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3D TV의 적용된 기술과 3D TV를 적용 가능한 분야

3차원TV(3DTV)1. 개요3차원 TV 방송 기술이란 다시점 스테레오스코픽 비전 기술을 적용하여 2차원 영상에 깊이 정보를 부가하고, 이 깊이 정보로 인하여 시청자가 마치 영상이 제작되고 있는 현장에 있는 것 같은 생동감 및 현실감을 느낄 수 있게 하는 방송기술이다. 현재, 세계적인 규모의 박람회나 전시장 등의 이벤트 행사장에서는 반드시 라고 해도 될 만큼 3D 디스플레이를 사용한 전시 시설이 설치되어 있으며, 생동감 있는 3D 영상을 즐길 수 있다. 3차원 영상은 눈앞에 펼쳐진 장면을 잡으려고 손을 내밀어 버리거나, 전방에서 다가오는 영상을 엉겁결에 피하거나 할 만큼, 종래의 2D 영상과는 전혀 다른 시각적 효과를 가지고 있다.그러나, 불행하게도 아직까지 3D 디스플레이에서는 입체영상 감상용 안경과 같은 장치가 필요하다거나, 정해진 장소에 눈의 위치를 고정해야 하는 등 여러 가지 사용상 방법이 제한되어 있다. 또한 영상이 이중으로 보이거나, 머리를 움직이면 공간이 빙빙 도는 것 같은 위화감 등을 느낄 수도 있고, 장시간 보고 있으면 어지러움을 느끼기도 한다. 따라서 이러한 영상을 이벤트 회의장 등에서 가끔 보는 경우에는 문제가 되지 않지만, 사무실이나 가정에서 2차원 TV를 시청하는 것과 같이 일상적으로 3DTV를 시청하는 경우를 생각하면, 현재와 같은 입체 디스플레이는 만족스럽다고는 생각할 수 없다.어떤 기술적 진보가 폭넓은 수용을 얻기 위해서는 중요한 새로운 것을 할 수 있어야 하고, 이전에는 얻을 수 없었던 것들 혹은 현존하는 것보다 기능이 뛰어나야만, 자연스럽게 현재의 것을 대치할 수 있다. 그러나 현재까지 개발된 3D 디스플레이들 중 어느 것도 이러한 조건들을 모두 만족시키는 것은 아직 없다. 또한 미래의 3D 디스플레이 시스템은 개발상의 어려움으로 인해 어느 특정한 응용 분야에 제한되어서는 안되며, 궁극적으로 컴퓨터그래픽에서부터 가정용 TV에 이르기까지 다양한 응용 분야에 일반적으로 사용되어야 할 것이다. TV 시장이 자동차 시장 다음으로 큰 소으로 표시하고, 각각 편광안경 또는 액정셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 보게 된다. 편광안경 방식에서는 디스플레이 장치의 전면에 큰 면적의 액정셔터 패널을 설치하는 편리한 방식도 제안되고 있다. 또, 액정셔터 안경방식에서는 대 화면의 컬러 PDP를 사용하여 실험한 예도 보고되어 있다.무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광 축을 분리하기 위한 패럴랙스 배리어 등의 광학판을 표시화면의 앞에 또는 뒤에 설치하는 방식이다. 이들 방식은 일반적으로 유효 시야가 상당히 좁고 한 사람 밖에 이용하지 못했지만, 시점추종, 광축 제어방식 등에 의한 광시역화로 발전되었고, 최근 복수의 관찰자도 시청할 수 있는 멀티시점 추종방식도 발표되어 주목을 받고 있다.이상과 같은 양안시차방식은 인간의 자연적인 입체지각 메커니즘에 비해, 초점/폭주점의 불일치 등 불완전한 면이 있고, 영상 내용이나 이용방법이 안경을 사용해야 하는 단점과 시각적인 피로를 야기할 경우가 있기 때문에 주의가 필요하다.(2) 복합시차지각 방식복합(시차)지각 방식은 양안시차 뿐만 아니라, 인간이 가지는 앞뒤 거리 지각 기능의 복수(또는 전기능)를 이용하는 방식에 의해 자연스러운 표시 방식을 목표로 하고 있다. 