초록 ▼

3차원 정보단말 기술은 차세대 정보통신 서비스의 총아로 사회 선진화와 더불어 그 수요 및 기술개발 경쟁이 치열한 첨단의 고도화 기술로서 방송, 통신, 의료, 항공 게임, 애니메이션,가상현실 등 그 응용분야가 매우 다양한 차세대3차원 입체 멀티미디어 정보 통신의 핵심 기반기술임. 3차원 정보단말 기술은 크게“3차원 영상 디스플레이”, “다시점 영상 신호처리”, “공간공 유/감각수수”, “시스템 통합” 등 4가지 요소기술을 기반으로 발전해 왔으며 이중 “3차원 영상 디스플레이” 기술은 전 세계적으로 아직 발아기에 있는 차세대 고부가가치

3차원 정보단말 기술은 차세대 정보통신 서비스의 총아로 사회 선진화와 더불어 그 수요 및 기술개발 경쟁이 치열한 첨단의 고도화 기술로서 방송, 통신, 의료, 항공 게임, 애니메이션,가상현실 등 그 응용분야가 매우 다양한 차세대3차원 입체 멀티미디어 정보 통신의 핵심 기반기술임. 3차원 정보단말 기술은 크게“3차원 영상 디스플레이”, “다시점 영상 신호처리”, “공간공 유/감각수수”, “시스템 통합” 등 4가지 요소기술을 기반으로 발전해 왔으며 이중 “3차원 영상 디스플레이” 기술은 전 세계적으로 아직 발아기에 있는 차세대 고부가가치의 핵심기 술로서 선진각국에서 경쟁적으로 그 개발을 추진하고 있음. 차세대3차원 영상 디스플레이 기술은 무안경식이고,다자시청이 가능하며, 눈에 피로를 주지 않는 자연스러운3차원 입체영상이어야 한다는ITU 권고안을 토대로 그 동안 렌티 큘러 쉬트(lenticular sheet), 패러랙스 배리어(parallex barrier), 디렉션널 프로젝션 (directional projection) 및 홀로그래픽 스크린(holographic screen) 등 다양한 방법들 이 제시되어 왔지만 접근방식의 근본적인 문제와 소자의 물리적 한계 등으로 16시점 이상 의 초다시점(super multiview) 및 완전한 3D 디스플레이 기술로 접근하기에는 많은 어려 움과 문제점을 가지고 있음. 또한, 이러한 기술조차도 이미 선진국들은 지적재산권으로 자국기술을 보호하고 있기 때 문에 기술 협력 및 이전이 어려운 상황임으로 독자적인 기술개발이 시급함. 따라서,본 연구에서는 독창적이고 신기술 개념의 한국형3차원 입체영상 기술로써 VHOE (volume holographic optical element) 광학판 기반의 초다시점 3D 디스플레이 기술, IP(integral photographic) 기반의 체적형(volumetric) 3D 디스플레이 기술, 자연광 기반 의 홀로그래픽(Holographic) 3D 디스플레이 기술, CGH 기반의 디지털 홀로그래픽 3D 디스 플레이 기술,편광기반의 프로젝션형 3D 디스플레이 기술, Fresnel 렌즈 기반의 3D 실영 상 디스플레이 기술,스테레오 비전 기반의3D 카메라 기술, 다시점 영상처리 및 코덱기 술을 연구개발하여 국제학술지 발표,특허출원 및 기술이전에 따른 상품화를 추진함. 최종적으로 기 연구개발된 3D 카메라 기술, 다시점 영상압축 및 전송 기술 및 3D 디스플 레이 기술의 입체적 시연을 위해 Web 기반의 실시간 3차원 입체방송 시스템의 프로토 타 입을 설계 제작하고 시연함.

Abstract ▼

In general, the future 3D imaging and display system requires full-color, full parallax and hologram-like 3D imaging capabilities. And, these advances will provide the viewer with the natural feeling of being present in the real scene. Accordingly, depending on the development of 3D imaging & displa

