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TCP 네트워크 통신을 이용한 디지털 홀로그램 생성 시스템의 구현
Implementation of computer-generated hologram using TCP network communication 원문보기

한국방송공학회 2015년도 하계학술대회, 2015 July 01, 2015년, pp.444 - 446  

김창섭 (한양대학교) ,  송중석 (한양대학교) ,  박종일 (한양대학교)

초록
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컴퓨터 생성 홀로그램(CGH: computer generated hologram) 기법은 기존의 홀로그램의 광학적 장치의 단점을 보완하여 범용 컴퓨터에서 홀로그램을 생성할 수 있도록 하는 기술이다. CGH는 입력으로 주어지는 물체의 3차원 정보와 출력으로 나오는 디지털 홀로그램의 해상도에 따라 그 연산량이 결정 된다. CGH는 단순하고 반복적인 수학적 계산을 통하여 디지털 홀로그램을 생성하게 되는데, 기존의 연구들에서는 GPU(graphic processing unit)를 이용하여 알고리즘들을 병렬적으로 처리한다. 본 논문에서는 기존연구에서 쓰인 GPU를 이용한 CGH을 개선하여 GPU가 장착되지 않은 상용 컴퓨터에서 GPU가 장착된 다른 컴퓨터들의 연산 자원을 활용하여 CGH를 수행 할 수 있는 프로그램의 개발 방법을 제안 한다. 본 시스템은 GPU가 요구되지 않는 한 개의 서버 컴퓨터와 GPU가 장착된 다수의 클라이언트들로 구성되어 있다. 서버 측에서 물체의 3차원 정보를 입력 받아 각각의 클라이언트들에게 적절한 연산량을 분배하고, 각 클라이언트들은 이미 알려진 GPU 기반 CGH를 통하여 연산을 수행 한 뒤, 그 결과를 서버로 다시 전송하게 된다. 서버는 수신한 각 결과들을 누적하여 입력 받은 물체에 대한 하나의 온전한 홀로그램을 생성할 수 있게 된다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 GPU가 장착되지 않은 컴퓨터에서 다른 컴퓨터의 GPU의 연산 자원을 이용하여 CGH 연산을 수행할 수 있는 시스템의 구현 방법을 제안 한다. 본 시스템을 통하여 서버측은 GPU를 필요로 하지 않고, 각 클라이언트의 GPU 자원을 이용하여 부분적으로 생성된 홀로그램들을 TCP 소켓 통신을 기반으로 수신, 누적하여 온전한 홀로그램을 생성할 수 있다.
  • GPU를 이용한 CGH의 경우에 FPGA의 경우에 비해 상대적으로 구현 비용이 낮지만, 실험실 환경에서 모든 컴퓨터에 충분한 사양의 GPU를 장착하는 데에는 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 TCP 네트워크 통신을 이용한 3D 물체의 홀로그램 고속 생성 시스템의 구현 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 GPU가 장착되지 않은 한 개의 서버 컴퓨터와 다수의 클라이언트 컴퓨터들로 구성된 TCP 네트워크 통신 기반의 병렬 연산 CGH 기법의 구현에 대한 내용이며, GPU가 장착된 다수의 클라이언트 PC의 연산 능력을 서버가 효율적으로 활용할 수 있도록 구현이 되어있다.
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