복합지각 방식에는 아래 그림과 같이 각종 방식이 기초 개발 중이다. 가변 초점방식은 양안시차 방식에 초점보상기능을 추가한 것이고, 다안방식은 다 방향에서의 양안시차 영상을 표시하고, 다른 각도에서의 영상을 시청할 수 있는 운동시차를 주어 자연시에 가까워지게 하는 것이다. 또한 액정 공간변조 기능을 사용해서 단안망막에 복수의 시차 상을 주고, 초점 조합을 도모하는 초다안방식도 제안되고 있다. 또한, 복안 렌즈를 사용하는 IP(복안) 방식이나, 가변초점 액정렌즈를 사용하는 전자식 심도표본방식 등도 제안되고 있다.한편, 원리적으로 가장 이상적인 입체방식이라고 말하는 동영상 홀로그래픽방식에서는 LCD 패널을 사용하는 방식의 연구가 진행되고 있지만, 현재로서는 액정의 유효화각, 영상사이즈가 매우 작아 실용화를 위 Display를 사용한 가상 입체화면 상영의 본격적인 보급은 사실상 시간문제라고 할 수 있겠다.또한 쯔꾸바박람회나 꽃박람회를 위시하여 각지의 테마파크에서는 대화면의 입체영상이 상영되었다. 대화면의 입체영상에 대한 인기는 좋아 관람객들이 많이 모이곤 했다. 그 대표적인 예로서는 캐나다 IMAX사의 전천주 컬러입체영상 시스템, IMAX SOLIDO를 들 수 있다. 이것은 지름이 24m인 돔 스크린의 안쪽에 컬러입체영상을 시분할투시하고 무선 액정셔터안경으로 입체시하는 시스템인데 수평시야각 150도, 수직시야각이 120도나 된다.게임기에의 응용은 앞으로 점점 증가하는 추세에 있다. 특히 헤드마운트 디스플레이를 사용한 게임기가 많다. 가상현실감을 이용한 대규모의 시설로서는 알라딘이 마법융단에 올라타고 사막의 바자르를 자유롭게 날아다니는 실험시설 알라딘 카펫라이드가 미국 디즈니월드 속에 있다. 또 1995년 4월에는 가정용의 입체시 게임기 버츄얼보이가 닌텐도에서 발매되었다. 이것은 발광다이오드(LED)와 미러로 구성되는 좌우의 디스플레이에 입체화상을 표시하여 볼 수 있게 하였다.(2) 의료 & 교육의학에서는 진단이나 치료를 정확하게 할 필요에서 입체시에 대한 요구가 높은데 현재에도 이미 정밀 수술용으로 일부에서 이용이 되고 있다. 오늘날에는 X선 입체TV에 의한 진단이 가장 활발하게 이루어지고 있는데 X선상을 실시간 동화상으로 관찰하는 소위 X선투시의 입체시화가 일찍부터 연구되어 왔다.최근에는 입체하이비전의 특징인 고화질, 충실한 색 재현성과 실재감?임장감이 있는 화상시스템을 의학에 응용하는 시도가 주목되고 있다. 1989년에 신슈대학의 그룹은 뇌외과수술의 모양을 입체하이비젼 카메라로 촬영하고 편광안경으로 입체시하는 것에 성공하였다통상 이같은 뇌외과수술이나 안과수술 등 현미경하에서의 수술에서는 좌우 2개의 현미경을 준비하고 좌안과 우안으로 입체시하면서 수술이 이루어진다. 그러나 이것으로는 동시에 1~2명밖에 관찰 할 수 없다. 수술 의사만이 아니고 많은 조수들도 동시에으며 어류의 실물전시(1차자료)에 더하여 입체하이비전영상에 의한 설명(2차자료)이 어린이들의 과학교육에 도움을 주고 있다.이밖에 1995년 3월 22일에 시부야의 NHK방송센터내에 새로 오픈한 NHK스튜디오 파크에서는 최신의 방송프로그제작의 과정이나 미래의 방송기술 등을 견학자가 실제로 참가하면서 체험할 수 있게 개발되어 있다. 여기서는 NHK가 개발한 세계최초의 대화면 110인치 뛰어나오는 하이비전 극장도 상설되어 있으며 특별한 안경을 쓰지 않아도 임장감과 박력있는 입체하이비전영상을 체험할 수가 있다. 1992년부터 초등학교 고학년 사회과 교육의 교과과정에 방송이 테마로 채택되어 있어 확장된 NHK 스튜디오 파크 에는 연일 견학자들이 방문하고 있다.