In general, the future 3D imaging and display system requires full-color, full parallax and hologram-like 3D imaging capabilities. And, these advances will provide the viewer with the natural feeling of being present in the real scene. Accordingly, depending on the development of 3D imaging & display technology, various degrees of resolution and spatial perception will be offered. So far, most of the developed 3D display systems require the viewer to wear special glasses to feel the depth, which is the main shortcoming they can't gain a wide acceptance until now. Therefore, many researches have been done to the autostereoscopic 3D display system, because this system can present 3D image to the viewer without a need for glasses. The lenticular sheet-based 3D display system is one of the techniques developed for the autostereoscopic 3D display technique. But, the resolution of this system in two eye is obtained by dividing the horizontal LCD pixels by the number of views that is offered, without affecting at all the vertical resolution, so that it makes uneven use of the horizontal and vertical pixel resolution in the LCD panel. In addition, there happen some crosstalks between multiple images, because of the possibility of mis-alignment between lenticular sheet and LCD panel. The parallax barrier-based autostereoscopic 3D display technique is functionally very similar to the lenticular sheet-based 3D display system. But, this method suffers from a Moire-like effect in which the observer sees dark bands on the screen which result from imaging of the black space between parallax barriers. Also, another autostereoscopic 3D display system based-on the integral photography (IP) method has been actively researched. This IP-based 3D display system provides the viewer with full parallax and full color autostereoscopic 3D images at a desired viewing point, which are the advantages to make this IP method one of the favored methods for producing 3D display. But, so far, it is difficult to implement the full-fledged 3D display system by using the conventional devices technology.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...25
• 제 1 절 연구개발의 개요...25
• 제 2 절 연구개발의 필요성...27
• 제 2 장 국내 외 기술개발 현황...33
• 제 1 절 개요...33
• 제 2 절 국외 연구기관의 연구개발내용 및 결과...34
• 제 3 절 국내 연구기관의 연구개발내용 및 결과...45
• 제 3 장 연구개발 수행내용 및 결과...48
• 제 1 절 초다시점 VHOE 광학판 구현을 위한 각/위상코드 다중화 기록기술과 설계 제작기술...48
• 1. 최적의 각/위상코드 다중화 기록기술 연구개발...48
• 2. 포토폴리머의 물리 광학적 특성분석 및 시뮬레이션 모델정립...72
• 3. VHOE 광학판 설계제작을 위한 최적의 노출시간 스케쥴 기법...80
• 제 2 절 IP 기반의 체적형 3D 디스플레이 기술 연구...86
• 1. IP 기반의 3D 디스플레이 특성분석...86
• 2. 두 개의 렌티큘라 시트를 이용한 비대칭 집적영상의 계산적 구현...103
• 3. 렌즈어레이를 이용하는 집적영상에서의 3차원 물체의 컴퓨터적 복원 기술 연구...109
• 제3절 홀로그래픽3D 디스플레이 기술 연구...116
• 1. 인코히어런트 3차원 동영상 홀로그램 합성기법 및 해상도 분석...116
• 2. 변형된 코크란 및 마하젠더 간섭계 기반의 인코히어런트 홀로그래픽 3D 디스플레이 시스템의 광학적 구현 기법...121
• 3. 인코히어런트 3차원 홀로그램의 합성 및 복원 실험...146
• 4. CGH를 이용한 디지털 홀로그래픽 3D 디스플레이 기술...151
• 제4절 프로젝션형3D 디스플레이 기술 연구...158
• 1. 100‘’급 2D/3D 겸용 편광형 스테레오스코픽 3D 디스플레이 시스템...158
• 2. 100‘’/60‘’급 3차원 입체 동영상 디스플레이 시스템...172
• 제 5 절 3D 영상 획득을 위한 입체 카메라 구현기술 연구...179
• 1. 팬/틸트 및 주시각이 제어된 입체 카메라 설계구현 기술...179
• 2. 시차정보를 이용한 입체 카메라 설계구현 기술...189
• 제 6 절 다시점 중간영상 합성기술 연구개발...201
• 1. 적응적인 변이추정에 기반한 초다시점 스테레오 영상합성 기술...201
• 2. 4시점 입체 카메라 기반의 초다시점 스테레오 영상합성 기술...209
• 3. 다시점 영상 압축코덱 기술...214
• 4. 다시점 스테레오 영상합성을 위한 영상 보정 기술...218
• 제 7 절 Web 기반의 실시간 3차원 입체방송 시스템기술 연구개발...229
• 1. 시차 추정 기법을 이용한 효율적인 원격 다시점(8) 3D 화상 통신 기법...229
• 2. 3D어댑터 기반의 입체 카메라를 이용한 Web기반 3차원 입체방송 시스템...241
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...249
• 제 1 절 연구개발의 최종목표...249
• 제 2 절 연차별 연구개발 목표 및 내용...249
• 제 3 절 평가의 착안점 및 달성도...253
• 제 4 절 관련 분야 기술 발전에의 대외 기여도...262
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...306
• 제 1 절 추가연구의 필요성...306
• 제 2 절 타 연구에의 응용...310
• 제 3 절 기업화 추진방안...313
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...314
• 제 7 장 참고문헌...320