Science
앞에서 무엇이 일어나는지를 알아내는 LCD 스크린
장종엽엔에스
2009. 12. 21. 10:17
| KISTI 『글로벌동향브리핑』 2009-12-17 | |||||
“이것은 예전에는 아무도 할 수 없었던 일종의 상호작용이다.” 라고 MIT 미디어연구소의 Ramesh Raskar가 말했다. 그는 동료인 Matthew Hirsch, Henry Holtzman, Rhode Island의 Providence에 있는 Brown대학의 Douglas Lanman과 함께 비디오로 볼 수 있는 프로토타입을 개발했다. 이 스크린은-양방향(bi-directional), 줄여서 BiDi-사용자들이 3차원으로 스크린에 있는 물체를 조작하거나 상호작용할 수 있도록 해준다. 그는 이것이 3D 스캐너로의 동작도 할 수 있다고 말하며 “만약 당신이 스크린 앞에서 물체를 회전시킨다면, 소프트웨어는 3D 영상을 만들어줄 것이다.” 라고 덧붙였다. * 선명한 초점(Sharper focus) Raskar과 Holtzman팀은 LCD 패널 제조업체인 Sharp, Planar Systems 등에서 영감을 얻어서 터치스크린 인터페이스와 같이 동작시키기 위해 패널 픽셀 사이의 광학센서를 추가하는 실험을 진행하고 있다. 그러나 이러한 디스플레이는 렌즈가 없는 카메라와 같이 선명하지 못한 영상을 갖게 된다고 Lanman이 말했다.: 그것은 스크린에 간접적으로 맞닿아있는 물체를 선명하게 영상으로 나타낼 수 있지만 멀리 떨어져 있는 것은 흐릿하게 보인다. 연구자들은 더 선명하게 볼 수 있도록 이 개념을 수정하기 시작했다. 각각의 센서 앞에 얇은 렌즈를 놓고 실험을 했지만, 렌즈층이 디스플레이에서 보여지는 영상에서는 예상과는 다른 영향을 미쳤다. 대신에 Raskar와 Holtzman의 팀은 표준 20인치를 사용해서 모든 LCD 스크린의 기본 특성이 얼마나 렌즈열의 작업을 수행할 수 있는지 보여주었다. * 핀홀 픽셀(Pinhole pixels) 각각 LCD픽셀의 선명도는 액정층에 의하여 제어된다. 이것은 얼마나 많은 빛이 디스플레이의 백라이트를 통과할 수 있는지를 물리적으로 제어하기 위하여 회전할 수 있다. BiDi에서, 이 팀은 디스플레이 뒤에 있는 센서배열을 다른 방향으로 통과시키도록 제어하는 기능을 사용했다. 스크린이 주변을 찾고 있을 때, 대부분의 픽셀은 액정에 의해 차단되어진다. 그러나 스크린을 통하여 퍼지는 수백개의 일반적인 그리드는 작은 구멍을 만드는 액정을 사용하게 된다. 이 작은 구멍은 핀홀 카메라 렌즈처럼 동작을 하고, 앞에 있는 장면의 영상을 LCD 뒤에 있는 몇 센티미터의 얇은 반투명필름 앞에 초점을 맞추게 된다. 이러한 영상들은 BiDi내안에 있는 카메라에 의해 감지되며, 이전에 무슨일이 일어났는지를 기기가 알아내도록 한다. 그럼에도 불구하고, LCD스크린의 픽셀은 사용자들에게 영상을 보여주는 일상적인 작업을 해야만 한다. 그것은 초당 여러 번 두 가지 작업 사이를 왕복하고 있지만, 너무나 빨라서 시청자들은 스크린을 보고 있는 동안에는 알아차리지 못하며, 스크린도 또한 시청자들을 지켜보고 있다. “우리는 일반적인 LCD층을 사용하고, 두 배의 일을 부과하고 있다.” 라고 Lanman이 말했다. * 스테레오 이미징(Stereo imaging) 스크린에서 다른 장소에 있는 핀홀의 다른 지점을 이용하는 것은 각 핀홀영상으로부터 소량의 정보를 취함으로서 스테레오 영상을 재구성하도록 가능하게 한다. 몇가지 스테레오 영상의 쌍이 만들어지고, 각각의 영상은 사물을 스크린에서 각각의 거리에 맞도록 정확히 초점을 맞추게 된다. 이 시스템으로부터 얼마나 사물이 떨어져 있는지 산출해낼 수 있게 된다. “우리는 다중 영상을 만들어내고, 각각은 항상 50cm 정도 떨어져 스크린 앞에서 다른 면에 초점을 맞추게 된다. 예를 들면, 당신의 손은 오른쪽에 있는 하나의 영상을 제외하고는 흐릿하게 될 것이다.” 라고 Lanman이 말했다. 더 발전된 단계는 스택에 있는 각각의 영상에서 정확하게 초점을 맞춘 부분만을 선별해내어, 스크린의 시야범위 내에서 사물의 정확한 심층지도를 만들어내는 것이다. 이것은 표준 터치스크린이 터치 행동을 알아내는 것과 같은 방법으로 3D 행동을 추적하는데 사용될 수 있다. 전체적인 처리과정은 실시간으로 일어나며, 컴퓨터 소프트웨어는 이러한 행동들은 스크린에 있는 사물을 제어하기 위한 입력으로서 해석하게 된다. BiDi 스크린은 다음주에 열리는 Siggraph Asia에서 발표될 예정이다.
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