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Hmd
- 1. HMD, Head Mounted Display 2010.10 디지털 엔터테인먼트 1 김 도 우 hohohojm@empal.com 배운철교수님 경 성 대 학 교
- 2. Contents of the presentation HMD, Head Mounted Display 1. HMD? 2. HMD 역사 3. HMD 기본원리 4. HMD 구성요소 5. HMD 종류와 장단점 6. 나의 의견과 전망 2
- 3. 3 HMD란?
- 4. 4 1. HMD, Head Mounted Display?
- 5. 2. HMD, 역사 5 ▶ 1960년대, Ivan Sutherland가 최초로 고안 ▶ 1970년, 군사용으로 개발 ▶ 1980년대 말 이후, 의학용, 게임용, 산업용, 통신용으로 개발 ▶ 1990년대, Micro Display 발달로 HMD의 크기, 형태, 용도, 기술 발전 ▶ 현재, compact한 광학계, 안경타입의 소형화된 head mount, 멀티포맷방식 의 디지털 영상신호 재생, VGA/SVGA/XGA/SXGA 해상도 지원 등
- 6. 6 3. HMD, 기본 원리 ▲ <Head Mounted Display의 구성도> 좌우 눈에 Micro Display LCD 이용하여 물체 역할, 광학계로 크게 확대된 허상 만듦, 확대된 허상을 눈을 통해 봄으로써 가상세계 체험, 이동하면서 실제상황과 가상 상황을 동시에 경험
- 7. HM D ◆ Image source CRT → LCD, 유기EL ◆ Optics 단순, 복합 현미경 → GRIN렌즈, HOE, Hybrid광학계, PRISM ◆ Head Mount Helmet형, Band형, 안경형 7 4. HMD, 구성요소
- 8. 8 5. HMD, 종류와 장단점 종 류 구 성 요 소 장 단 점 Monocular HMD 단안 이용 저비용, 경량화, 소형화, 작동 쉬움 군사용으로 많이 사용 하나의 디스플레이 하나의 광학계 하나의 채널 Biocular HMD 양안 이용 각각의 눈에 하나의 상 제공 입체 상 제공 안됨 하나의 디스플레이 하나 또는 두 개의 광학계 하나의 채널 Binocular HMD 양안 이용 입체 상 구현 광축 이용 전체 수평 FOV 증가 고비용, 무거움, 부피 큼, 작동 어려움 두 개의 디스플레이 두 개의 광학계 두 개의 독립된 채널
- 9. 9 HMD는 군용에서 민간으로 기술이 전이되어 게임이나 방송분야 등 엔터테인먼트에서 몰입감이나 현장감을 보다 가깝게 가진다. 대체로 HMD는 고비용의 장비로써 적극적인 활용이 어렵고, 웹 기반으로 이루어지지 않아서 프로그램의 설치가 미리 진행되어 있어야 한다. 6. 나의 의견과 전망
- 10. 10 또한 다양한 촬영을 통해서 공간적 이동을 보여 줄 수 있는 구현이 선행되어야 하며, HMD를 통해서 볼 수 있는 영상의 실제감을 높이기 위해서는 마우스 컨트롤에 의한 디스플레이의 개선과 더 높은 현실감을 위해 음성으로 설명을 제공해야 한다고 생각한다. HMD는 신체적 제약을 가진 장애우를 위한 엔터테인먼트 장비나 좋은 학습 자료로서 효율적이고 폭넓게 응용될 수 있을 것이다. 보다 정밀한 트래커를 사용하여 머리의 움직임뿐만 아니라 안구의 움직임을 통한 디스플레이가 구현되어야 한다.
- 11. 11 다가오는 미래의 HMD는 우리가 장시간 착용한다는 전제를 가지고 있어야 하므로, 장시간의 화면 흔들림으로 인한 눈의 피로와 몰입감으로 인한 눈의 피로, 육체 피로, 눈과 장비와의 거리 등을 해결해야 할 문제점을 가지고 있다. 현재는 휴대폰을 통해 방송, 게임, 메일, 동영상 등의 다양한 컨텐츠들을 보여주기 때문에 휴대폰의 디스플레이의 크기와 해상도의 단점을 보안하기 위해서는 HMD가 적절하다고 생각한다.
- 12. 12 Thank you
Editor's Notes
- 휴대용 디스플레이 장치 중에 하나인 Head Mounted Display(HMD)는 초기에 머리에 장착하는 헬멧 형태에서 최근 안경 타입이나 렌즈 타입으로 점차 소형화, 경량화, 고정세화 되는데 반해, HMD를 착용함으로 해서 볼 수 있는 가상의 대형 화면의 크기는 점차 확대되어 2m 앞에서 45 inch 정도의 와이드 화면을 볼 수 있으며, 또한 고화질의 3차원 입체 영상을 표현하는 개인용 디스플레이 장치로 발전하고 있다.
- HMD의 역사는 1960년대에 Ivan Sutherland가 고안한 최초의 HMD를 시작으로 1970년에 군사용으로 개발하였으며, 1980년대 말 이후부터 의학용, 게임용, 산업용, 통신용으로 개발되고, 1990년대부터 마이크로디스플레이의 발달로 인해 HMD의 크기, 형태, 용도, 기술에 있어 많은 발전이 있었다[1]. 초기에는 CRT, 광학계, head orientation 하드웨어와 초기 이미지 발생기를 결합시켜 만들어졌으나 현재는 TFT-LCD 와 같은 박막형의 마이크로디스플레이 장치와 비구면 플라스틱 렌즈를 이용한 컴팩트한 광학계, 안경타입의 소형화된 head mount, 멀티포맷방식의 디지털 영상신호의 재생, VGA, SVGA, XGA, SXGA의 해상도를 지원하는 등 지금까지 각각의 분야에서 현저한 발전을 해 왔다.
- 좌우 눈에 Micro Display LCD를 이용하여 물체 역할을 하게 하고, 광학계를 이용하여 크게 확대된 허상을 만들고, 확대된 허상을 사람의 눈을 통해 봄으로써 가상세계의 안에 있는 것과 같은 체험을 하거나, 이동하면서 실제상황과 가상 상황을 동시에 경험할 수 있게 해준다. 그림 2-1은 HMD의 구성 도이다.
- HMD의 구성요소는 이미지 소스(Image Source), 광학계(Optics), Head Mount로 크게 3가지로 나눌 수 있다[1]. 이미지 소스로 사용되는 디스플레이는 과거에는 Cathode Ray Tube(CRT)를 이용했으나 소형화 경량화의 문제로 인해 flat panel 소자인 Liquid Crystal Display(LCD) 나 유기EL로 변화하는 추세이다. 디스플레이에서 나온 정보를 확대된 정립허상으로 보이게 하는 HMD의 광학계 구조로는 과거에 개발된 단순 확대경 계통이나 복합현미경 계통이 있고, 최근에는 GRIN 렌즈, HOE, PRISM 및 Hybrid 광학계를 이용하여 소형화시키는 추세이다. Head Mount 부분을 머리에 고정하는 방법에 따라 helmet형, band형, 안경형으로 나눌 수 있고, 명칭은 Head Mounted Display, Head-up Display, Face Mounted Display으로 사용된다.