애너그리프(Anaglyph) 3D 입체모션그래픽 제작방법에 대한 연구 : 카메라 포지셔닝과 색상합성법을 중심으로 A Study on the Production Characteristics of Anaglyph Motion Graphic Images by Digital Camera and Color Compositing원문보기
영화와 TV같은 동영상의 기술발전이 제작과정을 중심으로 발전해 온 것에 반해 입체영상에 대한 연구의 대부분은 상영부분에 많이 집중되어 왔다. 이는 입체구현 과정에 대한 무게중심이 디스플레이에 많이 치중되어 있기 때문이기도 하다. 하지만 최근 들어 입체구현 기술연구가 다양한 분야로 활발하게 진행되면서 제작방법의 활성화를 위한 연구 또한 주목을 받기 시작하고 있다. 기존의 상업용 영화시장에서 2D로 촬영된 이미지를 후반작업을 통해 3D 입체영화로 전환하는 기술적 시도들과 또한 디지털아트와 게임 그리고 일부의 인터넷 콘텐츠 등에서 입체영상 제작의 대중화를 위한 노력들이 바로 그러한 성과들이라 할 수 있다. 하지만 그럼에도 불구하고 이러한 시도들은 제작과정에 대한 연구의 활성화와 대중적 관심을 끌기에는 아직도 많은 부분 부족한 실정이다. 그러므로 현재 입체영상에 대한 기술연구는 디스플레이 기술뿐만 아니라 동시에 제작과정의 대중화를 위한 콘텐츠 제작기초교육의 보편화를 위한 연구가 선행되어 질 필요가 있다. 이러한 입체제작기술의 보편화에는 바로 애너그리프와 편광방식이 가장 중심적인 위치를 차지하고 있다. 특히 애너그리프 입체 구현법은 오랜 역사와 함께 제작이 간편하고 또한 저가의 비용으로 쉽게 제작할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구는 이러한 디지털합성과정에서 애너그리프 제작특성을 분석하여 이를 모션그래픽 제작과정에 응용함으로써 디지털입체영상 제작의 대중화를 위한 새로운 대안을 제시해보고자 한다.
영화와 TV같은 동영상의 기술발전이 제작과정을 중심으로 발전해 온 것에 반해 입체영상에 대한 연구의 대부분은 상영부분에 많이 집중되어 왔다. 이는 입체구현 과정에 대한 무게중심이 디스플레이에 많이 치중되어 있기 때문이기도 하다. 하지만 최근 들어 입체구현 기술연구가 다양한 분야로 활발하게 진행되면서 제작방법의 활성화를 위한 연구 또한 주목을 받기 시작하고 있다. 기존의 상업용 영화시장에서 2D로 촬영된 이미지를 후반작업을 통해 3D 입체영화로 전환하는 기술적 시도들과 또한 디지털아트와 게임 그리고 일부의 인터넷 콘텐츠 등에서 입체영상 제작의 대중화를 위한 노력들이 바로 그러한 성과들이라 할 수 있다. 하지만 그럼에도 불구하고 이러한 시도들은 제작과정에 대한 연구의 활성화와 대중적 관심을 끌기에는 아직도 많은 부분 부족한 실정이다. 그러므로 현재 입체영상에 대한 기술연구는 디스플레이 기술뿐만 아니라 동시에 제작과정의 대중화를 위한 콘텐츠 제작기초교육의 보편화를 위한 연구가 선행되어 질 필요가 있다. 이러한 입체제작기술의 보편화에는 바로 애너그리프와 편광방식이 가장 중심적인 위치를 차지하고 있다. 특히 애너그리프 입체 구현법은 오랜 역사와 함께 제작이 간편하고 또한 저가의 비용으로 쉽게 제작할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구는 이러한 디지털합성과정에서 애너그리프 제작특성을 분석하여 이를 모션그래픽 제작과정에 응용함으로써 디지털입체영상 제작의 대중화를 위한 새로운 대안을 제시해보고자 한다.
In the future there would be many kinds of digital images for many industrial markets. 3D stereoscopic images for variable fields; medical operation, film and animation, broadcasting, internet, game, or design for art and architecture. And many people to work about computer programming, and digital ...
In the future there would be many kinds of digital images for many industrial markets. 3D stereoscopic images for variable fields; medical operation, film and animation, broadcasting, internet, game, or design for art and architecture. And many people to work about computer programming, and digital image making will concern about it more and more. However, these kinds works and studies are focused on the professional technical fields like 3D display or computer programming technology so far. To revitalize the market of a variable stereoscopic contents, there should build up the foundation for easy processing of the making stereoscopic images. This paper is based on stereoscopic making skills for anaglyph system. An anaglyph system has an old history about making stereoscopic images, and very simple method to produce the stereoscopic images. Particularly this study is focused on color compositing technique, and camera positioning on the compositing system. It will help optimization of the environments to create 3D motion graphic and animation contents.
