WO2019107637A1 - System and method for applying digital hologram - Google Patents

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WO2019107637A1
WO2019107637A1 PCT/KR2017/014291 KR2017014291W WO2019107637A1 WO 2019107637 A1 WO2019107637 A1 WO 2019107637A1 KR 2017014291 W KR2017014291 W KR 2017014291W WO 2019107637 A1 WO2019107637 A1 WO 2019107637A1
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hologram
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generating
conversion
fringe pattern
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신춘성
강훈종
홍성희
홍지수
김영민
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전자부품연구원
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    • G—PHYSICS
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    • G03H2001/0833—Look up table

Definitions

  • the present invention relates to a digital holography related technique, and more particularly, to a system and method for variously applying a digital hologram.
  • a method of applying a hologram including: receiving a 3D model; Performing, for the input 3D model, a conversion according to a difference in display structure; Performing a conversion for the converted 3D model according to a difference in data format; And generating a holographic fringe pattern from the transformed 3D model.
  • a method of applying a hologram according to an embodiment of the present invention includes: receiving a hologram; Performing a conversion for the input hologram according to a difference in display structure; And generating a holographic fringe pattern from the converted hologram.
  • a method of applying a hologram according to an embodiment of the present invention includes: receiving a hologram; Generating a hologram from the inputted holographic fringe pattern; And generating a 3D model from the generated hologram.
  • the hologram generating step may generate a hologram by propagating the holographic fringe pattern according to the structure of the target display.
  • an image observed by the observer with respect to the generated hologram can be generated in 3D.
  • the hologram generating step and the 3D model generating step can be performed by parallel processing.
  • a method of applying a hologram according to an embodiment of the present invention includes: generating a hologram from an inputted holographic fringe pattern; And generating a 2D model from the generated hologram.
  • a method of applying a hologram according to an exemplary embodiment of the present invention includes: generating a hologram from a generated holographic fringe pattern; And generating a 3D model from the generated hologram.
  • the conversion step according to the difference in the display structure, the conversion step according to the difference in the data format, and the holographic fringe pattern generation step may be performed in parallel processing.
  • a hologram application system including: a communication unit receiving a 3D model; And a processor for performing a conversion according to the difference of the display structure with respect to the input 3D model, performing conversion according to the difference of the data format with respect to the converted 3D model, and generating a holographic fringe pattern from the converted 3D model .
  • a method of applying a hologram including: receiving a hologram; Performing a conversion for the input hologram according to a difference in display structure; And generating a holographic fringe pattern from the converted hologram.
  • a hologram application system including: a communication unit for receiving a hologram; And a processor for performing a conversion according to the difference in display structure with respect to the input hologram and generating a holographic fringe pattern from the converted hologram.
  • core functions and additional functions such as hologram creation, processing, conversion, simulation, and display can be utilized based on a common API.
  • FIG. 1 is a view for explaining a method of applying a hologram according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a conceptual illustration of functions of the respective modules
  • FIG. 3 is a diagram provided in the functional description of the Holo-Generation module
  • FIG. 5 is a block diagram of the Holo-Reconstruction module
  • FIG. 6 is a diagram showing library functions of the Holo-Reconstruction module
  • FIG. 7 is a diagram showing the functional description of the Holo-Core module
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a digital hologram application system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a view for explaining a hologram application method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 shows modules for digital hologram applications (creation, processing, conversion, simulation, display).
  • the modules for the hologram application include a Holo-API module 110 and a Holo-Core module 120 as shown.
  • a Holo-API module 110 and a Holo-Core module 120 as shown.
  • high-speed GPU parallel processing for high speed is possible.
  • the Holo-API module 110 includes a Holo-IO module 111 for data input / output, a Holo-Generation module 112 for hologram acquisition, a Holo-Reconstruction module 112 for hologram reconstruction Module 113, as shown in FIG.
  • the Holo-Core module 120 is a structure for processing digital holograms.
  • FIG. 2 conceptually shows the function of each module.
  • the Holo-Generation module 112 generates a hologram from the 3D image information / hologram
  • the Holo-reconstruction module 113 restores the hologram into 2D / 3D image information
  • the Holo-Core module 120 performs necessary processing for hologram creation and reconstruction.
  • the Holo-IO module 111 performs a mutual conversion function to support various input / output data formats used in other modules.
