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DirectX 기반 입체 게임 영상의 깊이감 조절 기법
Depth Scaling Method of DirectX-based Stereoscopic Game Image 원문보기

한국게임학회 논문지 = Journal of Korea Game Society, v.10 no.1, 2010년, pp.135 - 146  

김진모 (동국대학교 멀티미디어학과) ,  조형제 (동국대학교 멀티미디어학과)

초록
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방송과 영화 등에서의 영상 기술의 발전은 최근 3차원 입체 영상에 대한 관심을 증가시켜 왔다. 뿐만 아니라 2차원 영상의 한계로 인하여 3차원 콘텐츠에서의 입체 영상 표현 기술 개발이 시간이 지날수록 더욱 활발해지고 있다. 이는 단지 방송 분야에 국한되는 것이 아니라 의료, 교육 등 다양한 분야에서 폭넓게 접할 수 있도록 입체 영상 기술이 개발, 연구되고 있다. 하지만 입체감 표현에 있어 필요한 정교한 연출과 입체감 인지에 따른 피로감 발생 등의 이유로 예측 불허로 변화하는 게임과 같은 실시간 시스템에서 입체 영상 기술의 접목은 거의 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 DirectX SDK 그래픽 파이프라인의 기하학적 구조를 바탕으로 입체감을 효율적으로 다룰 수 있고 상황에 따른 자동 시점 간격 조정을 통해 피로감을 해결하는 깊이감 조절 기법을 설계하였다. 이를 통해 입체 영상 기술이 접목된 게임 제작이 활발히 이루어질수 있는 새로운 대안을 제시해보고자 한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The development of image technologies in such area as broadcasting and movies has recently increased our attention to 3D stereoscopic images. In addition, the development of stereoscopic image representation technologies in 3D contents becomes more active over time due to the representational limita...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 양안 입체영상 카메라에 따른 기하학적 구조를 정리하고 이를 바탕으로 DirectX 기반의 게임에서 입체감을 자유롭게 설정하기 위하여 양안에 의한 입체감 표현을 위한 기하학적 관계를 DirectX 기반의 구조로 새롭게 정의하는 깊이감 조절 기법을 설계한다. 그리고 이를 실험하기 위하여 제작이 비교적 간단한 애너그리프 방식을 활용하여 게임 실험 환경을 구축한다.
  • 본 논문에서는 영화나 애니메이션과 다르게 실시간으로 이벤트가 발생하는 게임과 같은 시뮬레이션 시스템을 활용하여 입체 영상 제작이 비교적 원활히 이루어지지 못하고 제작되는 가상 입체 게임 또한 경험적인 수치를 사용한 주먹구구식 제작의 문제점을 보완하는 방안으로 DirectX 기반 깊이감 조절 기법을 제안하였다.
  • 본 논문에서는 이러한 입체감을 표현하는데 있어 DirectX의 문제점을 보완하기 위하여 기존의 3차원 입체 영상의 기하학적 구조를 분석하고 이를 바탕으로 DirectX 환경 아래에서 효과적으로 입체감을 연출할 수 있는 깊이감 조절 기법을 설계한다.
  • 본 논문에서는 이러한 현실타파에 도움이 되기 위해 기존의 방송이나 애니메이션에서 자주 사용되는 입체 영상 기술을 정리하고 입체감을 구현하기 위해 필요한 요인들과 3차원 기술과의 관계를 정립한다. 이를 바탕으로 DirectX SDK 기반으로 제작되는 게임에서 입체감을 극대화시키고 피로감을 최소화하는 깊이감 조절 기법을 설계하고 이를 입체 영상의 다양한 디스플레이 방식 중 하나인 애너그리프(anaglyph) 방식을 활용하여 실제 게임 환경에 적용하여 입체감을 확인하고자 한다.
  • 본 논문에서는 이러한 현실타파에 도움이 되기 위해 기존의 방송이나 애니메이션에서 자주 사용되는 입체 영상 기술을 정리하고 입체감을 구현하기 위해 필요한 요인들과 3차원 기술과의 관계를 정립한다. 이를 바탕으로 DirectX SDK 기반으로 제작되는 게임에서 입체감을 극대화시키고 피로감을 최소화하는 깊이감 조절 기법을 설계하고 이를 입체 영상의 다양한 디스플레이 방식 중 하나인 애너그리프(anaglyph) 방식을 활용하여 실제 게임 환경에 적용하여 입체감을 확인하고자 한다.

