초록

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본 논문에서는 입체 영상을 이용한 몰입형 3차원 게임 제작 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 셔터글래스를 이용하여 좌안과 우안의 영상을 분리 투영하여 사용자로 하여금 입체감 을 느낄 수 있도록 한다. 이때, 사용자가 느끼는 눈의 피로를 최소화하기 위하여 입체 영상 디스플레이에 필요한 인자들을 최적으로 선택하는 방법을 제안한다. 또한, 예시되는 블록격파게임에서의 충돌처리를 효율적으로 구현하기 위하여 본 논문에서는 체적소와 광선 추적법을 응용한 효율적인 알고리즘을 제안한다.

본 논문에서는 입체 영상을 이용한 몰입형 3차원 게임 제작 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 셔터글래스를 이용하여 좌안과 우안의 영상을 분리 투영하여 사용자로 하여금 입체감 을 느낄 수 있도록 한다. 이때, 사용자가 느끼는 눈의 피로를 최소화하기 위하여 입체 영상 디스플레이에 필요한 인자들을 최적으로 선택하는 방법을 제안한다. 또한, 예시되는 블록격파게임에서의 충돌처리를 효율적으로 구현하기 위하여 본 논문에서는 체적소와 광선 추적법을 응용한 효율적인 알고리즘을 제안한다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 따라서 복잡한 연산이 필요한 게임의 경우, 실시간 렌더링을 가능하게 하기 위하여, 블록격파게임의 대부분의 계산량을 차지하는 충돌처리 알고리듬의 고속화가 필수적이다. 본 논문에서는 3차원 광선추적법 [4]을 응용한 충돌처리 알고리듬을 제안한다.
• 최적화이다. 본 논문에서는 입체 영상 게임율 제작하는 데 있어 눈의 피로도는 낮추면서 고속의 렌더링이 가능한 알고리듬과, 사용자 인터페이스를 제시하였다.
• 우선, 영상제공을 위한 컨텐츠 제작이 힘들다는 점과 입체 표현 장비가 고가라는 점이다. 이와 같은 문제점을 보완하기 위해 본 논문에서는 저가의 셔터글래스를 이용하되 사용자의 입체감과 눈의 피로도를 최소화하는 기법과 게임에서의 실시간 3차원 영상 처리를 위하여 체적소와 광선 추적법을 응용한 효율적인 충돌 알고리듬을 제시한다. 또한 블록격파 게임을 봉하여 실제 응용 사레를 제시한다.

가설 설정

• 가) 체적소명역에 대한 정보를 담을 메모리를 확보해야 한다.
• 나) 둘째 물체에 따라 체적소 크기를 결정하기 힘들다.
• 다) 셋째 물체가 체적소를 이동할 때 위치 판정의 정확도 가게임에 영향을 미칠 수 있다

제안 방법

• 이 게임은 벽면, 블록, 플레이트, 공과 같믄 간단한 개채들로 이루어져 있어 입체 영상의 깊이가 뿐명하게 나타난다. 공간 분할의 기준이 분명하므로 본 논문에서 제시하는 알고리듬을 적용하여 블록과 블록의 위치를 모델링하였다.
• 영향을 미칠 수 있다

  다음으로 제안하는 알고리듬과 기존의 알고리듬의 계산량을 비교해본다. 우선, 물체의 이동은 프레임당 0.

• 본 과정에서는 복셀의 각 면의 법선 벡터들과 공의 이동 망향 벡터와의 내적 연산을 통해 내적값이 가장 1에 가까운 법선 벡터를 가지는 면을 구한다. 즉, 공이 뚫고 지나갈 확률이 가장 높은 면을 선택한다.
• 입체 영상의 피로도혈 줄이고 입체 영상의 깊이를 개개인에 맞게 적절히 조절하기 위해 물체의 위치에 따라 내안각간 거리 P와 시선 수렴 각도 B 를 적응적으로 설정 가능하도록 한다. 이를 위해 제안하는 기법은 다음과 같다.
• 제안하는 알고리듬으 검증하기위해 주관적 테스트 (objective test)를 수행하였다. 즉, 피실험자 20명을 대상으로 내안각간 거리와 피로도의 상하 관계에 대한 실험을 수행한 결과, 피실험자의 80%가 B 값이 1.