(3) 의장설계 & 건축 CAD마쯔시다전공에서는 VR 기술을 응용하여 여러사람이 동시에 의사체험을 할 수 있는 주방시설 시스템을 개발하여 쇼룸에서 공개실연을 실시하고 있다.VR 시스템은 희망한 키친을 구입하기 전에 사용상태를 스스로 체험 할 수 있게 한 것이다. 사용자는 데이터슈트를 착용하고 CG의 입체영상으로 만들어진 가상공간 속을 실제로 거닐면서 주방시설의 넓이나 물건의 배치상황, 문짝의 개폐상태, 수도꼭지의 조작성 등을 가상체험 할 수 있다. 최근에는 여럿이 동시에 의사체험 할 수 있게 시스템이 확장되어 있으며 가상키친을 현물치수의 크기로 아치식 대형스크린에 투영하여 3D안경과 무선헤드폰을 장착한 1~15명이 대표자와 같은 임장감을 가지고 가상체험 할 수 있다.또 CAD등에 의한 설계에도 VR 기술이 유용하다. CG로 작성한 비행기, 커피잔, 자동차 등의 3D모델을 설계자의 머리움직임에 맞춰서 실시간으로 여러 시점에서 본 입체화상으로 표시하고, 이것을 무선 액정셔터안경으로 관찰하면서 설계를 추진할 수 있다. 이같은 입체CG영상에 의한 CAD시스템은 복잡한 사상이나 디자인설계에 유용하다.4. 3차원TV(3DTV)의 새로운 응용분야 및 방법(1) 임장감통신회의원격지에 있는 사람들이 각자의 위치에 있으면서 마치 한 휴먼인터페이스기술현재 관찰자의 시점이동을 감지하는 렌티큘라식 투사형 입체디스플레이 장치를 사용, 여러 사람이 동시에 회의에 참가할 수 있는 시스템의 연구가 수행중이다.레틴큘라 방식의 원리는 반 원통형의 형상을 한 렌티큘라 스크린으로 불리는 렌즈의 초점 면에 좌우 화상을 스트라이프 상태로 배치하고, 이 렌즈판을 통해서 관찰하면 렌즈판의 지향성에 따라 좌우 화상이 분리되어 안경 없이 입체시 되는 것이다.(2) 가상현실인간은 시각?청각?촉각?후각?미각 등의 감각계통을 통해 외계를 인식하고 있으나 버추얼 리얼리티(VR)에서는 컴퓨터를 이용해서 만들어진 정보를 인간에게 제시함으로써 마치 현실세계에 있는 것과 같은 인식을 줄 수 있다.◎ 가상현실감을 위한 기본장비이 VR 기술을 이용해서 가상공간 속으로 들어가기 위해서는 기본장비가 필요하게 된다. 즉 컴퓨터에서 만들어진 입체화상을 표시하기 위한 헤드마운트 디스플레이, 관찰자의 머리위치, 방향을 측정하기 위한 자기발생기와 센서, 손과 손가락의 복잡한 움직임을 측정하여 출력할 수 있는 데이터 글로브(Data Globe)로 불리는 장갑, 관찰자의 움직임에 대응해서 3차원 CG의 좌표계산과 그래픽표시를 위한 고속컴퓨터 등이다.◎ 응용- 방제 훈련대형 재난 및 재해시 인명피해를 최소화 할 수 있고, 각종 재난 및 재해 상황에 대한 간접체험을 제공하고, 상황별 대처요령을 교육, 훈련하여 위기대응 능력을 배양할 수 있다. 또한 체계적이고 정기적인 훈련으로 대형 재난 및 재해시 초기 대응방안을 익히고 안전수준을 높일 수 있다. 그리고 상황별 대응능력 , 장비 작동방법 및 담당시스템이나 지역의 파악이 가능하다.`- 산업 훈련산업용장비의 운용을 위해 기본 조작 교육 및 NC 프로그래밍 교육을 받은 사용자라 하더라도 실제 장비에 적응하여 운용할 수 있게 되기까지는 위험과 재료비 등의 비용발생을 포함하는 시행착오를 거치는 과정이 필요한데, 이러한 과정을 가상현실 시뮬레이션을 통해 교육함으로써 이론 교육과 실제 상황에서의 적응 과정을 안전하고목된다.

