[논문]이기종 유사홀로그램 시스템 간 콘텐츠 자동 가시화 기법

김주환; 조동식

doi:10.6109/jkiice.2020.24.11.1445

초록
AI-Helper

최근 실감 콘텐츠 체험 기회를 제공하기 위한 유사홀로그램(hologram-like)시스템은 공연, 전시, 교육 등에 활발히 적용 및 서비스되고 있다. 이러한 유사홀로그램 시스템을 구성하는 방법은 피라미드형, 반투명 대형 단일 스크린 형태 등 설치될 장소, 사용 목적, 체험자 인원, 콘텐츠의 형태 등에 따라 다양한 크기, 투영 면수 등으로 구성할 수 있다. 본 논문에서는 형태가 서로 다른 이기종의 유사홀로그램 시스템에서 구동되는 실감 콘텐츠 제작을 용이하게 하기 위해 하드웨어 구성에 맞추어 즉석에서 자동적으로 가시화할 수 있는 기법을 제시한다. 본 논문의 결과에 따르면 유사홀로그램 시스템의 구성에 따라 콘텐츠를 매뉴얼하게 재가공하는 노력이 필요 없이 콘텐츠 개발자는 유사홀로그램 시스템에 투영되는 콘텐츠만을 개발하면 즉석에서 자동으로 보정된 가시화가 진행됨을 알 수가 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, a hologram-like system to provide a realistic experience has been serviced in performances, exhibitions, education. The constructing method for the hologram-like system can be configured in various forms such as a pyramid-typed, a semi-transparent large screen form. However, in various typ...

Recently, a hologram-like system to provide a realistic experience has been serviced in performances, exhibitions, education. The constructing method for the hologram-like system can be configured in various forms such as a pyramid-typed, a semi-transparent large screen form. However, in various types of hologram-like systems, it is difficult to provide adjustment by changing and revising the content according to the configured hardware characteristics. In this paper, we propose a novel technique that can automatically visualize virtual contents running on heterogeneous hologram-like systems. To change the content to a given hardware configuration, we receive pre-built simple text-based configuration data, and correcting process was performed. According to the results of this paper, we found automatically and easily corrected visualization with the given configuration of the hologram-like system. Also, the problem of reducing the time by manual control in various types of heterogeneous hologram systems was solved.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1 Example of a hologram-like system based on a single projector and a semi-transparent beam splitter: 1. high resolution beam projector 2. beam splitter, 3. virtual object, 4. Real object, 5. User for the hologram-like system.
그림 Fig. 2 Pyramid-typed hologram-like system composed of 3 sides: (Top and middle) system configuration, (bottom) top view of the system.
그림 Fig. 3 Pyramid-typed hologram-like system composed of 4 sides: (Top and middle) system configuration, (bottom) top view of the system.
그림 Fig. 4 Content visualization for pyramid-typed hologramlike system composed of 3 sides: The divided images on the monitor is visualized onto the hologram-like system on 3 sides.
그림 Fig. 5 The user(content developer) sets the configuration of the hologram-like system.
그림 Fig. 6 Fine adjustment method for correction and content visualization result
그림 Fig. 7 Content visualization results for pyramid-typed hologram-like system composed of 3 sides (top) and 4 sides (bottom).
표 Table. 1 Algorithm: our visualization method using virtual cameras for automatic visualization of heterogeneous hologram-like systems.

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 논문에서는 다양한 형태의 하드웨어를 가지는 이종의 유사홀로그램 시스템 간에 동일한 콘텐츠를 자동으로 가시화하기 위한 방법을 제시한다. 동일한 가시화를 보장하기 위해 유사홀로그램 시스템의 가시화에 영향을 줄 수 있는 요소들과 보정 파라미터를 정의하였고, 이종의 유사홀로그램 시스템을 사용하더라도 동일 한가 시화 효과를 제공하도록 콘텐츠 자동 보정 저작 기법을 수행하였다.
본 논문에서는 이기종의 유사홀로그램 시스템에 서동 일한 콘텐츠를 가시화 할 때 유사홀로그램 시스템의 구성에 따라 매번 콘텐츠 보정작업을 수행하지 않도록 하기 위한 자동 보정 기법을 제시하였다. 이를 위해 사용자에 의해 유사홀로그램 시스템의 구성 데이터를 입력받고, 가시화 보정 데이터를 활용하여 보정하여 콘텐츠를 가시화하는 방법을 제안하였다.
즉, 유사 홀로그램 시스템의 특성에 따라 별도로 콘텐츠를 다시 설계하고 재조정해야 하는 번거로움이 발생하게 된다. 이를 극복하기 위해 본 논문에서는 이기종의 유사홀로그램 시스템에서 콘텐츠를 자동 보정 및 가시화 기법을 제시하였다. 3장에서는 본 논문에서 제시한 다양한 유사 홀로그램 시스템의 구성에 대한 정보를 입력받아 입력 콘텐츠가 자동 보정되는 기법을 제시한다.
그 결과 유사 홀로그램 시스템의 수동제어에 의한 시간 및 인력 소비에 대한 문제를 해결하였다. 추후 다양한 타입의 이기종 유사 홀로그램 시스템에 본 논문에서 제안한 방법의 테스팅작업을 수행하고자 한다.