• 3. 몰입형 3차원 게임 제작

  제안하는 입체 영상 생성 기법을 실제 응용 사례에서 실증하기 위해, 본 논문에서는 3차원 블록격파게임을 제작하여 입체 영상으로 구현하고 이를 셔터글래스를 착용하고 관측하는 몰입형 3차원 게임율 제작하였다.

대상 데이터

• 제작된 게임은 2차원 믈록격파게임을 3차원으로 확장한 게잉이다. 이 게임은 벽면, 블록, 플레이트, 공과 같믄 간단한 개채들로 이루어져 있어 입체 영상의 깊이가 뿐명하게 나타난다.

이론/모형

• 이러한 과정믈 컴퓨터에서 구현하기 위하여 가상 카메라를 이용한 좌우 영상을 생성하여야 하는데, 하드웨어를 이용한 실제 구현에는 크게 나누어 순차주사 (inter laced) 와 페이지 뒤바꿈 (page flipping)의 두 가지 방식이 있다. 그러나 순차주서 기법은 눈의 피로도가 높고 실시간 구현이 힘들기 때문에 본 논문에서는 페이지 뒤바꿈 기법을 활용한다 [1].
• 페이지 뒤바꿈을 구현하기 위하여 본 논문에서는 셔터 글래스를 활용한다. 가상 카메라로부터 취득된 좌측 영상과 우측영상을 모니터의 수직주파수에 동기시켜 셔터글래스어 보내주면, 사용자의 왼쪽 눈은 항상 좌측 영상을 관측하게 되고 오른쪽 눈은 항상 우측 영상을 관측하게 된다.

성능/효과

• 실험수행 결과, B 값이 1.5도가 넘지 않는 범위 내에서 입체영상 컨텐츠를 제작한다면 눈의 피로나 어지러움을 방지힐 수 있으며 대체적으로 만족할만한 입체 영상의 품질을 구현힐 수 있믐을 알 수 있다.
• 또한 움직이는 물체 사이의 충돌의 경우도 일반적인 알고리듬의 경우 nC₂ 의 충돌탐색이 필요하지만 제안하는 알고리듬의 경우 각각의 움직이는 물체가 후처리 과정을 하는 경우에만 탐색하므로 총 n번 수행하게 된다. 이와 같이 제안하는 충돌처리를 이용하여 게임의 계산량을 줄이고 3차원 입체 영상의 실시간 렌더링에 필요한 프레임수르 확보할 수 있다.
• 또한, 나머지 20%의 피실험자도 최대 내안각간 거리에서 크게 벗어나지 않는 한도내에서 어지러움증을 호소하였다. 제안하는 기법에 의해 최대 내안각간 거리를 제한할 경우, 입체 영상의 품질에 대해 피실험자의 60%가 매우 만족하였고 40%가 대체로 만족하였다.
• 수행하였다. 즉, 피실험자 20명을 대상으로 내안각간 거리와 피로도의 상하 관계에 대한 실험을 수행한 결과, 피실험자의 80%가 B 값이 1.5도가 넘는 내안각간 거리 P값에서 어지러뭄을 호소하였다. 또한, 나머지 20%의 피실험자도 최대 내안각간 거리에서 크게 벗어나지 않는 한도내에서 어지러움증을 호소하였다.
• 따라서, 3차원 블록격파게임과 같은 게임에서의 충돌검출은 일반적인 충돌 알고리즘을 이용하면 비효율적이다. 하지만 제안하는 알고리즘의 경우 다믐 복실을 찾는과정' 즉 후처리과정에서 단 한번의 충돌 탐색을 하므로 매우 효율적이다. 또한 움직이는 물체 사이의 충돌의 경우도 일반적인 알고리듬의 경우 nC₂ 의 충돌탐색이 필요하지만 제안하는 알고리듬의 경우 각각의 움직이는 물체가 후처리 과정을 하는 경우에만 탐색하므로 총 n번 수행하게 된다.

후속연구

• 향후 연구방향으로는 물체冒 관찰하는 depth-of-field률고려하여 입체 영상의 매개 인자를 더욱 최적화하여 눈의 피로를 더묵 줄이는 기법에 관하여 연구할 예정이다.

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이 논문을 인용한 문헌

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