  • the Holo-IO module 111 includes: 1) a 3D information format for displaying a 3D model, 2) an OpenHolo Computing Data (OCD) format for generating and restoring a hologram, 3) Such as a hologram format for input / output.
  • OCD OpenHolo Computing Data
  • the Holo-Generation module 112 is a module for generating a digital hologram from 3D information, and generates a holographic fringe pattern from input 3D information and a hologram, as shown in FIG.
  • conversion for the display structure and conversion according to the data type are performed.
  • the conversion to the display structure is different between the display structure (window type display, table-top type display, etc.) in which input 3D information is displayed and the display structure (window type display, table-top type display, etc.) Transformation.
  • the Holo-Generation module 112 generates a holographic fringe pattern by propagating the converted information (3D object) into a virtual space and encoding the transformed information (3D object).
  • the library functions of the Holo-Generation module 112 are shown in FIG.
  • the holographic fringe pattern generation process by the Holo-Generation module 112 can be performed by GPU parallel processing for higher speed.
  • the Holo-Reconstruction module 113 is a module for restoring the hologram obtained through the Holo-IO module 111 or the hologram generated by the Holo-Generation module 112 into 2D information or 3D information.
  • the Holo-Reconstruction module 113 generates a hologram by propagating the holographic fringe pattern according to the structure of the target display, and displays the image observed by the observer on the generated hologram as 2D Or in 3D.
  • the data format and the display structure of the 2D or 3D image to be generated can be variously determined by the user's selection.
  • the library functions of the Holo-Reconstruction module 113 are shown in FIG.
  • the reconstruction process by the Holo-Reconstruction module 113 can be performed by GPU parallel processing for high speed.
  • the Holo-Core module 120 performs necessary processing for hologram creation and reconstruction.
  • the Holo-Core module 120 performs a process for numerically calculating a complex field capable of displaying 3D information of an object, which is required for generating and restoring holograms, , Encoding and localization for hologram creation and recording by mesh information.
  • the Holo-Core module 120 defines a structure and a format for various data, and performs XML parsing to process the structure and format.
  • the library functions of the Holo-Core module 120 are shown in FIG.
  • the hologram processing by the Holo-Core module 120 can be performed by GPU parallel processing for higher speed.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a system capable of performing the digital hologram application method shown in FIG.
  • the digital hologram application system is a computing system that includes a communication unit 210, a processor 220, and a storage unit 230, as shown in Fig.
  • the communication unit 210 is communication means for acquiring 3D information and hologram information by communicating with an external device and an external network.
  • the processor 220 is configured to perform data conversion, hologram generation, hologram restoration, and hologram processing for the above-described hologram application, and includes a CPU and a plurality of GPUs.
  • the storage unit 230 provides necessary storage space for the processor 220 to perform the above-described functions.
  • the digital hologram application system and method according to the embodiment of the present invention can be applied to the development of a simulation (emulator) or a new algorithm, and to develop an authoring tool for producing a hologram content capable of outputting various 3D images This is possible.
  • core functions and additional functions such as hologram creation, processing, conversion, simulation, and display can be utilized based on a common API.
  • the technical idea of the present invention can also be applied to a computer-readable recording medium having a computer program for performing the functions of the apparatus and method according to the present embodiment.
  • the technical idea according to various embodiments of the present invention may be embodied in computer-readable code form recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium is any data storage device that can be read by a computer and can store data.
  • the computer-readable recording medium may be a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical disk, a hard disk drive, or the like.
  • the computer readable code or program stored in the computer readable recording medium may be transmitted through a network connected between the computers.

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Abstract

A system and method for applying a digital hologram is provided. A method for applying a hologram according to an embodiment of the present invention comprises: receiving an input 3D model; converting the input 3D model according to a difference of a display structure; converting the converted 3D model according to a difference of a data format; and generating a holographic fringe pattern from the converted 3D model. Accordingly, a core function, such as hologram generation, processing, conversion, simulation, and display, and an additional function can be used on the basis of a common API.

Description

디지털 홀로그램 응용 시스템 및 방법Digital hologram application system and method
본 발명은 디지털 홀로그래픽 관련 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 홀로그램을 다양하게 응용하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a digital holography related technique, and more particularly, to a system and method for variously applying a digital hologram.
현재 디지털 홀로그램을 획득, 처리, 변환, 시뮬레이션 및 디스플레이 함에 있어서는, 각기 다른 방식과 개발 환경으로 하고 있어, 처리 알고리즘과 데이터 구조에 대한 공유가 어렵고, 체계화된 처리 방법이 아니므로 성능 분석이나 다양한 목적으로 활용이 어렵다.Currently, digital holograms are acquired, processed, transformed, simulated, and displayed in different ways and development environments. It is difficult to share processing algorithms and data structures and is not a systematic processing method. It is difficult to use.
또한, 홀로그램 콘텐츠 및 시스템 제작을 위해 제작자별로 다른 도구와 방법을 바탕으로 하고 있어, 사용된 리소스의 재활용이 어려운 실정이다.Also, it is difficult to recycle the used resources because it is based on different tools and methods for each producer for the production of hologram contents and systems.
뿐만 아니라, 대용량의 홀로그램 데이터에 대한 병렬 처리가 일부 처리에 국한되어 있다. 이에 따라, 전체적인 홀로그램 처리에 속도와 성능이 떨어지는 문제가 있다.In addition, parallel processing of large-capacity hologram data is limited to some processing. As a result, there is a problem that the speed and the performance are deteriorated in the whole hologram processing.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 홀로그램 생성, 처리, 변환, 시뮬레이션, 디스플레이 등의 핵심 기능과 부가 기능을 공통된 API를 기반으로 제공하는 디지털 홀로그램 응용 시스템 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a digital hologram application system providing a core function and an additional function such as hologram generation, processing, conversion, simulation, display, And a method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 홀로그램 응용 방법은, 3D 모델을 입력받는 단계; 입력된 3D 모델에 대해, 디스플레이 구조의 차이에 따른 변환을 수행하는 단계; 변환된 3D 모델에 대해, 데이터 포맷의 차이에 따른 변환을 수행하는 단계; 및 변환된 3D 모델로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of applying a hologram, including: receiving a 3D model; Performing, for the input 3D model, a conversion according to a difference in display structure; Performing a conversion for the converted 3D model according to a difference in data format; And generating a holographic fringe pattern from the transformed 3D model.
본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 응용 방법은, 홀로그램을 입력받는 단계; 입력된 홀로그램에 대해, 디스플레이 구조의 차이에 따른 변환을 수행하는 단계; 및 변환된 홀로그램으로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.A method of applying a hologram according to an embodiment of the present invention includes: receiving a hologram; Performing a conversion for the input hologram according to a difference in display structure; And generating a holographic fringe pattern from the converted hologram.
본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 응용 방법은, 홀로그램을 입력받는 단계; 입력된 홀로그래픽 프린지 패턴으로부터 홀로그램을 생성하는 단계; 생성된 홀로그램으로부터 3D 모델을 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.A method of applying a hologram according to an embodiment of the present invention includes: receiving a hologram; Generating a hologram from the inputted holographic fringe pattern; And generating a 3D model from the generated hologram.
홀로그램 생성 단계는, 홀로그래픽 프린지 패턴을 타겟 디스플레이의 구조에 맞게 전파(Propagation)하여 홀로그램을 생성할 수 있다.The hologram generating step may generate a hologram by propagating the holographic fringe pattern according to the structure of the target display.
3D 모델 생성 단계는, 생성된 홀로그램에 대해 관찰자에 의해 관찰되는 영상을 3D로 생성할 수 있다.In the 3D model generation step, an image observed by the observer with respect to the generated hologram can be generated in 3D.
홀로그램 생성단계와 3D 모델 생성단계는, 병렬 처리로 수행될 수 있다.The hologram generating step and the 3D model generating step can be performed by parallel processing.
본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 응용 방법은, 입력된 홀로그래픽 프린지 패턴으로부터 홀로그램을 생성하는 단계; 생성된 홀로그램으로부터 2D 모델을 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.A method of applying a hologram according to an embodiment of the present invention includes: generating a hologram from an inputted holographic fringe pattern; And generating a 2D model from the generated hologram.
본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 응용 방법은, 생성된 홀로그래픽 프린지 패턴으로부터 홀로그램을 생성하는 단계; 생성된 홀로그램으로부터 3D 모델을 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.A method of applying a hologram according to an exemplary embodiment of the present invention includes: generating a hologram from a generated holographic fringe pattern; And generating a 3D model from the generated hologram.
디스플레이 구조의 차이에 따른 변환 수행단계, 데이터 포맷의 차이에 따른 변환 수행단계 및 홀로그래픽 프린지 패턴 생성단계는, 병렬 처리로 수행될 수 있다.The conversion step according to the difference in the display structure, the conversion step according to the difference in the data format, and the holographic fringe pattern generation step may be performed in parallel processing.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 홀로그램 응용 시스템은, 3D 모델을 입력받는 통신부; 및 입력된 3D 모델에 대해 디스플레이 구조의 차이에 따른 변환을 수행하고, 변환된 3D 모델에 대해 데이터 포맷의 차이에 따른 변환을 수행하며, 변환된 3D 모델로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 프로세서;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hologram application system including: a communication unit receiving a 3D model; And a processor for performing a conversion according to the difference of the display structure with respect to the input 3D model, performing conversion according to the difference of the data format with respect to the converted 3D model, and generating a holographic fringe pattern from the converted 3D model .
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 홀로그램 응용 방법은, 홀로그램을 입력받는 단계; 입력된 홀로그램에 대해, 디스플레이 구조의 차이에 따른 변환을 수행하는 단계; 및 변환된 홀로그램으로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 단계;를 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of applying a hologram, including: receiving a hologram; Performing a conversion for the input hologram according to a difference in display structure; And generating a holographic fringe pattern from the converted hologram.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 홀로그램 응용 시스템은, 홀로그램을 입력받는 통신부; 및 입력된 홀로그램에 대해 디스플레이 구조의 차이에 따른 변환을 수행하고, 변환된 홀로그램으로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 프로세서;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hologram application system including: a communication unit for receiving a hologram; And a processor for performing a conversion according to the difference in display structure with respect to the input hologram and generating a holographic fringe pattern from the converted hologram.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 홀로그램 생성, 처리, 변환, 시뮬레이션, 디스플레이 등의 핵심 기능과 부가 기능을 공통된 API를 기반으로 활용할 수 있게 된다.As described above, according to the embodiments of the present invention, core functions and additional functions such as hologram creation, processing, conversion, simulation, and display can be utilized based on a common API.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 다양한 3D 정보와 홀로그램 간 자유로운 변환을 간편하게 할 수 있게 된다.In addition, according to the embodiments of the present invention, free conversion between various 3D information and a hologram can be easily performed.
나아가, 본 발명의 실시예들에 따르면, GPU 병렬 처리를 기반으로, 홀로그램을 고속으로 처리할 수 있어, 다양한 알고리즘을 활용 및 융합하여 홀로그램 처리 방법을 개발하거나 다양한 형태의 홀로그램 콘텐츠 생성, 시뮬레이션 및 시스템을 구축할 수 있게 된다.Further, according to the embodiments of the present invention, it is possible to process holograms at high speed based on GPU parallel processing, to develop hologram processing methods by utilizing and fusing various algorithms, or to generate various types of hologram content, Can be constructed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 응용 방법의 설명에 제공되는 도면,BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view for explaining a method of applying a hologram according to an embodiment of the present invention;
도 2에는 각 모듈들의 기능을 개념적으로 나타낸 도면,FIG. 2 is a conceptual illustration of functions of the respective modules,
도 3은 Holo-Generation 모듈의 기능 설명에 제공되는 도면,FIG. 3 is a diagram provided in the functional description of the Holo-Generation module,
도 4는 Holo-Generation 모듈의 라이브러리 함수들을 나타낸 도면,4 is a diagram showing library functions of the Holo-Generation module,
도 5는 Holo-Reconstruction 모듈의 기능 설명에 제공되는 도면,FIG. 5 is a block diagram of the Holo-Reconstruction module,
도 6은 Holo-Reconstruction 모듈의 라이브러리 함수들을 나타낸 도면,6 is a diagram showing library functions of the Holo-Reconstruction module,
도 7은 Holo-Core 모듈의 기능 설명에 제공되는 도면,FIG. 7 is a diagram showing the functional description of the Holo-Core module,
도 8은 Holo-Core 모듈의 라이브러리 함수들을 나타낸 도면, 그리고,8 is a diagram showing library functions of the Holo-Core module,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 홀로그램 응용 시스템을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a digital hologram application system according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1. 홀로그램 응용 방법1. Hologram application method
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 응용 방법의 설명에 제공되는 도면이다. 도 1에는 디지털 홀로그램 응용(생성, 처리, 변환, 시뮬레이션, 디스플레이)을 위한 모듈들을 나타내었다.1 is a view for explaining a hologram application method according to an embodiment of the present invention. Figure 1 shows modules for digital hologram applications (creation, processing, conversion, simulation, display).
홀로그램 응용을 위한 모듈들에는, 도시된 바와 같이, Holo-API 모듈(110)과 Holo-Core 모듈(120)을 포함한다. 홀로그램 응용 과정에서는, 고속화를 위한 고속 GPU 병렬 처리가 가능하다.The modules for the hologram application include a Holo-API module 110 and a Holo-Core module 120 as shown. In the hologram application process, high-speed GPU parallel processing for high speed is possible.
Holo-API 모듈(110)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 입/출력을 위한 Holo-IO 모듈(111), 홀로그램 획득을 위한 Holo-Generation 모듈(112), 홀로그램 복원을 위한 Holo-Reconstruction 모듈(113)을 포함한다. Holo-Core 모듈(120)은 디지털 홀로그램을 처리하기 위한 구성이다.1, the Holo-API module 110 includes a Holo-IO module 111 for data input / output, a Holo-Generation module 112 for hologram acquisition, a Holo-Reconstruction module 112 for hologram reconstruction Module 113, as shown in FIG. The Holo-Core module 120 is a structure for processing digital holograms.
도 2에는 각 모듈들의 기능을 개념적으로 나타내었다.FIG. 2 conceptually shows the function of each module.
도 2에 도시된 바와 같이, 1) Holo-Generation 모듈(112)은 3D 영상 정보/홀로그램으로부터 홀로그램을 생성하고, 2) Holo-Reconstruction 모듈(113)은 홀로그램을 2D/3D 영상 정보로 복원하며, 3) Holo-Core 모듈(120)은 홀로그램 생성과 복원에 있어 필요한 처리들을 수행한다.2, the Holo-Generation module 112 generates a hologram from the 3D image information / hologram, 2) the Holo-reconstruction module 113 restores the hologram into 2D / 3D image information, 3) The Holo-Core module 120 performs necessary processing for hologram creation and reconstruction.
2. Holo-IO 모듈2. Holo-IO module
Holo-IO 모듈(111)은 다른 모듈들에서 사용되는 다양한 입/출력 데이터 형식을 지원하기 위한 상호 변환 기능을 수행한다. 구체적으로, Holo-IO 모듈(111)은, 1) 3D 모델을 표시하기 위한 3D 정보(3D Information) 포맷, 2) 홀로그램의 생성 및 복원을 위한 OCD(Openholo Computing Data) 포맷, 3) 홀로그램의 표현을 위한 홀로그램 포맷 등의 입/출력을 지원한다.The Holo-IO module 111 performs a mutual conversion function to support various input / output data formats used in other modules. Specifically, the Holo-IO module 111 includes: 1) a 3D information format for displaying a 3D model, 2) an OpenHolo Computing Data (OCD) format for generating and restoring a hologram, 3) Such as a hologram format for input / output.
3. Holo-Generation 모듈3. Holo-Generation module
Holo-Generation 모듈(112)은 3D 정보로부터 디지털 홀로그램을 생성하기 위한 모듈로, 도 3에 도시된 바와 같이, 입력되는 3D 정보와 홀로그램으로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성한다.The Holo-Generation module 112 is a module for generating a digital hologram from 3D information, and generates a holographic fringe pattern from input 3D information and a hologram, as shown in FIG.
구체적으로, 3D 정보가 입력되는 경우, 디스플레이 구조에 대한 변환과 데이터 타입에 따른 변환을 수행한다. 디스플레이 구조에 대한 변환은, 입력되는 3D 정보가 표시되는 디스플레이 구조(윈도우 타입 디스플레이, 테이블-탑 타입 디스플레이 등)와 홀로그램이 표시될 디스플레이 구조(윈도우 타입 디스플레이, 테이블-탑 타입 디스플레이 등) 간 차이로 인한 변환이다.Specifically, when 3D information is input, conversion for the display structure and conversion according to the data type are performed. The conversion to the display structure is different between the display structure (window type display, table-top type display, etc.) in which input 3D information is displayed and the display structure (window type display, table-top type display, etc.) Transformation.
반면, 홀로그램이 입력되는 경우, 디스플레이 구조에 대한 변환만이 수행된다. 변환 전과 변환 후의 데이터 타입은 동일하기 때문이다. On the other hand, when a hologram is input, only the conversion to the display structure is performed. This is because the data types before and after the conversion are the same.
