목차
1. 3D 기술의 부상 배경
2. 3D 입체 영상 기술이란?
3. 3D 입체 영상 기술의 역사
4. 3D 입체 영상 기술의 분류 및 특징
1) 안경 방식
가) 애너글리프 방식(적청방식)
나) 편광안경 방식(Passive 방식)
다) 셔터안경 방식(액정셔터방식, Active 방식)
2) 무(無)안경 방식
가) 렌티큘러 렌즈 방식
나) 시차 배리어 방식
5. 3D 입체 영상 기술의 개발 동향
1) 해외 기술 개발 동향
가) 미국
나) 일본
다) 유럽
2) 국내 기술 개발 동향
6. 응용 분야 및 파급 효과
1) 가상현실/게임 응용
2) 교육/의료/광고에의 응용
3) 방송/문화/예술에의 응용
7. 향후 전망 및 과제
참고자료
2. 3D 입체 영상 기술이란?
3. 3D 입체 영상 기술의 역사
4. 3D 입체 영상 기술의 분류 및 특징
1) 안경 방식
가) 애너글리프 방식(적청방식)
나) 편광안경 방식(Passive 방식)
다) 셔터안경 방식(액정셔터방식, Active 방식)
2) 무(無)안경 방식
가) 렌티큘러 렌즈 방식
나) 시차 배리어 방식
5. 3D 입체 영상 기술의 개발 동향
1) 해외 기술 개발 동향
가) 미국
나) 일본
다) 유럽
2) 국내 기술 개발 동향
6. 응용 분야 및 파급 효과
1) 가상현실/게임 응용
2) 교육/의료/광고에의 응용
3) 방송/문화/예술에의 응용
7. 향후 전망 및 과제
참고자료
본문내용
입체용 안경을 필요로 하는 안경식과 나안으로 입체 영상을 볼 수 있는 무안경식이 있고, 실제 공간상에 입체 영상을 구현하는 홀로그래피 기술이 있다. 여기서 안경방식은 다시 애너글리프 방식, 편광안경 방식, 셔터안경 방식으로, 무안경식은 렌티큘러 렌즈 방식과 시차 배리어 방식으로 구분된다. 당분간은 안경방식이 TV와 IT 제품 적용에 주류가 될 것으로 보이며, 그 가운데서도 셔터안경 방식이 기술적인 측면에서 다소 앞서 있는 것으로 평가받고 있어 TV 시장에서는 셔터안경 방식이 주류가 될 것으로 보이며, 반면 모바일 기기는 이동성 측면에서 무안경이 필수적이어서 렌티큘러 렌즈 방식과 시차 배리어 방식이 연구되어 적용되고 있다.
방식
특징
안경 방식
사용자가 3D 안경을 써야 입체감을 느낄 수 있다는 번거로움이 있지만 입체효과가 월등하고 입체구현 방식이 용이
할리우드의 메이저 영화사들이 안경방식에 기반을 두고 진행 중이기 때문에 콘텐츠의 수급이 쉬움. 현재 영화관에서 구현되는 방식.
무안경방식
수평방향으로 일정한 위치에서 봐야 하기 때문에 시정 위치와 시야각이 제한 받는 단점. 여러 사람이 볼 수 있도록 다시점으로 확장할 경우에는 해상도가 떨어짐
콘텐츠 제작기술이 까다롭고 제작비용이 상당히 고가이므로 일부 소형 디스플레이 단말기나 광고용 제품 등 시험적이고 한정된 분야에 사용되고 있음.
안경 방식
애너글리프 방식(적청방식)
애너글리프(Anaglyph, 적청방식) 방식은 1953년에 개발된 인간의 양 눈 시차를 이용한 방식으로, 왼눈 장면을 청색으로, 오른 눈 장면을 적색으로 형성한 후, 이를 겹쳐 스크린 상에 투영하는 방식이다. 특수한 스크린을 필요로 하지 않으며, 안경도 저가이기 때문에 손쉬운 방법이긴 하지만 필터의 색과 안경의 색이 일치하지 않을 경우 입체감을 떨어뜨리고 어지러움을 유발하며, 옅은 색을 사용하면 컬러 화면으로 할 수도 있으나 색의 재현성이 낮아진다. 현재 동화상에는 거의 사용되지 않고 있다.