In the future there would be many kinds of digital images for many industrial markets. 3D stereoscopic images for variable fields; medical operation, film and animation, broadcasting, internet, game, or design for art and architecture. And many people to work about computer programming, and digital image making will concern about it more and more. However, these kinds works and studies are focused on the professional technical fields like 3D display or computer programming technology so far. To revitalize the market of a variable stereoscopic contents, there should build up the foundation for easy processing of the making stereoscopic images. This paper is based on stereoscopic making skills for anaglyph system. An anaglyph system has an old history about making stereoscopic images, and very simple method to produce the stereoscopic images. Particularly this study is focused on color compositing technique, and camera positioning on the compositing system. It will help optimization of the environments to create 3D motion graphic and animation contents.
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문제 정의
하지만 현재 이러한 3D 입체영상 기술에 대한 관심이 주로 재현방법의 기술부분에 집중되어 있고, 또한 입체콘텐츠 제작에 대한 인식의 보편화가 이루어 지지 못하고 있기 때문에 대중화를 위한 제작기술에 대한 연구노력이 현재 절실히 요구되고 있는 실정이다. 그러므로 본 논문은 차세대 디지털 영상매체로 주목 받고 있는 3D 디지털 입체영상 중에서 가장 쉽게 제작이 가능하고, 기술에 대한 비용집중이 최소화 될 수 있는 디지털 애너그리프(Anaglyph) 그래픽애니메이션2) 제작방법에 대한 연구를 통하여 3D 입체이미지의 대중화와 최적화된 제작환경을 제안해보고자 한다.
하지만 최근 디지털 웹아트, 입체건축 디자인 그리고 UCC 등, 다양한 분야에서 입체영상물의 제작법에 대한 관심이 증가하면서 입체영상의 기초교육과 대중화를 위한 새로운 대안으로서 애너그리프 방식이 다시 주목 받기 시작하고 있다3). 따라서 본 논문은 저가의 비용으로 손쉽게 제작 가능한 애너그리프 입체 구현법에 대한 제작특징을 설명하기 위해 디지털합성에서의 카메라 포지셔닝과 최적화된 색상 차이 값을 이용한 합성방법을 중심으로 실험한 사례를 분석해 보았다.
본 연구는 3D 입체영상제작의 여러 방법 중, 애너그리프 기법의 디지털합성을 중심으로 최적화된 색상재현 실험데이터를 정리해 보았다. 애너그리프 입체영상은 그 동안 구현과정에 있어서 여러 물리적 한계 때문에 다른 방식에 비해 그 연구가 소홀히 취급되어져 왔다.
그렇기 때문에 입체영상제작 전에 촬영과 디지털합성에 관한 정보를 충분히 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 입체영상 구현에 있어서의 중요한 두 부분을 모션 그래픽 애니메이션을 이용한 간단한 방법으로 실험해 보았다. 이 실험을 통해 최적화된 색의 조합과 시각적 피로를 최소화 할 수 있는 카메라의 위치설정, 그리고 모션그래픽 오브젝트의 움직임의 범위를 적절하게 설정함으로써 효과적인 애너그리프 입체 영상구현법에 대한 중요데이터를 얻어 낼 수 있었다.
제안 방법
단 오브젝트가 움직이고 있는 동안 카메라의 폭주각을 변형시키게 되면 시각적 혼란과 피로를 가중시키는 결과를 가져오기 때문에 카메라 폭주각에 대한 설정은 전체적인 움직임을 계획하기 전에 가장 먼저 모션그래픽이미지 특성에 맞게 고려해야 할 것이다. 그러므로 본 실험에서는 이러한 점들을 고려하여 최대한의 피로감을 줄이면서, 더 입체감 있는 모션그래픽 구현을 위해 두 대의 카메라를 평행하게 위치시켰고, 이와 동시에 더 깊이 있는 입체감을 형성하기 위해 최대한 두 개의 오브젝트를 Z축으로 분리하여 위치시켜 놓았다.
색상 재현의 필터링과 카메라 포지셔닝의 과정 후, 최종 색상 합성과정에서는 기본적으로 Add방식을 사용하여 두 이미지를 합성하였다. 이때 좌우 색의 조합은 입체이미지의 특성에 따라 각 색상의 채널 값을 달리하여 총 5가지의 애너그래프 방법을 사용하였다.
색상 재현의 필터링과 카메라 포지셔닝의 과정 후, 최종 색상 합성과정에서는 기본적으로 Add방식을 사용하여 두 이미지를 합성하였다. 이때 좌우 색의 조합은 입체이미지의 특성에 따라 각 색상의 채널 값을 달리하여 총 5가지의 애너그래프 방법을 사용하였다.
흑백이미지 표현의 애너그리프를 표현하기 위해서 Red채널의 좌측 카메라에 RGB값을 30%, 59%, 10%로 설정하였고, 우측 카메라에 Blue채널 값과 Green채널 값의 RGB를 30%, 59%, 10%로 설정해 보았다. 이때의 입체구현 특징을 살펴보면 이미지가 전체적으로 어두워지면서, 흑백 계열로 표현되며, 또한 앞선 적, 청 애너그리프에 비해 더 많은 고스트가 형성되고, 시각적 피로감을 가져오게 되는 망막경합 현상도 증가되는 단점을 나타내고 있다.
