배경의 밝기 및 실험 자극으로 사용된 Munsell 색상 속성의 조합에 따라 동일한 색상임에도 불구하고 colour를 각기 다르게 인지할 수 있다는 경향성을 볼 수 있었다. 실험 결과를 바탕으로 차후 대형 화면의 크기에서 모바일 크기의 화면으로 입력 영상이 전환 될 때 발생할 수 있는 색상 인지의 차이에 대해 본 실험 결과를 반영함으로써 모바일에서 가장 큰 이슈 중 하나인 전력 효율성이 반영 가능하며 2D 뿐만 아니라 3D나 홀로그램 영상처리 시 효과적인 입체 영상 재현 및 화질에도 기여할 수 있다.
디지털 홀로그래피는 현재 입체영상 서비스의 주류를 이루고 있는 스테레오스코픽(Stereoscophic)이나 다시점(Multi-view) 3D와 달리 주어진 관찰각도에서 관찰자의 위치에 따른 입체영상을 볼 수 있다. 또한 입체영상을 디스플레이하는 장치가 물리적 매체가 아닌 공간으로 한다는 점에서도 차이가 있다. 최근 홀로그래피, 홀로그램이란 용어가 상업적인 용도로 사용되면서 해당기술의 본질적인 의미가 상당히 변질되는 경우가 많이 있다. 본 기고에서는 일부에서 변질/왜곡하여 사용하고 있는 "유사한 홀로그래피(Fake holography)"가 아닌 간섭현상(Interference)을 수학적으로 모델링한 후 이를 컴퓨터에서 계산하여 디지털 홀로그램을 생성하는 컴퓨터 생성 홀로그램(Computer-Generated Hologram, CGH) 기술을 다룬다. 특히, 국내외의 연구개발 결과 중에서 전용 하드웨어나 범용 프로세서 등을 이용해 CGH 연산을 고속화하는 기술에 중점을 두었다.
근래 3D산업의 발전으로 디지털 홀로그램 기술이 부각되고 있다. 본 논문에서는 디지털 홀로그램 영상을 쿼드트리형식으로 Fresnelet 변환을 통한 양자화기를 구현하기위해 특징 및 중요도를 분석하는 방식에 대해 제안한다. 디지털 홀로그램 영상을 Fresnelet 변환을 수행한 뒤 부대역 별로 평균에너지에 따른 에너지 분포의 순위를 정하였고, 크기에 따른 히스토그램의 결과를 이용해 향후 디지털 홀로그램 압축 및 전송 기법에 적용할 수 있는 것을 확인 하였다.
Le, Thanh Bang;Piao, Meilan;Jeong, Jong-Rae;Jeon, Seok-Hee;Kim, Nam
Journal of the Optical Society of Korea
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제19권1호
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pp.22-28
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2015
We propose a new method for improving the phase contrast of a multiphase digital holographic microscope using a spatial light modulator (SLM). Using the SLM as the annulus, our method improves the light contrast of the object edge to achieve higher accuracy. We demonstrate a digital holographic microscopy technique that provides a 30% improvement in the phase contrast compared to conventional microscopy, which utilizes a mechanical annulus. The phase-contrast improvement allows the 3D reconstructed hologram to be determined more precisely.
A novel method is proposed for controlling the distance of an image plane in Fourier holograms using varifocal electric-field-driven liquid-crystal (ELC) lenses. Phase Fresnel lenses are employed to reduce the thickness and response time of the ELC lenses. The voltages applied to the electrodes of the ELC Fresnel lens are adjusted so that the lens has the same retardation distribution as an ideal lens. The focal length can be controlled by changing the retardation distribution with the applied voltages. Simulations were conducted for the image reconstruction of Fourier holograms with various focal lengths of the ELC Fresnel lenses. The simulation results indicate that the distance of the image plane can be properly controlled with the varifocal ELC Fresnel lens.