편광안경 방식(Passive 방식)
2대의 프로젝트로 동시에 오른눈용과 왼눈용 화상의 편광면을 바꾸어 비추고, 특정 편광면만을 통과시키는 편광안경으로 이 화상을 보게 되면 양 눈 시차에 의해 3D 화면을 지각할 수 있다. 애너글리프 방식과 달리 컬러를 선명하게 표현할 수 있으나, 편광면을 안정시키기 위해 실버타입이라 불리는 금속가루가 섞인 도료로 도장된 스크린이 필요하다. 저비용으로 구현 가능하고 고휘도이면서 3D 혼선에서 우수하고 어지럼증이 적다는 장점이 있는 반면, 수직해상도가 떨어지는 단점이 있다.
셔터안경 방식(액정셔터방식, Active 방식)
디스플레이에 오른눈용과 왼눈용의 영상을 좌우의 필드 또는 프레임마다 교차로 표시하고, 그 필드 또는 프레임의 타이밍과 같게 좌우 액정셔터를 교차로 개폐시키는 방식이다. 움직임이 고속이기 때문에 시차가 있는 영상을 좌우에서 동시에 보는 착각을 일으켜 입체감을 느끼게 한다. 가장 낮은 비용으로 패널 양산이 가능하며 2D/3D 패널에 공용으로 적용할 수 있고 해상도 저하 없이 Full HD 구현이 가능하다는 장점이 있는 반면, 고비용의 안경이 필요하고 시각적인 면에서 좌우를 전환시키고 있기 때문에 화면의 깜박임이 발생해 어지럼증을 유발할 수 있다는 단점이 있다. 하지만 이와 같은 단점에도 불구하고 현 시점에서는 가장 매력적인 방식으로 꼽히고 있다.
무(無)안경 방식
렌티큘러 렌즈 방식
좌우 영상을 세로로 교대로 배치한 후 반원통형의 렌티큘러 렌즈가 밀집된 필름을 부착해 렌즈 각도에 따라 좌우 영상이 분리돼 해당 눈에 보이도록 하는 방식이다. 구현 비용이 저렴하지만 2D와 3D 전환이 불가능하고 3D 해상도가 떨어지며, 렌즈부착 기술이 필요하다.
시차 배리어 방식
세로 방향으로 좌 영상 픽셀 줄과 우 영상 픽셀 줄을 교대로 배치하고, 렌티큘러 렌즈 대신 액정의 슬릿이나 핀홀을 이용해 좌우 영상이 분리되어 해당하는 눈으로 보이도록 하는 방식이다. 2D/3D 전환이 가능하나, 3D 휘도 개선이 불가능하고 3D 해상도가 1/2 저하되는 단점이 있다.
구현방식
특징
안경방식
편관안경
LCD 패널용 편광 필름/안경 통해 3D 구현
3D 퀄리티 우수, 시야각 양호(좌우 free, 상하 20°)
일본위성방송 BS11에서 채택, 현재 영화관 방식
수직해상도 1/2 열화
저비용/경량 편광안경, 고휘도
Glass 합착 공정 필요해 TV 제작비용 증대
셔터안경
디스플레이와 셔터안경의 싱크로 3D 구현
시야각 free, 3D 퀄리티 우수
3D 구현비용 저렴하나 싱크관련 어지러움증 발생
셔텨 안경이 고가
합착 공정 불필요
애너글리프방식
기존 디스플레이로 3D 효과 적용 가능
3D 구현 비용이 저렴하고 3D 콘텐츠가 많음
적청 색 분리로 인한 어지러움 및 색감 왜곡 심함
무안경방식
렌티큘러렌즈 방식
디스플레이의 렌티큘러렌즈를 통한 빛의 굴절 이용
수평해상도 1/2 열화
대형화에 어렵고 콘텐츠 제작비용 高
시차 배리어방식
수직 배리어에 의한 좌우 영상 분리
소형 디스플레이 적용
수평해상도 1/2 열화되며 시야각 불리
콘텐츠 제작비용 高
3D 입체 영상 기술의 개발 동향
차세대 영상매체, 방송통신, 게임, 의료 등 광범위한 응용분야를 가진 3D 디스플레이에 관한 기술 및 시스템 개발은 최근 기술선진국에서 국책 기술개발로 많은 투자와 연구를 수행하고 있으며 현재 3D 디스플레이와 관련된 핵심기술 연구개발 동향은 미국, 일본, 유럽을 중심으로 기술선점을 위해 각각 독립적인 형태로 활발히 진행되고 있다.
