몰입형 CAVE 시스템 개발 (의뢰처: 한국기술교육대학교) – PJT CODE:CAVE

연구 목적
  • 여러 대의 XGA 해상도 프로젝터 영상을 결합하여 인간의 시야각을 채울 수 있는 하나의 고해상도 영상처럼 보이는 타일드 디스플레이 기법을 활용하여 가상 현실 기반 몰입형 시스템을 제작합니다.
  • 각 프로젝터의 출력 영상간의 연결 이음매가 두드러지지 않도록 심리스(seamless) 기법을 적용하여 관찰자의 높은 몰입감을 유지하도록 합니다.
  • 한 대의 PC에서 모든 작업을 수행할 수 있도록 시스템을 최적화하여 저가 시스템을 구축합니다.
  • 반도체 CMOS 제조 공정을 가상 현실에 구현하여 학습자의 이해를 돕는 교육용 컨텐츠를 구현합니다.
연구 기간
  • 2007.3 ~ 2008.2: 과제 기간 4년 중 첫 해
시스템 구성
  • 스크린: 굴곡형 스크린으로 한 면이 183cm x 137cm의 크기이며 가로 4면, 세로 2면으로 총 8면이 하나의 스크린을 구성합니다. 최대 해상도는 4096 x 1536 픽셀이며, 유효 해상도는 3200x 1200 픽셀입니다.

  • 프로젝터 배치: 천정에 4대, 바닥에 4대 배치하며 렌즈 쉬프트 기능을 이용하여 대강 배치한 후 스크린과 프로젝션 영상을 손쉽게 일치시킬 수 있습니다.

  • 8ch 리얼타임 랜더링 시스템: 1대의 PC에 2장의 그래픽 카드를 연결하고, 영상 분배기를 통해 총 8대의 프로젝트와 연결합니다. 한 대의 그래픽 카드에서는 2048 x 768 해상도의 영상을 실시간 랜더링합니다.

캘리브레이션
  • 캘리브레이션 수행 전에는 아래 사진과 같이 영상이 뒤틀려있습니다.

  • 기하학적인 보정 및 연결부분의 컬러 변화를 줄이기 위해 색상 보정이 필요하며 이를 캘리브레이션이라고 합니다. 아래 그림과 같이 검은색 실선으로 표시된 뒤틀어진 영상을 주황색 실선 부분처럼 만드는 것이 목표입니다. 이를 위해 각 영상 부분을 삼각형의 최소 단위로 분할한 후 각 삼각형의 변환 식을 찾는 방식으로 구현하였습니다.



구현
  • VSI(Virtual Silicon Island): 구현된 시스템을 이용하여 반도체 교육이 진행됩니다. 이를 위해 가상 반도체 섬(VSI)를 구현하였습니다. 섬에는 여러 건물이 있고, 각 건물에서는 반도체 제조 공정 교육을 참관할 수 있도록 되어 있습니다. 현재는 CMOS 제조 공정 교육 컨텐츠가 제작되었으며, 추후 플래시, 메모리 등의 제조 공정 교육 컨텐츠가 제작될 예정입니다. 아래 사진은 VSI의 전경입니다. 섬 중앙에 VSI 표지석이 보이고, 주변에 반도체 교육동이 배치되어 있습니다.


    반도체 교육동으로 진입하면 여러 반도체 제조 공정을 학습할 수 있습니다. 타일드 디스플레이의 장점임 넓은 스크린을 이용하여 제조 공정에 사용되는 마스크와 제조 공정 및 다음 제조 공정을 한 화면에 펼쳐놓고 학습할 수 있습니다.




동영상

관련 논문

타일드 디스플레이 기술을 이용한 가상 현실 기반 기술 교육 시스템 개발.pdf

2008년 에 올린 글 태그됨: , , , , , , , , , ,