• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권8호
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• pp.494-498
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• 2016

In this paper, we proposed the 3-dimenstional (3D) analysis for calculating the optical characteristics of an autostereoscopic display with electric field driven liquid crystal (ELC) lens. From 3D analysis considering the slanting of lens, we calculate the cross-talk of each images and the distortion of viewing zone. Using geometric opics and extended Jones matrix method (EJMM), phase retardation of ELC lens according to position is calcuated and then optical path difference in 3D space considering tilt and azimuth angle of incident light is gotten. Then, intensity distribution is presented in the space. Through camparing the intensity distribution using ideal lens with the ELC lens, we identify the noise and image distortion of ELC lens. As a result, this analysis is expected to provide optimum design conditions for realistic and rigorous 3D display with ELC lens.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.97-100
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• 2011

본 논문은 다시점을 갖는 무안경 3D 디스플레이 시스템에 관한 연구이다. 최근 안경식 디스플레이 시스템이 완성 단계에 도달하면서 무안경 3D 디스플레이에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 다양한 방법들이 제안되고 있지만 아직까지 무안경식 디스플레이 시스템은 많은 연구가 필요한 상황이다. 본 논문에서 제안하는 무안경 3D 디스플레이 시스템은 기존의 패럴랙스 배리어 중 스텝 배리어에 편광자의 빛을 흡수하는 특성을 적용하여 깊이 역전 현상이 발생하는 영역을 제거하므로 관찰자는 더 매끄럽고 자연스러운 입체 영상을 볼 수 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.25-28
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• 2011

본 논문은 광학 격자 필름과 평행 렌즈를 이용하여 무안경 3D 디스플레이 시스템을 구현한 연구이다. 기존 패럴랙스 배리어 시스템에서는 시점에 따라 크로스토크가 발생하는 영역과 역 입체시 영역을 갖게 되는데 이는 시청자가 정확한 3D영상을 볼 수 없도록 한다. 이를 평행 렌즈를 이용하여 좌, 우안에 해당하는 영상을 평행하게 이동시켜 설계된 격자 필름의 위치에 맺힐 수 있게 하고 격자 필름으로 빛을 굴절시켜 각 눈에 해당하는 영상만 볼 수 있는 영역을 갖게 하였다. 제안하는 방법을 이용해 크로스토크를 회피하여 보다 정확한 3D영상을 볼 수 있도록 한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.450-451
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• 2015

본 논문에서는 렌티큘러 렌즈를 이용한 무안경 입체 디스플레이 환경에서 렌티큘러 렌즈의 속성과 디스플레이 장치의 속성의 변화에 따라 다중 시점에서 촬영한 영상으로부터 적응적으로 하나의 다시점 입체 합성 영상을 생성하는 방법을 제안한다. 제안 방법에서는 렌티큘러 렌즈의 기본 속성과 디스플레이 장치의 기본 속성값을 고려하여 다중 시점에서 획득된 영상의 서브픽셀들의 가중 평균을 구하고 이를 다시점 입체 합성 영상의 서브 픽셀의 값으로 사용하도록 하였다. 여러 다시점 영상을 이용한 실험을 통하여, 렌티큘러 렌즈의 속성과 디스플레이 장치의 속성이 정확히 하드웨어적으로 일치 하지 않은 상황에서도 본 논문에서 제안하는 적응적 다시점 서브 픽셀 재배치 기법을 통하여 3D 입체감이 안정적으로 제공됨을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 춘계학술발표대회
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• pp.927-928
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• 2015

무안경 3D 입체 디스플레이 장치는 패럴렉스 배리어(parallax barrier)와 렌티률러 렌즈(Lenticular lens)의 기반의 장치로 구분된다. 무안경 업체 디스플레이 장치를 통하여 입체영상을 디스플레이하기 위해서는 다중 시점(multi-view) 촬영 영상들의 서브픽셀 인터레이싱 방법을 통하여 하나의 영상으로 합성되어야 한다. 본 연구는 렌티큘러 렌즈 기반의 입체 디스플레이 장치에서 렌티큘러 렌즈의 속성에 따라 적응적으로 서브픽셀 인터레이싱 될 수 있는 기법을 제안하기 위한 사전 연구로서 기존에 발표된 서브픽셀 인터레이싱 기법의 종류를 분류하고 각 기법의 특성을 분석하고자 한다.

• 방송공학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.425-434
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• 2013

3D 디스플레이를 통해 입체감을 느낄 때에는 현실세계에서 입체감을 느낄 때와는 다르게 피로를 느끼게 된다. 이러한 피로에 대해 안경식 3D 디스플레이를 사용한 연구는 많았지만 무안경식 3D에 대한 연구는 아직까지 미비한 실정이다. i3D시스템이란 interactive 3D 시스템의 약자로 사용자가 간단한 손동작 등으로 콘텐츠와 협응이 가능하도록 제작한 무안경식 3D 디스플레이 시스템을 말한다. 본 연구에서는 현재 시연용으로 구현되어 있는 i3D시스템을 이용하여 이 시스템을 사용하는 다양한 시청 환경에서의 시각 피로를 측정하였다. 그 결과 시청거리가 멀어질수록 낮은 피로를 보였으며 시차가 작을수록 낮은 피로를 보였다. 시청각도의 경우 3D 입체상이 안정적으로 지각되지 않는 시청각도에서 높은 피로를 느끼는 것으로 나타났다. 또한 시청거리와 시청각도간의 상호작용 효과를 볼 수 있었는데, 3D가 안정적으로 지각되었을 때의 시청각도에서는 시청거리에 따라서 피로도가 감소하는 것을 보였으나 안정적인 3D지각이 되지 않았을 때의 시청각도에서는 거리에 따른 피로도의 차이가 없었다. 이러한 결과는 무안경식 3D 디스플레이와 i3D 시스템 개발에 있어 최적의 사용자 경험을 위한 중요한 자료이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.1-9
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• 2014

무안경식 3D 디스플레이를 위해 사용되는 집적영상은 일반적으로 평면 렌즈어레이로부터 생성되고 있으나, 좁은 시야각으로 인해 관찰자에게 넓은 시야영역을 제공하지 못한다. 이러한 단점을 보완하기 위해 곡면 렌즈어레이가 제안되었으며, 기술적, 비용적 한계로 인해 이상적인 곡면 렌즈어레이보다는 여러 개의 평면렌즈들을 곡면 유형으로 만든 근사곡면(Approximate Surface) 렌즈어레이가 사용된다. 본 논문에서는 반경 100mm의 구에 $20{\times}8$개의 사각형 평면 렌즈들을 배치하여 근사곡면 렌즈어레이를 구성하였으며, 그 결과 약 2배의 시야각을 넓힐 수 있었다. 특히, 기존연구에서는 집적영상을 수작업으로 만들어내고 있었으나, 본 논문에서는 집적영상을 실시간으로 생성하는 OpenCL GPU 병렬 처리 알고리즘을 제안한다. 그 결과, 다양한 3D 볼륨데이터에 대하여 $15{\times}15$ 크기의 근사곡면 렌즈어레이로부터 집적영상을 12-20 frame/sec 속도로 생성할 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.616-626
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• 2014

본 논문에서는 FPGA와 GPU를 이용한 실시간 스테레오 다시점 변환 시스템을 소개한다. 해당 시스템은 이종의 연산장치를 이용하며 그에 따라 크게 두 부분으로 나뉜다. 첫 번째 부분은 변이 추출 부분으로서 실시간 계산을 위해 FPGA기반으로 구현되었다. 기본적으로 DP(Dynamic programming) 기반의 스테레오 정합 방법을 통해 초기 변이 영상이 계산되며, 후처리를 통해 개선된다. 개선된 변이 영상은 USB3.0과 PCI-express를 통해 GPU 장치로 전송된다. 스테레오 입력 영상이 GPU장치로도 전송되면, 변이 영상의 변이 값을 이용하여 중간 시점에서의 영상을 합성한다. 생성된 시점 영상들은 무안경 다시점 3차원 디스플레이의 특성에 맞게 하나의 영상으로 화소 또는 부분화소 단위로 재배치되는 시점 다중화 과정을 거쳐 최종적으로 4K 무안경 다시점 디스플레이에 실시간으로 재생된다. 스테레오 정합을 제외한 나머지 연산은 모두 GPU에서 병렬처리된다

• 방송공학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.258-273
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• 2011

본 논문에서는 기존 비디오 재생 시스템보다 고속으로 동작하는 다시점 3차원 비디오 재생 시스템을 설계하여 구현하였다. 대용량의 다시점 영상 데이터를 고속으로 처리하기 위해 구성 모듈들을 병렬화하여 다중코어 프로세서 환경에서 최적의 속도를 얻을 수 있는 구조를 제안하였다. 병목지점의 병행성을 활용하기 위하여 복호화, 영상합성, 렌더링 모듈을 파이프라인 구조로 설계하였다. 부하 균형을 위하여 복호화 모듈을 시점 단위로 분할하고, 영상합성 모듈을 합성영상을 기준으로 기하적으로 데이터 분할하였다. 실험결과로서, 다시점 영상이 올바르게 합성되어 무안경식 다시점 입체디스플레이 상에서 시청 시 입체감을 느낄 수 있었으며, 제안하는 응용프로그램의 처리구조는 다중코어 프로세서를 최대 활용하여 대용량의 다시점 영상데이터를 고속으로 처리할 수 있었다.