| [ KoreaUniv ] in KIDS 글 쓴 이(By): pkp (~~~pkp~~~) 날 짜 (Date): 1995년04월06일(목) 21시48분13초 KST 제 목(Title): [고대신문]4/3 1면(권두논문) 고대신문/고대신문열린마당 () 제목 : [고대신문]4/3 1면(권두논문) #499/510 보낸이:전상균 (KUNEWS ) 04/06 10:17 조회:1 1/11 ko01 <권두논문>스테레오 영상의 이해와 그 응용 좌우 망막에 한쌍의 스테레오 영상 투사시켜 입체감 형성 오락^교육^가상훈련 분야 외 의학^통신^제어 등 다방면 활 용가능 金 民 基 자과대 교수^영상처리 @인간의 시각 시스템에 있어서 깊이인식은 복잡한 정신세계의 상 호작용에 의해 이루어진다. 이러한 깊이정보는 양안정보와 외안 정보로 구성된다. 외안정보는 물체의 외관상의 크기, 거리가 다 른 두 물체에 있어서 한 물체가 다른 물체에 가리거나 겹칠 때 발생하는 간섭현상, 그리고 원근에 크기가 작아 보이는 물체가 멀리 있는 물체로 느끼게 되는 선형원근 등의 정보들이 오직 한 눈으로도 깊이를 인식할 수 있게 만드는 정보라고 할 수 있다. 외안정보의 검출은 특수한 환경 하에서나 가능할 뿐 아니라, 영 상처리 과정에 있어서 굉장히 복잡하고 방대한 양의 메모리를 필 요로 한다. 양안정보에 의한 깊이의 인식에는 외안정보의 경우에 서와 같은 형상학적 차원보다 훨씬 더 두드러진 방법에 의해 생 리학적 현상이 결부되게 된다. 이러한 생리학적 과정에는 수렴, 조정작용 그리고 양안부등 등의 정보들이 있다. 수렴이란 움직이 는 물체를 응시할 때 좌우 안구의 회전현상에 의해 일어나는 것 을 말한다. 한쪽 눈을 감고 그 위에 손을 가볍게 얻고 다른 쪽 눈을 멀리 또는 가까이 있는 물체를 쳐다보면 감고 있는 눈이 물 체를 응시하고 있지 않음에도 불구하고 안구가 움직이는 것을 느 낄 수 있는 현상은 바로 수렴작용 때문이다. 우리 눈이 어떤 거 리에 있는 물체를 응시하고 있다가 다른 거리에 있는 물체로 눈 길을 옮길 때, 새로운 물체를 망막에 선명하게 맺히도록 하기 위 해 눈의 렌즈의 굴곡을 변화시키게 되는데 이 현상을 조정이라고 한다. 수렴과 조정의 역할은 스테레옵시스stereopsis 메카니즘을 위해 선명하고 정렬된 망막상을 형성한다. 이들은 깊이 인식 과 정에서 매우 중요한 정보이나 수렴 또는 조정작용에 의해 반응하 는 근육의 절대적 위치 상태를 감지할 수 없기 때문에 영상처리 과정에서 정보로서 이용하기 어렵다. 스테레오 영상의 원리 @인간의 두 눈은 단순히 두개의 카메라의 원리에 불과한데, 물체 의 깊이 즉 3차원적 현상을 느낄 수 있는 것은 여러 가지 요인에 기인한다. 이를 수학적 또는 공학적으로 표현할 수 있는 것은 스 테레옵시스에 의한 것이다. 그러면 다음의 문제로 이 스테레옵시 스에 의한 현상을 표현할 수 있는 장치를 어떻게 구현하느냐 하 는 문제이다. 최근 가상현실virtual reality분야에서 이와 같은 연구가 활발히 진행되고 있는데 이러한 장치들은 모두 스테레옵 시스를 기본 원리로 하는 것이다. 스테레옵시스에 의해 입체영상 을 표현하고, 이를 보고 입체감을 느낄 수 있는 장치를 스테레오 스코프라 하는데 이 원리를 간단히 설명하면 다음과 같다. 입체 감을 느끼게 하기 위해서는 특수한 장치를 사용하여 한 쌍의 스 테레오영상을 좌우 눈의 망막에 투사시켜 주는 것이다. @원리적 으로 가장 단순화시킨 방식이면서도 가장 왜형이 적은 입체영상 에 대해 연구용으로 적절한 방식을 소개하면 그림2와 같은 헬리 어스-위스톤Helioth-Wheatstone형의 스테레오스코프이다. 