대상 데이터
본 연구를 위한 합성에서의 기본 카메라 설정 값은 그림에서처럼 35mm 필름사이즈를 기준으로 표준인 50mm렌즈를 사용하였다. 이때 입체이미지를 위한 두 대의 카메라가 서로 평행이 되게 위치하게 되면, 관람에 있어 시각적 피로감이 덜하게 되지만 입체감 형성이 다소 미흡한 단점이 나타나게 되고, 반대로 두 대의 카메라를 서로 폭주(convergence)상태로 위치하여 놓은 경우에는 RGB의 이미지가 상대적으로 많이 돌출해 보이기 때문에 심한 입체왜곡이 나타나 눈의 피로를 상당히 가중 시킬 수 있는 현상이 나타난다.
성능/효과
마지막으로 좌측 카메라에 속한 Red채널 값의 RGB를 0%, 70%, 30%로 설정하고, 우측 카메라의 Green값과 Blue를 그대로 살린 상태에서 입체 구현감을 비교해 보면, 이 방법은 위의 다른 실험방법들과 다르게 가장 뛰어난 품질로 색을 재현하고 입체감을 형성할 있는 특징을 보이고 있다. 먼저 색상재현은 Red를 제외한 나머지 부분에서 모노톤과 컬러 혼합의 애너그리프와 거의 흡사하게 재생이 되지만, 모노톤과 컬러 혼합의 애너그리프에서 Blue와 Red부분의 망막경합이 이 방법에서는 현저히 줄어들게 되는 특징을 보이고 있다.
마지막으로 좌측 카메라에 속한 Red채널 값의 RGB를 0%, 70%, 30%로 설정하고, 우측 카메라의 Green값과 Blue를 그대로 살린 상태에서 입체 구현감을 비교해 보면, 이 방법은 위의 다른 실험방법들과 다르게 가장 뛰어난 품질로 색을 재현하고 입체감을 형성할 있는 특징을 보이고 있다. 먼저 색상재현은 Red를 제외한 나머지 부분에서 모노톤과 컬러 혼합의 애너그리프와 거의 흡사하게 재생이 되지만, 모노톤과 컬러 혼합의 애너그리프에서 Blue와 Red부분의 망막경합이 이 방법에서는 현저히 줄어들게 되는 특징을 보이고 있다.
본 연구에서는 이러한 입체영상 구현에 있어서의 중요한 두 부분을 모션 그래픽 애니메이션을 이용한 간단한 방법으로 실험해 보았다. 이 실험을 통해 최적화된 색의 조합과 시각적 피로를 최소화 할 수 있는 카메라의 위치설정, 그리고 모션그래픽 오브젝트의 움직임의 범위를 적절하게 설정함으로써 효과적인 애너그리프 입체 영상구현법에 대한 중요데이터를 얻어 낼 수 있었다.
후속연구
이처럼 디지털 합성과정을 통한 모션그래픽 애니메이션의 입체영상 구현방법은 실사와 다르게 프로덕션과정이 필요하지 않기 때문에 입체구현 상황을 최종출력 전에 미리 점검하고, 영상이미지의 구성을 예측해 나갈 수 있으며, 또한 프로덕션 과정에서 발생할 수 있는 비용과 시간소비의 문제점들을 해결해 줄 수 있는 장점을 가지고 있다. 물론 아직까지 2D 혹은 3D 애니메이션이나, 모션그래픽이미지의 디지털합성에 의한 실험적 애너그리프 입체구현 방법으로만 그것이 한정이 되어 있지만, 앞으로 웹아트나 혹은 건축물의 입체 모델링을 위한 VR이미지 그리고 플래쉬 애니메이션이나 UCC등의 대중화된 콘텐츠 제작으로 그 범위가 확대되어 진다면, 입체영상의 제작기술에 대한 미래 발전은 디스플레이의 상호보완적인 연구개발과 함께 더 빠르게 발전할 수 있으리라 기대되어 진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
디지털시대는 아날로그와 다르게 무엇에서 부터 차이가 존재하는가?
디지털시대는 아날로그와 다르게 기본적으로 지각하는 방식에서부터 그 차이가 존재한다. 디지털의 가장 큰 특징은 바로 분절화이다.
디지털의 가장 큰 특징은 무엇인가?
디지털시대는 아날로그와 다르게 기본적으로 지각하는 방식에서부터 그 차이가 존재한다. 디지털의 가장 큰 특징은 바로 분절화이다. 분절 가능한 신호를 이용하여 디지털은 자유자재로 편집과 전송, 그리고 저장이 가능하게 된다.
3D 입체영상 디스플레이는 영상 촬영 방법에 따라 무엇으로 나누어지는가?
3D 입체영상은 표시방식, 시점, 안경착용여부, 시스템의 구성, 촬영조건에 따라 다양하게 분류할수 있다. 먼저 입체영상 디스플레이는 영상 촬영 방법에 따라 양안방식으로 촬영된 스테레오스코픽(Stereoscopic)방식과, 여러 대의 카메라 배열을 통하여 촬영된 3차원 입체볼륨 디스플레이방식(Volumetric display)으로 나누어진다.
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