제안 방법

표1에 따르면 이를 위해 초기에 하드웨어 구성에 대한 입력을 바탕으로 가시화하려는 콘텐츠를 가상 카메라 수를 설정하고, 가상 카메라의 위치, 콘텐츠의 위치를 결정하도록 한다. 그리고 가상 콘텐츠의 애니메이션 혹은 사용자의 상호작용에 따라 업데이트를 수행하도록 한다.
가시화하기 위한 방법을 제시한다. 동일한 가시화를 보장하기 위해 유사홀로그램 시스템의 가시화에 영향을 줄 수 있는 요소들과 보정 파라미터를 정의하였고, 이종의 유사홀로그램 시스템을 사용하더라도 동일 한가 시화 효과를 제공하도록 콘텐츠 자동 보정 저작 기법을 수행하였다. II장에서는 본 논문에서 적용하는 다양한 형태의 유사홀로그램 시스템의 구성 방법을 제시하고, Ⅲ장에서는 본 논문에서 구현된 유사홀로그램 시스템을 위한 자동 가시화 및 결과를 보여주고, Ⅳ.
위한 자동 보정 기법을 제시하였다. 이를 위해 사용자에 의해 유사홀로그램 시스템의 구성 데이터를 입력받고, 가시화 보정 데이터를 활용하여 보정하여 콘텐츠를 가시화하는 방법을 제안하였다. 그 결과 유사 홀로그램 시스템의 수동제어에 의한 시간 및 인력 소비에 대한 문제를 해결하였다.
표1은 유사 홀로그램 시스템의 하드웨어 구성에 따른 콘텐츠를 자동으로 가시화하기 위한 알고리즘을 표현하였다. 표1에 따르면 이를 위해 초기에 하드웨어 구성에 대한 입력을 바탕으로 가시화하려는 콘텐츠를 가상 카메라 수를 설정하고, 가상 카메라의 위치, 콘텐츠의 위치를 결정하도록 한다. 그리고 가상 콘텐츠의 애니메이션 혹은 사용자의 상호작용에 따라 업데이트를 수행하도록 한다.

성능/효과

결과이다. 본 논문의 결과에 따르면 유사홀로그램 시스템의 구성에 따라 콘텐츠를 재가공하는 노력이 필요 없이 콘텐츠개발자는 콘텐츠만을 개발하면 자동으로 보정된 가시화가 진행됨을 알 수가 있었다.
3장에서는 본 논문에서 제시한 다양한 유사 홀로그램 시스템의 구성에 대한 정보를 입력받아 입력 콘텐츠가 자동 보정되는 기법을 제시한다. 본 본문의 결과에 따라 이기종의 유사홀로그램 시스템에 동일한 콘텐츠를 실행하더라도 이종 유사홀로그램 시스템 간의 자연스럽게 콘텐츠가 가시화되는 기법을 수행할 수가 있다.

참고문헌 (7)

D. S. Jo and J. Kim, "ARIoT : Scalable augmented reality framework for interacting with Internet of Things appliances everywhere," IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol. 62, no. 3. pp. 334-340, 2016.

상세보기
B. Mclean and S. Smith, "Developing a wide field of view hmd for simulator," In SPIE 0778 Proceedings display system optics, 1987.
S. O. Escolano, C. Rhemann, S. Fanello, W. Chang, A. Kowdle, Y. Degtyarev, D. Kim, P. Davidson, S. Khamis, M. Dou, V. Tankovich, C. Loop, Q. Cai, P. Chou, S. Mennicken, J. Valentin, V. Pradeep, S. Wang, S. B. King, P. Kohli, Y. Lutchyn, C. Keskin, and S. Izadi, "Holoportation: virual 3D teloportation in real-time," in Proceedings of the 29th UIST, pp. 741-754, 2016.
H. Zhang, S. Hasegawa, H. Takahashi, H. Toyoda, and Y. Hayasaki, "In-system optimization of a hologram for high-stability parallel laser processing," Optics Letters, vol. 45, no. 12, pp. 3344-3347, 2020.

상세보기
J. H. Choi, J. E. Pi, C. Y. Hwang, J. H. Yang, Y. H. Kim, G. H. Kim, H. O. Kim, K. H. Choi, J. W. Kim, and C. S. Hwang, "Evolution of spatial light modulator for high-definition digital holography," ETRI Journal. vol. 41, pp. 23-31, 2019.

원문보기 상세보기
S. Qahtan,, P. S. Sulaman, R. Mahmod, and R. Wirza, "3D holographic rendering for medical images using manipulates lighting in a 3D pyramid display," Journal of Advanced Science and Engineering Research, vol. 7, no. 1, 2017.
C. B. Son, "Study on Image Representation in Floating Hologram - Focusing on Hologram Pyramid," Journal of The Korean Society of Illustration Research, vol. 52, pp. 77-87, 2017.

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