이 장 치를 약간 변형하여 두개의 카메라를 각 일치하는 방향의 모니터 에 투사하고 이를 다시 거울을 통하여 볼 때 L과 R로 표시된 거 울의 각도가 그림2에서 보는 것과 같이 두 눈의 시선에 평행 되 게 하면 입체를 느낄 수 있다. 최근 가상현실분야에서 LCD 셔터 방식의 안경, 또는 편광안경을 사용하고 있는데 이 방식들은 모 두 필요치 않는 빛을 차단하기 위해 편광필터를 사용하고 있다. 그러나 편광필터 방식은 혼신interference, 광학적 혼선 cross-talk의 현상 때문에 편광 되지 않은 빛이 통과할 우려가 있다. 그렇지만 대중화, 산업화의 측면에서 볼 때 현재의 기술 상태로는 LCD 셔터 방식이 가장 적절한 방식으로 고려되고 있다. 이와 같은 스테레옵시스에 기본을 한 입체영상표현 방식들에 의 하여 깊이를 느끼는 것과, 실제 자연시각을 비교하면 다음과 같 다. 그림 3, 4, 5의 (b)는 한 쌍의 영상을 중첩시켰을 때 생기는 현상으로 생각할 수 있다. 그림3의 (a)에서와 같이 자연시각에서 어떤 물체가 같은 깊이(거리)를 가진 평면 위에 있는 물체의 위 치, 다시 말해 망막의 같은 위치(O1L,O1R)들은 스테레오스코프에 서는 같은 위치에 나타난다. 이 때 2- 1=0 이고 이를 영부등이 라고 한다. 한 물체에 눈의 초점을 맞추고 있는 동안 우리의 시 각의 관심을 다른 곳으로 옮길 때 망막의 다른 위치에 영상이 투 사되게 되는데, 이 때 이중시각현상이 나타난다. 이 현상은 우리 의 관심이 눈의 촛점을 맞춘 거리의 뒷부분이냐 앞부분이냐에 따 라 비교차부등과 교차부등으로 분류된다. 이때의 자연시각과 스 테레오스코픽stereoscopic 시각의 현상을 각각 그림4와 5에 나타 내고 있다. 두 물체의 점의 위치가 O1, O2 라고 하고, 눈의 초점 을 O1에 고정하고 관심을 O2로 옮기면, 즉 그림4 (a)의 현상에서 O2는 각각 OF2L, OF2R 로 나타나고 스테레오스코픽 시각에서는 Om2L, Om2R 에서 나타나고 (b)의 점선을 연장했을 때 교차하는 점의 위치에 O2가 존재하는 것처럼 느끼게 된다. 다시 말해 O1 은 CRT 화면상에, 그리고 O2는 CRT 화면의 뒤쪽에 존재하는 것처 럼 느끼게 된다. 이 현상을 비교차부등 이라고 한다. 그림5는 그림4의 반대 현상으로 (a)에서 처럼 왼쪽 눈이 O1을 O2의 좌측 에서 바라보고, 오른쪽 눈은 O1을 O2의 우측에서 바라볼 때 그 스테레오스코픽 시각은 (b)와 같이 양 눈의 시각 교차점이 CRT의 앞쪽에서 나타나고 물체 O1은 관찰자가 CRT 평면의 앞쪽에 나타 나는 것처럼 느낀다. 앞에서 설명은 스테레옵시스의 근거에 의하 여 인간이 어떻게 물체의 깊이를 인식하고 이를 어떻게 공학적으 로 재표현할 수 있느냐에 대해 살펴보았다. 스테레오 영상의 응용 @3차원 영상의 응용분야는 현재로서는 오락, 교육, 가상훈련 등 의 분야에서 국부적으로만 이용되고 있으나, 이 기술의 향후발전 의 가능성 또는 활용분야의 응용은 의학, 통신, 제어 등 광대하 게 활용의 잠재력을 지니고 있는 분야라 할 수 있다. 현재 교육 용으로는 Visions of Reality Co.의 비행교육을 위한 시뮬레이 터 기술, NASA의 연구원들에 의해 개발된 유체 흐름의 시뮬레이 션, NASA의 TROV는 화성을 탐색하기 위한 시스템, MIT 공대의 검 색시스템, 그리고 DOE사가 해저탐사를 위해 개발한 잠수함 원격 제어 시스템등의 연구가 수행되거나 진행되고 있다. IBM 연구소 에서는 물의 대류현상을 위해 해양자료탐험을 위한 시스템, 최근 의학분야에서는 CAS라고 불리우는 3차원 입체영상을 수술에 응용 하는 기술이 있다. 그리고 화상회의 시스템이 한 걸음 더 나아 간 클리어 보드 라는 시스템은 상대방이 보고 있는 장소를 같이 볼 수 있는 시스템이 개발되고 있다. 