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VR·AR 품질 높일 '빛 레이더' 나왔다

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VR·AR 품질 높일 '빛 레이더' 나왔다

2019.09.10 00:00
UNIST 연구팀이 개발한 알고리즘으로 3차원 영상에서 유리면(하늘색)과 허상(붉은색)을 검출했다. 고품질 3차원 공간 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.  UNIST 제공
UNIST 연구팀이 개발한 알고리즘으로 3차원 영상에서 유리면(하늘색)과 허상(붉은색)을 검출했다. 고품질 3차원 공간 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. UNIST 제공

레이저를 이용해 3차원 공간을 정보로 측정하고 재생하는 ‘라이다(LiDAR)’ 기술은 건축과 문화재 보호 등에 이용되기도 하고, 공간 정보를 바탕으로 자율주행자동차 등이 활용할 수 있는 입체 지도를 생성하기도 한다. 집에서 불국사에 들어선 것 같은 체험을 하는 가상현실(VR)이나 증강현실(AR) 기술에 응용되기도 한다.


이런 라이다 기술의 공간 재현 품질을 크게 높일 기술을 국내 연구팀이 개발했다. 기존 라이다는 레이저 빛이 유리에 부딪혀 생긴 허상을 실제 사물이나 건축물과 혼동해 왜곡된 공간으로 재생하는데, 허상을 제거해 왜곡을 없앤다.


울산과학기술원(UNIST)은 심재영 전기전자컴퓨터공학부 교수와 윤재성 연구원팀이 라이다를 이용해 얻은 넓은 공간의 3차원 영상에서 자동으로 유리 면을 찾고, 여기에 반사된 허상을 제거해 라이다 공간데이터의 품질을 높이는 원천기술을 개발했다고 10일 밝혔다.


연구팀은 두 단계 과정을 거쳐 유리면의 왜곡을 제거했다. 먼저 유리면의 위치를 라이다에 회수되는 레이저의 수를 통해 측정했다. 라이다는 레이저를 쏜 뒤 물체에 반사돼 돌아오는 레이저를 측정해 위치 정보를 얻는다. 보통은 하나의 레이저가 반사해 하나의 레이저로 다시 회수되는데, 유리가 있으면 유리에 반사된 레이저와 유리를 통과해 물체에 부딪힌 레이저까지 두 개 이상의 레이저가 생성된다.


이를 바탕으로 유리면을 찾은 뒤, 연구팀은 미리 만든 알고리즘을 바탕으로 유리면에 반사된 허상의 위치를 계산해 찾았다. 그 뒤 허상을 제거해 진짜 사물의 위치만으로 구성된 공간 입체 데이터를 얻는 데 성공했다.


심 교수는 “문제를 제기하고 규명하며 해결책을 제시하는 과정까지 모든 게 처음 이뤄진 원천연구”라며 “돌아다니며 유리 관련 데이터를 확보하고 허상 제거 알고리즘을 만드는 것까지 모두 자체적으로 진행했다”고 밝혔다. 심 교수는 “자율주행자동차용 실세계 3차원 정보 구축, VR과 AR 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다”며 “다른 잡음(노이즈) 제거 기술과 결합하면 실내 내비게이션 지도 제작 등에도 활용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.


연구 결과는 전자공학 및 인공지능 분야 국제학술지 ‘국제전기전자공학회 패턴분석 및 기계지능’ 8월호에 발표됐다. 
 

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