'3차원 입체 영상' 미래 선도 기술로 부상

세계 각국 국가기밀로 분류, 특허 및 지적재산권 불씨 많아... , 외국과 차별화된 독자적 연구개발 절실

등록 2001.12.29 09:36수정 2001.12.29 11:59
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3차원 입체 영상 기술은 입체감이 있는 사진이나 영화를 보고 싶다는 소망으로부터, 19세기 중엽의 입체사진을 비롯한 갖가지 입체 표시 원리에 대한 고찰이 유럽에서 시작되었다.

최근 전자기술의 발전에 따라 입체영상에 관한 연구와 개발이 다시 활발해지고 있는데, 이 가운데는 19세기 후반부터 20세기 초에 걸쳐 이미 고안된 원리를 발전시키는 것도 적지 않다.

세계적으로 입체 영상 기술은 국가 기밀로 분류될 만큼 특허 혹은 지적재산권의 문제를 안고 있으므로, 우리 업계가 나아가야 할 방향은 외국과는 다른 독자적인 기술 개발과 연구가 필요하다. 다음은 선진국에서 연구, 개발하고 있는 현황을 표로 나타낸 것이다.

국내에서도 KIST, KETI 등에서 입체 영상 기술에 대한 연구 개발을 수행하고 있으며, ETRI(한국전자통신연구원)에서는 2002년 월드컵 3DTV 방송 중계 시범서비스 사업을 주관하고 있다.

그 밖에 광운대, 서울대, 경원대, 연세대, 강원대 등에서는 양안, 다안식 입체 영상 신호 처리와 관련한 연구 및 홀로그램 기술에 대한 기반 기술을 연구하고 있다.

최근 들어 삼성, LG, 대우, 현대, KBS 등의 대기업 및 연구소에서도 멀티미디어 산업의 급속한 발전에 따라 LCD 산업 이후의 차세대 첨단 기술분야로써 입체 영상 장치의 개발을 진행 중에 있다.

입체 영상 기술은 LCD, PDP 등 평판 디스플레이의 시장 확대와 함께 차세대 멀티미디어 정보산업 분야의 핵심 기술이 되고 있으며, 응용분야로는 개인용 모니터를 비롯해 게임기, 의료기, 산업계측기 등이 있다.

현재 산업계와 대학 등에서 입체 영상 기술에 대한 기초연구가 한창 진행되고 있는 상황이며, 조기에 상품화가 가능한 독자적인 원천기술 확보와 상용화 기술 개발을 추진하고 있다.

이러한 기술이 장래에 방송과 통신에 일반적으로 이용되기 위해서는 자연스럽고 피로감이 적은 무안경식 입체 영상 디스플레이 시스템은 반드시 개발되어야 할 것이다.

3차원 입체영상 기술은 아직 연구개발 단계로 기술과 관련된 부분은 아직 상세히 기술하기에는 부족함이 많다. 이러한 관계로 3차원 입체 영상을 응용기술화한 부분에 대해서 소개하고 그 의미를 부여하였다.

▲ 가상현실(Virtual Reality)·게임

컴퓨터에 가상 환경을 만들어 3차원 공간을 현실처럼 체감할 수 있는 가상 현실(비추얼 리얼리티)의 응용이 각 방면에서 활발하게 이루어지고 있다. 이는 현재 가장 주목받는 분야 가운데 하나다.

가상현실 기술의 응용분야는 오락, 의료, 교육, 건축설계, 과학기술계산, 커뮤니케이션 등에 이르기까지 광범위하다. 때문에 거의 모든 분야에서 응용되어질 수 있는 선도기술이 될 것으로 전망된다.

테마파크나 게임 등 오락시설에 응용되는 3차원 입체 영상이 많다. 박람회 등을 위시하여 각지의 테마파크에서는 필수라고 해도 좋을 만큼 대화면의 3차원 영상이 상영되었다.

대화면의 3차원 입체 영상에 대한 인기는 계속 증가하고 있으며, 관람객들로 하여금 많은 인기를 모으고 있다. 그 대표적인 예로서는 캐나다 IMAX사의 전천주 컬러 입체 영상 시스템, IMAX SOLIDO를 들 수 있다.

이것은 지름이 24m인 돔 스크린의 안쪽에 컬러 3차원 영상을 시분할 투사하고 액정셔터안경으로 입체시하는 시스템인데, 수평시야각은 150도 수직시야각은 120도나 된다.