설계분야에 있어서 VIVA은 가상현실을 이용하여 부엌설계, 또는 주방용품의 선정 등을 위해 만들어진 시스템이고, 스포츠 분야에서는 하이사이클Hicycle 이 라는 사이클cycle 시뮬레이션 시스템이 있다. 그림1. 단순화된 스테레옵시스의 모델 그림2. 헬리어스-위스톤형의 스테레오스코프 그림3.인간시각과 스테레오스코픽 시각의 영부등의 관계 그림4.인간시각과 스테레오스코픽 시각의 비교차부등의 관계 그림5.인간시각과 스테레오스코픽 시각의 교차부등의 관계 <냉전> [뭉치로 된 종이의 추악한 싸움] @혹 {빠빠라기}라는 책을 아는가. 이 책은 남태평양 원주민 추장 이 유럽여행에서 보고, 듣고, 느낀 것을 정리한 [문명세계 관찰 기]이다. @그는 [빠빠라기]-문명인들을 이렇게 불렀다-들의 기이한 생활풍 속을 열거하면서 [뭉치로 된 종이-신문]에 관해 이렇게 서술했 다. {졸음을 물리친 아라이가 가장 먼저 하는 일은 [뭉치로 된 종이]를 펼쳐 들고 그 속에 머리를 처박는 일이다...그들은 유럽 의 대추장-각 나라의 수상이나 연설가-들이 무엇을 지껄였을까를 본다. 그들은 무엇이든지 알고자 한다. 어느 날의 해넘이에서 다 음날 해넘이까지 생긴 일은 몽땅...신문은 모든사람의 머리를 하 나로 통일하고자 한다. 나의 머리, 나의 생각을 정복하려고 한 다.} @그는 깨어나자마자 조간 신문에 머리를 처박고 [멀리서 혹은 가 까이에서 일어나는 모든 일]을 알고자 하는 현대인들의 행태를 우스꽝스럽게 표현하면서도, [언론에 의해 의식이 좌우되는 현대 인과 권력을 최대화하려는 언론의 속성]을 명확히 꿰뚫고 있다. @{빠빠라기}의 이 대목을 새삼 떠올리게 되는 까닭은, 두말할 것 도 없이 최근 벌어졌던 언론계의 추악한 전쟁 때문이다. 조간화 경쟁이 치열해지면서 신문업계가 부수늘리기, 지면 늘리기, 독자 늘리기 등 무한 경쟁 체계에 돌입한 것은 어제 오늘 일이 아니 다. 늘어난 지면을 때우기 위해, 해당 신문사의 [파워]를 보여 주기 위해, 신문은 말랑말랑한 연예 뉴스와 뉴스 벨류가 의심 스 러운 온갖 캠페인성 기사를 채워 넣었다. 여기까지는 [신문에 중 독이 된 빠빠라기]로서는 참고 봐줄만도 했다. 하지만 [누가 누 가 잘났나], [누가 누가 힘센 신문인가]를 놓고 몇몇 신문사들이 벌인 추악한 싸움은 해도 너무했다. 사단은 머잖아 조간 신문경 쟁에 뛰어들 것이라고 선전포고한 한 재벌 언론사가 [우리가 1 등]이라는 여론조사를 슬쩍 내린 데서부터 시작됐다든가. 그러자 두 조간 신문은 동업자간의 담합 윤리를 깬 이 재벌 언론에 대해 [재벌 언론은 자성하라]는 사설과 컬럼을 싣는가 하면, 언론사가 소속된 재벌 그룹의 비리를 낱낱이 들춰내는 등의 노골적인 복수 전을 전개했다. 전쟁이 전개된 며칠간 이 두 신문의 사회면은 [그 재벌과 실낱만한 인연이라도 있는 기업의 비리] 문제로 채워 졌다. 어느 신문을 받아 보는가에 따라 [빠빠라기]들은 전혀 다 른 [세상 보기]를 강요당한 셈이다. @사태가 이 지경에 이르었을진대 누굴 탓해야 하나. 80년대에는 독자보다 당근과 채찍을 휘두르는 정권 눈치보기에 급급하다가, 이제 와서 권력4부로 군림하면서 [땅 빼앗기]싸움에 열중하는 언 론사의 후안무치를 탓할 것인가. 80년대 언론의 비굴한 굴종과 야합을 역사의 이름으로 심판하지 않고, 여전히 그 [뭉치로 된 종이]에 머리를 처박고 세상을 읽고자 한 어리석은 [빠빠라기] 자신을 탓할 것인가. [빠빠라기]는 해답을 알 길이 없다. <윤경> ~~~~~~~~~~pkp~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~pkp~~~~~~~~~~~~ ^_^ 키즈의 아저씨 pkp palindrome ^L^ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |