문화기술(CT) 심층리포트

2호 : 3D 입체 콘텐츠 제작기술 동향 

1. 3D 입체 기술 개요

● 3D 입체 영상을 지칭하는 한글 용어로는 ‘3D 입체 영상’, ‘3D 영상’, ‘입체 영상’ 등이 사용되고 있으며, 영문으로는 ‘3D Film

    (Cinema)’, ‘Stereoscopic 3D Film(Cinema)’, ‘Stereoscopic Film(Cinema)’ 등의 용어가 사용되고 있음. 다만 ‘3D’라는

    용어는 3차원 값을 갖는 컴퓨터 그래픽(CG)을 지칭할 때도 사용되어 혼동을 일으킬 수 있기 때문에 ‘입체 3D’와는 구별되어야

    할 필요가 있음

● 입체영상은 영화관에서 시작되어 최근에는 TV 등의 홈비디오, 콘솔 및 PC게임에도 사용되고 있음. 본 보고서에서는 3D 입체

    콘텐츠와 함께 3D 입체 콘텐츠 제작 기술에 초점을 맞추고 있음

1.1 3D 입체 영상의 구현 원리

(1) 3D 입체 영상의 지각 원리

● 인간의 눈은 좌우 65mm의 간격을 두고 떨어져 있어, 사물의 원근감을 지각할 수 있음. 65mm의 양안시차(binocular disparity)

    때문에 두눈은 미세하게 다른 각도의 영상을 보게 되며, 두 이미지는 시신경을 통해 뇌의 시피질(visual pathway)로 전달되어

    하나의 영상으로 융합됨. 이 과정에서 인간은 입체감을 지각하게 됨

자료: KOFIC, 2010

(2) 3D 입체 영상의 재생(display) 방식

● 입체 영상 구현은 인간이 두 개의 눈으로 입체감을 지각하는 원리와 유사하게 두 개의 카메라 렌즈를 통해 좌우 영상을 동시에

    촬영하고, 여러 가지 종류의 방식으로 이를 재생하는 것을 통해 이루어짐
● 입체 영상의 재생 방식은 크게 안경을 착용해야만 하는 안경 방식과 무안경(auto-stereoscopic) 방식으로 나뉨. 안경 방식은

    다시 애너글리프(anaglyph), 편광(passive), 셔터(shutter)로 구분되며, 무안경 방식은 렌티큘러(lenticular) 렌즈, 시차

    배리어 방식으로 구분됨
● 무안경 방식은 안경 방식에 비해 기술적으로 구현하기가 힘들고 단말 및 장비의 생산 단가도 높아, 현재 입체 영상 재생

    방식으로는 대부분 안경 방식이 사용되고 있음. 무안경 방식은 당분간 안경을 쓰고 볼 수 없는 휴대용 디스플레이나 야외용

    디스플레이 등에만 제한적으로 사용될 것으로 전망됨

자료: 디스플레이뱅크, 한국수출입은행, 2010; 스트라베이스 재구성

애너글리프(anaglyph) 방식

● 입체 영상 재현 방식 중에 가장 오래된 것은 적(赤), 청(靑) 안경을 쓰고 감상하는 애너글리프(Anaglyph) 방식임. 이 방식은

    왼쪽 시야 장면을 청색으로, 오른쪽 시야 장면을 적색으로 생성한 후 이를 겹쳐 스크린에 재생하는 방식임
● 이 방식은 일반 영화관 스크린이나 일반 TV에서 손쉽게 재생할 수 있으며 안경도 저가라는 장점이 있어, 1950년대부터 극장

   상영에 사용되었음
● 그러나 이 방식은 크로스 토크(Cross talk, 좌우 영상이 겹쳐 보이는 현상으로 어지러움을 일으키는 주범)가 발생하며 색

    재현성이 떨어진 다는 치명적인 단점을 갖고 있음. 이와 같은 단점 때문에 초기의 애너글리프 방식 입체 영화는 관객에게 외면

    받게 되었으며, 현재는 상업적인 용도로는 거의 사용되지 않고 있음

편광(passive) 방식

● 편광 안경 방식은 passive 방식이라고도 불리는데, 이는 입체 안경이 광 플라스틱 소재로 만들어져 안경 내에서 어떤 전자적

    도 이루어지지 않는 수동적 방식이라는 의미에서 붙여진 용어임
● 광 안경 방식은 영화관에서는 편광면을 안정시키기 위해 실버타입이라 불리는 금속 가루로 코팅된 실버 스크린을 구축해야

    하며, 가정용 LCD TV에는 편광필름을 부착해야 함
● 저비용으로 구현 가능하고 어지러움도 비교적 적지만 수직해상도가 떨어진다는 단점이 있음
●  이 방식은 스크린이나 TV 수상기 비용이 상승하는 데 비해 안경은 플라스틱 소재의 편광 안경을 사용해 매우 저렴하기 때문에

    하나의 화면을 여러 명의 시청자가 이용하는 경우에 적합함. 이 때문에 편광방식은 TV에도 부분적으로 쓰이지만 주로 입체

    영화관용 방식으로 많이 사용되고 있음

셔터(shutter, active) 방식

● 셔터 방식은 전자적인 제어 장치가 탑재된 셔터 안경을 통해 보는 방식으로, 안경 자체에 전자적으로 능동적(active) 제어

    기능이 들어간다는 의미에서 액티브(active) 방식으로도 불리고 있음
● 셔터 방식은 영화관의 경우, 별도의 실버 스크린을 구축할 필요 없이 구현 가능하며 TV의 LCD 패널도 낮은 비용으로 양산이

    가능하다는 장점이 있음
●  영화관용 셔터 방식으로는 돌비(Dolby), 엑스팬드(Xpand) 등의 업체들이 장비를 생산하고 있으나 셔터 안경의 개당 가격이

    비싸고 사용할 때마다 세척해야 한다는 단점 때문에 극장 상영 설비로 많이 보급되지 못했음
● 반면에 입체 TV에서는 저 비용으로 패널 양산이 가능하다는 장점 때문에 많은 제조사들이 셔터 방식을 채택하고 있음

무안경(auto-stereoscopic) 방식

● 무안경 방식에는 렌티큘러 렌즈 방식과 시차 배리어 방식이 있음. 무안경 방식은 안경이 필요 없다는 큰 장점에도 불구하고

    높은 가격, 대형화가 힘들다는 문제 때문에 현재 상용화 사례가 많지 않음
● 대화면의 영화관 스크린에서는 무안경 방식이 구현된 사례가 없으며, TV용 무안경 입체 디스플레이 개발은 필립스, LG전자

    등이 적극적으로 나선 바 있음. 그러나 필립스가 최근 무안경 방식 TV 개발 부서를 폐쇄하고 LG전자도 셔터 방식의 입체 TV

    양산에 나서면서 무안경 방식의 상용화 가능성이 낮아진 상태임. 전문가들은 향후 10~20년 이내에는 대화면 무안경 방식

    디스플레이가 상용화될 수 없을 것으로 전망하고 있음
● 현재 무안경 방식은 모바일 입체 디스플레이 용으로 활발하게 개발이 진행되고 있으며 이 분야에서는 한국의 KDC 정보통신

    (마스터 이미지), 일본의 샤프, 히다찌 등이 기술력을 확보하고 있는 것으로 알려짐
● 특히 일본 샤프는 세계적인 콘솔 게임기 업체 Nintendo가 새롭게 선보일 휴대용 게임기 Nintendo 3DS에 탑재될 소형

    디스플레이를 공급하게 될 것으로 알려져 주목을 받고 있음......(중략)

※ 자세한 내용은 첨부(PDF)화일을 참고하시기 바랍니다.