한편, 게임기에의 응용은 앞으로 점점 증가하고 있는 추세에 있다. 특히, HMD를 사용한 게임기가 많다. 가상현실감을 이용한 대규모의 시설로서는 미국 디즈니월드 속에 알라딘이 마법융단에 올라타고 사막의 바자르를 자유롭게 날아다니는 실험시설인 '알라딘 카펫라이드'가 있다.

또, 1995년 4월에는 가정용의 3차원 영상 게임기 '버추얼보이'가 닌텐도에서 발매되었다. 이것은 발광다이오드(LED)와 미러로 구성되는 좌우의 디스플레이에 3차원 화상을 표시하여 볼 수 있게 했다. 4단계의 적색 3차원 영상의 허상이 약 1m 앞에 보이도록 설계되어 있다.

이밖에 랜티큘러식 무안경 3차원 디스플레이를 기본으로 한 업무용 게임기가 일본 산요전기와 타이토에 의해 1995년 실용화되었다.

▲ 교육·의료·광고

3차원 디스플레이 기술을 이용한 교육·의료 분야의 응용도 각 방면에서 추진되고 있다.

교육으로의 응용은 과학관이나 전시관 등에서의 3차원 영상을 들 수 있다.

일본 NHK 방송 센터 내에 있는 NHK 스튜디오 파크에서는 최신의 방송프로그램 제작의 과정이나 미래의 방송기술 등을 견학자가 실제로 참가하면서 체험할 수 있게 개발되어 있다.

여기서는 NHK가 개발한 세계 최초의 대화면 110인치 '뛰어 나오는 하이비전' 극장도 상설되어 있으며, 특수 안경을 쓰지 않아도 임장감과 박력있는 3차원 하이비전 영상을 체험할 수가 있다.

1992년부터 초등학교 고학년 사회과 교육의 교과과정에 방송이 테마로 채택되어 있어 확장된 'NHK 스튜디오 파크'에는 연일 견학자들이 방문하고 있다.

3차원 화상기술의 상용화가 가장 기대되고 있는 것은 의료의 분야라고 할 수 있을 것이다. 근본적으로 의학에서는 진단이나 치료를 정확하게 할 필요성이 대두되면서 입체시술에 대한 요구가 높다. 오늘날에는 X선 3차원 TV에 의한 진단이 가장 활발하게 이루어지고 있는데, X선 영상을 실시간 동화상으로서 관찰하는 소위 X선 투시의 3차원 구성이 일찍부터 연구되어 왔다.

최근에는 3차원 하이비전의 특징인 고화질, 충실한 색 재현성과 실제감·임장감이 있는 3차원 영상 시스템을 의학에 응용하는 시도가 주목되고 있다. 1989년에 신슈대학의 그룹은 뇌외과수술의 모양을 3차원 하이비전 카메라로 촬영하고 편광 안경을 이용하여 3차원 상태로 관람하는 것에 성공했다.

▲ 방송·문화·예술

현재의 전기통신은 정보를 시공간을 넘어 효율적으로 전달할 수 있게 되어 있으나 원격지에 있는 사람들이 서로 의사소통을 꾀하면서 창조성을 발휘하여 여러 과제를 상대와 협조할 수 있는 단계는 아직 미치지 못하고 있다.

따라서, 원격지에 있는 사람들이 각자의 위치에 있으면서 마치 한자리에 모인 것과 같은 감각으로 면담회의를 할 수 있는 통신형태에 대한 연구가 이루어지고 있다.

이것을 임장감 통신 시스템이라 부르며, 연구소 등에서 요소 기술의 연구가 실시되고 있다.

임장감 통신 시스템 대상으로 생각되고 있는 것은 여행·쇼핑 등 실제로 현지에 가지 않고도 체험할 수 있는 모의체험, 인간이 쉽게 들어갈 수 없는 곳에 로봇을 보내어 마치 그곳에 있는 것과 같은 작업 감각으로 원격 조작하는 텔레이그지스턴스의 분야, 건축, 의료 등 실물을 만들지 않고도 시뮬레이션에 의해 디자인하는 이미지 크리에이터, 같은 회의실에 있는 감각으로 상대와 회의를 할 수 있는 임장감 통신회의 등이다.

예컨데, 임장감 통신회의에서는 CG에 의한 가상적인 3차원 공간을 생성하여 참가자는 자신이 지금 있는 현실 세계와 스크린 쪽의 가상공간이 혼재한 상태에서 회의를 하게 된다.

덧붙이는 글 | 배우고 배워도 끝이 없음에 조금은 투정도 부릴 수 있는 젊음, 그 젊음의 삶을 사랑하고 글을 사랑하는 어린 글쟁이입니다.

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