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어지럼증 없는 3차원 디스플레이 나왔다

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어지럼증 없는 3차원 디스플레이 나왔다

2019.06.18 16:09
 
이병호(왼쪽) 서울대 전기정보공학부 교수 연구팀이 기존 3차원 디스플레이의 한계를 개선한 ‘토모그래피 3차원 디스플레이’를 개발했다. 이승재 연구원(오른쪽)도 함께 연구에 참여했다. 서울대 공대 제공
이병호(왼쪽) 서울대 전기정보공학부 교수 연구팀이 기존 3차원 디스플레이의 한계를 개선한 ‘토모그래피 3차원 디스플레이’를 개발했다. 이승재 연구원(오른쪽)도 함께 연구에 참여했다. 서울대 공대 제공

눈의 피로와 어지러움을 줄인 새로운 3차원 디스플레이 기술이 개발됐다.


서울대 공대는 이병호 전기정보공학부 교수 연구팀이 기존 3차원 디스플레이의 한계를 개선한 ‘토모그래피 3차원 디스플레이’를 개발했다고 18일 밝혔다.


기존 3차원 디스플레이는 눈의 피로감, 어지러움, 메쓰거움과 같은 문제가 있다. 3차원 영상을 보기 위해 모이는 두 눈의 각도 위치와 선명하게 영상을 보기 위해 맺히는 눈의 초점 위치가 서로 다르기 때문이다. 


연구팀은 이런 문제점을 해결하기 위해 토모그래피 기법에 주목했다. 연구팀은 흔히 컴퓨터단층촬영(Computer TomographyCT)에 활용되는 토모그래피 기법을 이용해 빛의 분포를 다수의 단층 이미지로 표현했다. 실제 빛의 분포를 수치해석적으로 역투영해 3차원 디스플레이를 위한 최적의 단층 이미지 조합을 찾아냈다. 그런 다음 단층 이미지를 고속 공간 변조 백라이트, 액정 디스플레이 패널, 가변 초점 렌즈 조합으로 재현했다.


그 결과 연구팀은 가변 초점 렌즈의 초점거리와 백라이트, 디스플레이 정보의 변화를 통한 눈의 잔상효과를 이용해 피로감을 줄인 입체영상을 만들어내는 데 성공했다. 개발한 디스플레이는 80장 이상의 단층 이미지를 해상도와 프레임 저하 없이 생성했다. 단층 이미지 80장은 눈에서 약 18cm부터 수십 m 사이에 분포하는 표현 범위를 갖는다. 


연구팀은 “토모그래피 디스플레이를 통해 그 동안 난제로 여겨졌던 양안식 3차원 디스플레이의 시각적 피로 문제를 해결했다”며 “이 연구 결과를 확장시켜 최종적으로 안경식 토모그래피 디스플레이를 구현할 것”이라고 말했다.


이 교수는 “이번 기술은 기존의 3차원 디스플레이를 이용할 때의 시각적 피로감에서 벗어나게 해 가상현실(VR)이나 증강현실(AR) 시스템의 상용화에 도움을 줄 것”이라며 “새로운 형태의 3차원 디스플레이 영화관에도 응용될 수 있다”고 말했다.


이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7일자에 발표됐다. 

 

토모그래픽 3차원 디스플레이의 원리를 나타냈다. 고속 공간 변조 백라이트, 액정 패널, 가변 초점 렌즈를 동기화 하여 다수의 단층 이미지를 여러 깊이에 재현했다. 서울대 공대 제공

토모그래픽 3차원 디스플레이의 원리를 나타냈다. 고속 공간 변조 백라이트, 액정 패널, 가변 초점 렌즈를 동기화 하여 다수의 단층 이미지를 여러 깊이에 재현했다. 서울대 공대 제공

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