공학/기술| 2008.12.14| 11페이지| 1,000원| 조회(1,258)

기술, 멀티미디어, 시설, 3D TV, 생동감

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NI ELVIS

1. NI ElVIS의 개요NATIONAL INSTRUMENTS - NI ELVISNI Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite (NI ELVIS)는 대학 엔지니어링 실험실을 위한 LabVIEW 토대의 디자인 및 프로토타입 환경입니다.NI ELVIS는 LabVIEW를 바탕으로 한 버츄얼 인스트루먼트와 multifunction 데이터 수집 보드(DAQ) 장비, 그리고 사용자 임의의 bench-top 워크스테이션 및 프로토타입 보드로 구성되어 있습니다. NI-ELVIS는 박스에서 꺼내는 동시에 사용이 가능하며 연구환경에 따라 커스터마이즈가 가능합니다. Instrumentation, data acquisition 과 prototype station 기능의 통합하고, 실질적으로 사용되고 있는 LabVIEW 프로그램의 적용과 NI DAQ 장비들로의 구성되며, 버츄얼 인스트루먼트의 전 제품을 활용합니다.? NI ELVIS bench-top workstation 은 아래의 기능을 수행.- 부착분리형 prototype board (이동이 편리함)- 수치 조절 power supplies- Function generator- 수동적 또는 프로그램적 콘트롤- +/- 15 V 그리고 +5 V 공급 지원- DMM 과 scope을 위한 BNC inputs- 단락회로 및 방전 방지 장치- VIRTUAL INSTRUMENTS SUITEELVIS가 제공하는 인스트루먼트들의 소프트웨어는 모두 LabVIEW를 바탕으로 하며 프로그램의 완전한 공개를 통하여 당신의 학생들의 정확한 필요성에 따라 임의 제작할 수 있도록 하고 LabVIEW source code를 포함 함으로서 랩뷰 환경에서 편리한 자체 제작을 가능케 합니다.- Oscilloscope- Function Generator- Digital Multimeter (DMM)- Arbitrary Waveform Generator (ARB)- Power Supplies- Dynamic Signal Analyzer (DSA)- Impedance Analyzer- Bode Analyzer- Two-Wire Current-Voltage Analyzer- Three-Wire Current-Voltage Analyzer2. ELVISEducational Laboratory Virtual Instrumentation Suite(ELVIS)실습 교육을 위한 교육용 계측 시스템(1) 사용용도? 전기/전자 회로구성 연습? 단순 회로 설계 및 검사에 적절(2) 사용대상? 물리 학부 실습? 전기/전자 학부 실습? 기계 학부 실습? 의공학 학부 실습? 기타 학부 실습(3) ELVIS의 개발 배경? Paul Dixon 교수, 미국 Cal State Univ, 물리학과- 버츄얼 인스트루먼트 기술의 주창자- LabVIEW와 데이터 수집 보드(DAQ Board)로 기존 실습 과정의 90%를 구현할 수 있음을 주목하여 학생들이 실험하기 편리하도록 터미널 블록대신 브레드 보드를 도입하였다. 또한 회로 소자의 전원 공급을 위해 전력 공급 장치를 추가하였다.(4) ELVIS의 사명? 복잡한 실습 장비들을 하나의 계측시스템으로 통합? 컴퓨터 기반 계측시스템을 소개? 컨셉을 현실로- LabVIEW / DAQ 기반 시스템- 이동이 용이한 브레드 보드 추가- HW & SW로 통합된 계측 기능 부가3. ELVIS 시스템 구성 요소(1) 하드웨어 구성? 워크스테이션- 가변 전원 공급 장치 및 함수 발생기☞ 프로그램 또는 수동 제어☞ DAQ 보드와 독립 구동- 15VDC 및 가면 5VDC- DMM 및 오실로스코프 입력- 회로 단락 및 과전압 보호 회로 내장? 브레드 보드- 이동식- 3-nng 바인더 구멍- 사용자 정의 Banana, ENC, D-sub 커넥터(2) 소프트웨어 구성? 소스 코드 제공? 복수의 계측기를 동시에 사용 가능? 사용자 정의 프로그램을 위해 ELVIS용인스트루먼트 드라이버 함수 제공4. 계측기의 종류(1) 오실로스코프? 특성- 최고 1.25 MHz의 샘플 속도- 12비트 Y축 해상도- 100mV-10V Full Scale- 아날로그 또는 디지털 트리거- 원버튼 데이터 저장(2) DMM? 특성- 측정 내역- Volts DC, AC- Current DC, AC- Resistance- Capacitance- Diode tester- Audble Continuty tester? 자동 범위(Autoranging)? 3+자리 정확도(3) 함수 발생기(Function Generator)? 특성- 수동 또는 소프트웨어 제어- 사인파, 삼각파, 사각파 웨이브폼- Frequency Sweep- TTL 동기화 펄스 출력- AM, FM 변조(4) 보드 분석기(Bode Analyzer)? 특성- 주파수도 및 위상도- 주파수 범위 및 스텝 제어- 로그 또는 선형 주파수 간격- 원버튼 데이터 저장- 자동 스케일링- Ch 0 response, Ch 1 stimulus(5) 다이내믹 신호 분석기(DSA)? 특징- 주파수도 및 시간도- 최고 샘플링 속도는 데이터 수집 보드의- 최고 속도와 동일- 평균화 모드- 원버트 데이터 저장- 자동 스케일일- 선형, dB 스케일(6) 임의 파형 발생기(Arbitrary Waveform generator)? 특징- 두 채널(DAC 0,1)- +10V, 12비트 해상도- Oneshot 또는 연속 파형 생성- 최고 1MHz 업데이트 속도- 웨이브폼 편집기(7) 전압 전류 분석기(Current Voltage Analyzer)? 특징- ±10V, ±10mA- Two point 그리고 three point 기능- 전류 또는 전압 제어- 원버트 데이터 저장5. ELVIS의 세부명칭 및 응용자료출처https://lumen.ni.com/nicif/ko/demoelvistour/content.xhtml

공학/기술| 2008.10.28| 10페이지| 1,000원| 조회(1,339)

Labview, NI ELVIS, ELVIS, 인스트루먼트

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