해외 기술 개발 동향
미국
미국에서는 이미 ARPA(Advanced Visual Display System) 연구과제의 하나인 ‘3D 입체영상 및 그래픽 디스플레이 기술개발’을 비롯하여 NASA, AT&T, MIT 대학 등을 중심으로 항공 우주, 방송통신, 국방, 의료 등의 응용을 목적으로 ‘실감 3차원 다중매체’ 개발이 추진 중에 있다. 이미 IBM은 DLP 기반 저가용 프로젝션 3DTV를 개발하였고, 2006년도부터는 Indight Media사와 미국 디스플레이 컨소시움(US Display consortium)의 공동 주최로 ‘3D BIZ-EX\'이라는 워크
방식
특징
안경 방식
사용자가 3D 안경을 써야 입체감을 느낄 수 있다는 번거로움이 있지만 입체효과가 월등하고 입체구현 방식이 용이
할리우드의 메이저 영화사들이 안경방식에 기반을 두고 진행 중이기 때문에 콘텐츠의 수급이 쉬움. 현재 영화관에서 구현되는 방식.
무안경방식
수평방향으로 일정한 위치에서 봐야 하기 때문에 시정 위치와 시야각이 제한 받는 단점. 여러 사람이 볼 수 있도록 다시점으로 확장할 경우에는 해상도가 떨어짐
콘텐츠 제작기술이 까다롭고 제작비용이 상당히 고가이므로 일부 소형 디스플레이 단말기나 광고용 제품 등 시험적이고 한정된 분야에 사용되고 있음.
안경 방식
애너글리프 방식(적청방식)
애너글리프(Anaglyph, 적청방식) 방식은 1953년에 개발된 인간의 양 눈 시차를 이용한 방식으로, 왼눈 장면을 청색으로, 오른 눈 장면을 적색으로 형성한 후, 이를 겹쳐 스크린 상에 투영하는 방식이다. 특수한 스크린을 필요로 하지 않으며, 안경도 저가이기 때문에 손쉬운 방법이긴 하지만 필터의 색과 안경의 색이 일치하지 않을 경우 입체감을 떨어뜨리고 어지러움을 유발하며, 옅은 색을 사용하면 컬러 화면으로 할 수도 있으나 색의 재현성이 낮아진다. 현재 동화상에는 거의 사용되지 않고 있다.
편광안경 방식(Passive 방식)
2대의 프로젝트로 동시에 오른눈용과 왼눈용 화상의 편광면을 바꾸어 비추고, 특정 편광면만을 통과시키는 편광안경으로 이 화상을 보게 되면 양 눈 시차에 의해 3D 화면을 지각할 수 있다. 애너글리프 방식과 달리 컬러를 선명하게 표현할 수 있으나, 편광면을 안정시키기 위해 실버타입이라 불리는 금속가루가 섞인 도료로 도장된 스크린이 필요하다. 저비용으로 구현 가능하고 고휘도이면서 3D 혼선에서 우수하고 어지럼증이 적다는 장점이 있는 반면, 수직해상도가 떨어지는 단점이 있다.