가설 설정

  • 따라서 다중 객체 사이에서 피로감에 영향을 가장 크게 미치는 객체를 판별하는 과정이 추가로 진행되어야 한다. 가령 어떠한 객체가 [그림 4]의 (a)와 같이 굵고 큰 객체라면 얇고 가는 나무 형상의 객체(b)보다 두 영상이 합쳐질 때 입체감을 느끼는데 불편함이 덜할 것이다. 따라서 피로감을 느끼는 경고 범위에 두 개 이상의 객체가 동시에 들어올 경우 필요한 객체를 선정하는 작업이 추가로 고려되어야 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
입체 영상 기술이란 무엇인가? 입체 영상 기술이란 두 눈과 스테레오스코픽 비전 기술을 적용하여 2차원 영상 분석을 통해 부가적 정보를 창출하고 이 정보로 인하여 생동감 및 현실감을 느끼도록 해주는 것을 말한다.
사람이 입체감을 지각하는 일반적 요인에는 무엇이 있는가? 사람이 입체감을 지각하는 일반적 요인은 양안에 의한 부분과 단안에 의한 부분이 있다. 양안에 의한 입체감은 주로 생리적인 요인에서 기인된 것으로 폭주각과 양안 시차에 의해서 느끼게 된다.
양안에 의한 부분과 단안에 의한 부분에 의한 입체감은 각각 무엇인가? 사람이 입체감을 지각하는 일반적 요인은 양안에 의한 부분과 단안에 의한 부분이 있다. 양안에 의한 입체감은 주로 생리적인 요인에서 기인된 것으로 폭주각과 양안 시차에 의해서 느끼게 된다. 그리고 단안에 의한 입체감은 주로 경험적인 요인이 기인한 것으로 운동 시차, 초점 조절, 공기투시, 선 원근법, 시야의 크기, 텍스쳐, 중첩, 그림자 등에 의해서 입체감을 느끼게 된다[4].
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참고문헌 (14)

  1. 김현라, 이규동, 임정빈 "가상공가에서의 3차원 입체영상과 입체음향 생성에 관한 연구", 2002춘계 한국음향학회 학술발표대회, pp. 71-74, 2002. 

  2. 현승훈, "애너그리프(Anaglyph) 3D 입체모션그래픽 제작방법에 대한 연구", 한국만화애니메이션학회, 통권, 제14호, pp. 165-176, 2008. 

  3. 김남, 이행수, 권기철, 김정희, "입체영상 획득 및 디스플레이의 응용기술 구현", 2005동계 한국광학회 학술발표대회, pp 70-71, 2005. 

  4. 박경세, 입체영상 특성 및 응용, pp. 1-35, 한국방송영상산업진흥원, 2008. 

  5. 함운철, 김승환, "3차원 영상의 깊이 인식에 대한매핑 알고리즘 구현", 전자공학회, 제45권, 제6호,pp. 435-441, 2008. 

  6. N. Holliman, "Mapping Perceived Depth to Regions of Interest in Stereoscopic Images," Stereoscopic Display and Virtual Reality System XI, Proceedings of SPIE 5291, 2004. 

  7. G. Jones, D. Lee, N. Holliman, and D. Ezra, "Controlling Perceived Depth in Stereoscopic Images," Stereoscopic Display and Virtual Reality System VIII, Proceedings of SPIE 4297A, 2001. 

  8. 조철용, 김만배, 엄기문, 허남호, 김진웅, "변이 기반 다시점 영상의 깊이감 조절", 방송공학회논문지, 제13권, 제6호, pp. 796-803, 2008. 

  9. Z. Wartell, L. Hodges, and W. Ribarsky, "An Analytic Comparison of Alpha-false Eye Separation, Image Scaling and Image Shifting in Stereocopic Displays," IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 8(2), pp. 129-143, 2002. 

  10. [정재훈, 김재희, 박인규, "입체 영상을 이용한 몰입형 3차원 게임 제작", 2004춘계 한국정보과학회 학술발표대회, pp. 658-660, 2004. 

  11. 김용준, 3D 게임 프로그래밍, 한빛미디어, 서울, 2003. 

  12. 강동수, 김양욱, 박준, 신병석, "입체영상 가시화를 위한 자동 피사계 심도 조절기법", 멀티미디어학회 논문지, 제12권, 4호, pp. 502-511, 2009. 

  13. A. Coltekin, "Stereo-Foveation for Anaglyph Imaging", Proceedings of the SPIE, pp. 48-55, 2005. 

  14. I. Ideses and L. Yaroslavsky, "Three methods that improve the visual quality of colour anaglyphs", Journal of Optics A: Pure and Applied Optics, pp. 755-762, 2005. 

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