We propose a method generating elemental images for the integral imaging using 4-step phaseshifting digital holography. Phase shifting digital holography is a way recording the digital hologram by changing the phase of the reference beam and extracting the complex field of the object beam. Since all 3D information is captured by phase-shifting digital holography, the elemental images for any specifications of the lens array can be generated from single phase-shifting digital holography. In experiment, phase-shifting is achieved by rotating half- and quarter- wave plates and the resultant interference patterns are captured by a $3272{\times}2469$ pixel CCD camera with $27{\mu}m{\times}27{\mu}m$ pixel size.
새로운 고활성의 살충성 화합물을 예측하고 설계하기 위하여 N'-phenyl-N-methylformamidine 유도체들의 두점박이 응애(Tetranychus urticae)에 대한 살충활성과 물리-화합적인 설명인자들 사이의 2차원적인 정량적 구조-활성관계(2D-QSAR)와 분자 홀로그래피적인 정량적 구조-활성관계(HQSAR)를 구체적으로 검토하였다. 2D-QSAR 모델(1 및 3)로부터 입체적인 요소로서 $R_3$-치환기의 폭($B_2$)과 $R_4$-치환기의 적정한 전체 쌍극자능율값(TDM=2.025 D)이 살충활성에 주로 영향을 미쳤으며 살충활성은 $R_3$- 및 $R_4$-치환기들에 의존적이었다. 특히, 2D-QSAR 모델(3)과 HQSAR 모델 F2에 의하여 설계된 새로운 유력한 활성화합물(P1; $EC_{50}$=0.516 ppm)의 살충활성은 Amitraz에 비하여 약 34.3배 높을 것으로 예측되었다.
In this paper, we implemented holographic optical memory systm which can store and reconstruct many images using new input and angular multiplexing method. In the new input method, phase infomation of input image is inputed in the recording material instead of brightness information. To do so, we represented the images, which captured with CCD camera or displayed on the computer monitor, on the liquid crystal television(LCTV) which removed polarizer/analyzer. Therefore, we can generate uniform input beam intensity regardless of the total brightness of input image, and apply the scheduled recording method. Also we can increase the intensity of input beam so reduce the recording time of input image. And reconstructedimage is acquired by transforming phase information into brightness information of image with analyzer. The incident angle of reference beam is acquired by Fourier transform of the binary phase hologram(BPH) which designed with SA algorithm on the LCTV. The proposed optical memory system is stable because the incident angle of the reference beam is controlled easy and electronically. We demonstreated optical experiment which store and reconstruct various type images in BaTiO$_{3}$ using proposed holographic memory system.
본 논문은 초고해상도 컴퓨터 홀로그램 생성을 위한 GPU 기반 2D Shift-FFT 의 효율적인 구현 방법을 제안한다. 본 연구가 제안하는 알고리즘은 기존에 여섯 단계로 이루어진 처리과정을 다섯 단계로 줄임으로서, 병렬처리에서 비효율적인 메모리 접근 과정을 줄인다. 또한, 핀드(pinned) 메모리 기반의 CPU-GPU 데이터 통신 통로인 핀드 버퍼(pinned buffer)를 사용하고 다중 스트림을 채용함으로써, GPU 활용의 주요 병목원인이 되는 데이터 통신의 부하를 줄이고 GPU 활용 효율을 높인다. 본 연구는 제안하는 알고리즘의 효용성을 증명하기 위해 서로 다른 두 시스템에 알고리즘을 구현하고, 다양한 크기의 행렬에 대한 2D-FFT 처리에 대한 성능을 측정하였다. 그 결과, CPU 기반의 FFTW 라이브러리 대비 최대 3 배, 동일한 GPU 를 사용하는 cuFFT 라이브러리 대비 최대 1.5 배 높은 성능을 달성하였다. 이러한 결과는, 본 연구가 제안하는 알고리즘의 효용성을 보여주는 결과다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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