셔터안경 방식(액정셔터방식, Active 방식)
디스플레이에 오른눈용과 왼눈용의 영상을 좌우의 필드 또는 프레임마다 교차로 표시하고, 그 필드 또는 프레임의 타이밍과 같게 좌우 액정셔터를 교차로 개폐시키는 방식이다. 움직임이 고속이기 때문에 시차가 있는 영상을 좌우에서 동시에 보는 착각을 일으켜 입체감을 느끼게 한다. 가장 낮은 비용으로 패널 양산이 가능하며 2D/3D 패널에 공용으로 적용할 수 있고 해상도 저하 없이 Full HD 구현이 가능하다는 장점이 있는 반면, 고비용의 안경이 필요하고 시각적인 면에서 좌우를 전환시키고 있기 때문에 화면의 깜박임이 발생해 어지럼증을 유발할 수 있다는 단점이 있다. 하지만 이와 같은 단점에도 불구하고 현 시점에서는 가장 매력적인 방식으로 꼽히고 있다.
무(無)안경 방식
렌티큘러 렌즈 방식
좌우 영상을 세로로 교대로 배치한 후 반원통형의 렌티큘러 렌즈가 밀집된 필름을 부착해 렌즈 각도에 따라 좌우 영상이 분리돼 해당 눈에 보이도록 하는 방식이다. 구현 비용이 저렴하지만 2D와 3D 전환이 불가능하고 3D 해상도가 떨어지며, 렌즈부착 기술이 필요하다.
시차 배리어 방식
세로 방향으로 좌 영상 픽셀 줄과 우 영상 픽셀 줄을 교대로 배치하고, 렌티큘러 렌즈 대신 액정의 슬릿이나 핀홀을 이용해 좌우 영상이 분리되어 해당하는 눈으로 보이도록 하는 방식이다. 2D/3D 전환이 가능하나, 3D 휘도 개선이 불가능하고 3D 해상도가 1/2 저하되는 단점이 있다.
구현방식
특징
안경방식
편관안경
LCD 패널용 편광 필름/안경 통해 3D 구현
3D 퀄리티 우수, 시야각 양호(좌우 free, 상하 20°)
일본위성방송 BS11에서 채택, 현재 영화관 방식
수직해상도 1/2 열화
저비용/경량 편광안경, 고휘도
Glass 합착 공정 필요해 TV 제작비용 증대
셔터안경
디스플레이와 셔터안경의 싱크로 3D 구현
시야각 free, 3D 퀄리티 우수
3D 구현비용 저렴하나 싱크관련 어지러움증 발생
셔텨 안경이 고가
합착 공정 불필요
애너글리프방식
기존 디스플레이로 3D 효과 적용 가능
3D 구현 비용이 저렴하고 3D 콘텐츠가 많음
적청 색 분리로 인한 어지러움 및 색감 왜곡 심함
무안경방식
렌티큘러렌즈 방식
디스플레이의 렌티큘러렌즈를 통한 빛의 굴절 이용
수평해상도 1/2 열화
대형화에 어렵고 콘텐츠 제작비용 高
시차 배리어방식
수직 배리어에 의한 좌우 영상 분리
소형 디스플레이 적용
수평해상도 1/2 열화되며 시야각 불리
콘텐츠 제작비용 高
3D 입체 영상 기술의 개발 동향
차세대 영상매체, 방송통신, 게임, 의료 등 광범위한 응용분야를 가진 3D 디스플레이에 관한 기술 및 시스템 개발은 최근 기술선진국에서 국책 기술개발로 많은 투자와 연구를 수행하고 있으며 현재 3D 디스플레이와 관련된 핵심기술 연구개발 동향은 미국, 일본, 유럽을 중심으로 기술선점을 위해 각각 독립적인 형태로 활발히 진행되고 있다.
해외 기술 개발 동향
미국
미국에서는 이미 ARPA(Advanced Visual Display System) 연구과제의 하나인 ‘3D 입체영상 및 그래픽 디스플레이 기술개발’을 비롯하여 NASA, AT&T, MIT 대학 등을 중심으로 항공 우주, 방송통신, 국방, 의료 등의 응용을 목적으로 ‘실감 3차원 다중매체’ 개발이 추진 중에 있다. 이미 IBM은 DLP 기반 저가용 프로젝션 3DTV를 개발하였고, 2006년도부터는 Indight Media사와 미국 디스플레이 컨소시움(US Display consortium)의 공동 주최로 ‘3D BIZ-EX\'이라는 워크
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