다음, Holo-Generation 모듈(112)은 변환된 정보(3D 오브젝트)를 가상의 공간에 전파(Propagation)하고 부호화하여 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성한다.Next, the Holo-Generation module 112 generates a holographic fringe pattern by propagating the converted information (3D object) into a virtual space and encoding the transformed information (3D object).
도 4에는 Holo-Generation 모듈(112)의 라이브러리 함수들을 나타내었다. Holo-Generation 모듈(112)에 의한 홀로그래픽 프린지 패턴 생성 과정은, 고속화를 위해 GPU 병렬 처리로 수행가능하다.The library functions of the Holo-Generation module 112 are shown in FIG. The holographic fringe pattern generation process by the Holo-Generation module 112 can be performed by GPU parallel processing for higher speed.
4. Holo-Reconstruction 모듈4. Holo-Reconstruction Module
Holo-Reconstruction 모듈(113)은 Holo-IO 모듈(111)을 통해 획득한 홀로그램 또는 Holo-Generation 모듈(112)에 의해 생성된 홀로그램을 2D 정보나 3D 정보로 복원하는 모듈이다.The Holo-Reconstruction module 113 is a module for restoring the hologram obtained through the Holo-IO module 111 or the hologram generated by the Holo-Generation module 112 into 2D information or 3D information.
도 5에 도시된 바와 같이, Holo-Reconstruction 모듈(113)은 홀로그래픽 프린지 패턴을 타겟 디스플레이의 구조에 맞게 전파(Propagation)하여 홀로그램을 생성하고, 생성된 홀로그램에 대해 관찰자에 의해 관찰되는 영상을 2D 또는 3D로 생성한다.5, the Holo-Reconstruction module 113 generates a hologram by propagating the holographic fringe pattern according to the structure of the target display, and displays the image observed by the observer on the generated hologram as 2D Or in 3D.
이때, 생성하는 2D 또는 3D 영상의 데이터 포맷과 디스플레이 구조는 사용자의 선택에 의해 다양하게 결정될 수 있다.At this time, the data format and the display structure of the 2D or 3D image to be generated can be variously determined by the user's selection.
도 6에는 Holo-Reconstruction 모듈(113)의 라이브러리 함수들을 나타내었다. Holo-Reconstruction 모듈(113)에 의한 복원 과정은, 고속화를 위해 GPU 병렬 처리로 수행가능하다.The library functions of the Holo-Reconstruction module 113 are shown in FIG. The reconstruction process by the Holo-Reconstruction module 113 can be performed by GPU parallel processing for high speed.
5. Holo-Core 모듈5. Holo-Core module
Holo-Core 모듈(120)은, 홀로그램 생성과 복원에 있어 필요한 처리들을 수행한다.The Holo-Core module 120 performs necessary processing for hologram creation and reconstruction.
구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, Holo-Core 모듈(120)은 홀로그램 생성과 복원에 있어 요구되는, 오브젝트의 3D 정보를 표시할 수 있는 Complex field를 수치적으로 계산하기 위한 처리와 Phase Extraction, 메쉬 정보에 의한 홀로그램 생성 및 기록을 위한 부호화와 Localization을 수행한다.7, the Holo-Core module 120 performs a process for numerically calculating a complex field capable of displaying 3D information of an object, which is required for generating and restoring holograms, , Encoding and localization for hologram creation and recording by mesh information.
또한, Holo-Core 모듈(120)은 다양한 데이터들에 대한 구조 및 포맷을 정의하며, 이를 처리하기 위한 XML 파싱을 수행한다.In addition, the Holo-Core module 120 defines a structure and a format for various data, and performs XML parsing to process the structure and format.
도 8에는 Holo-Core 모듈(120)의 라이브러리 함수들을 나타내었다. Holo-Core 모듈(120)에 의한 홀로그램 처리 과정은, 고속화를 위해 GPU 병렬 처리로 수행가능하다.The library functions of the Holo-Core module 120 are shown in FIG. The hologram processing by the Holo-Core module 120 can be performed by GPU parallel processing for higher speed.
6. 디지털 홀로그램 응용 시스템6. Digital hologram application system
도 9는, 도 1에 도시된 디지털 홀로그램 응용 방법을 수행할 수 있는 시스템을 도시한 도면이다. 디지털 홀로그램 응용 시스템은, 도 9에 도시된 바와 같이, 통신부(210), 프로세서(220) 및 저장부(230)를 포함하는 컴퓨팅 시스템이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a system capable of performing the digital hologram application method shown in FIG. The digital hologram application system is a computing system that includes a communication unit 210, a processor 220, and a storage unit 230, as shown in Fig.
통신부(210)는 외부 기기 및 외부 네트워크와 통신하여 3D 정보와 홀로그램 정보를 획득하고 전달하기 위한 통신 수단이다.The communication unit 210 is communication means for acquiring 3D information and hologram information by communicating with an external device and an external network.
프로세서(220)는 전술한 홀로그램 응용을 위한 데이터 변환, 홀로그램 생성, 홀로그램 복원, 홀로그램 처리을 수행하기 위한 구성으로, CPU와 다수의 GPU들로 구성된다.The processor 220 is configured to perform data conversion, hologram generation, hologram restoration, and hologram processing for the above-described hologram application, and includes a CPU and a plurality of GPUs.
저장부(230)는 프로세서(220)가 전술한 기능들을 수행함에 있어 필요한 저장공간을 제공한다.The storage unit 230 provides necessary storage space for the processor 220 to perform the above-described functions.
7. 변형예7. Variations
지금까지, 디지털 홀로그램 응용 시스템 및 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.Up to now, a preferred embodiment of a digital hologram application system and method has been described in detail.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 홀로그램 응용 시스템 및 방법을 활용하여, 시뮬레이션(에뮬레이터)이나 신규 알고리즘 개발에 적용할 수 있으며, 다양한 3D 영상을 출력할 수 있는 홀로그램 콘텐츠 제작을 위한 저작도구를 개발하는데 사용이 가능하다.Using the digital hologram application system and method according to the embodiment of the present invention, it can be applied to the development of a simulation (emulator) or a new algorithm, and to develop an authoring tool for producing a hologram content capable of outputting various 3D images This is possible.
또한, 실제와 똑같은 3D 입체 광고판이나, 3D 지도, 건축모형, 박물관 유물전시 등에 사용되어질 수 있다It can also be used for realistic 3D stereoscopic billboards, 3D maps, architectural models, and museum exhibits
본 발명의 실시예들에 따르면, 홀로그램 생성, 처리, 변환, 시뮬레이션, 디스플레이 등의 핵심 기능과 부가 기능을 공통된 API를 기반으로 활용할 수 있게 된다.According to embodiments of the present invention, core functions and additional functions such as hologram creation, processing, conversion, simulation, and display can be utilized based on a common API.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 다양한 3D 정보와 홀로그램 간 자유로운 변환을 간편하게 할 수 있게 된다.In addition, according to the embodiments of the present invention, free conversion between various 3D information and a hologram can be easily performed.
나아가, 본 발명의 실시예들에 따르면, GPU 병렬 처리를 기반으로, 홀로그램을 고속으로 처리할 수 있어, 다양한 알고리즘을 활용 및 융합하여 홀로그램 처리 방법을 개발하거나 다양한 형태의 홀로그램 콘텐츠 생성, 시뮬레이션 및 시스템을 구축할 수 있게 된다.Further, according to the embodiments of the present invention, it is possible to process holograms at high speed based on GPU parallel processing, to develop hologram processing methods by utilizing and fusing various algorithms, or to generate various types of hologram content, Can be constructed.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.It goes without saying that the technical idea of the present invention can also be applied to a computer-readable recording medium having a computer program for performing the functions of the apparatus and method according to the present embodiment. In addition, the technical idea according to various embodiments of the present invention may be embodied in computer-readable code form recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is any data storage device that can be read by a computer and can store data. For example, the computer-readable recording medium may be a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical disk, a hard disk drive, or the like. In addition, the computer readable code or program stored in the computer readable recording medium may be transmitted through a network connected between the computers.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims (12)

  1. 3D 모델을 입력받는 단계;Receiving a 3D model;
    입력된 3D 모델에 대해, 디스플레이 구조의 차이에 따른 변환을 수행하는 단계;Performing, for the input 3D model, a conversion according to a difference in display structure;
    변환된 3D 모델에 대해, 데이터 포맷의 차이에 따른 변환을 수행하는 단계; 및Performing a conversion for the converted 3D model according to a difference in data format; And
    변환된 3D 모델로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 방법.And generating a holographic fringe pattern from the transformed 3D model.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    홀로그램을 입력받는 단계;Receiving a hologram;
    입력된 홀로그램에 대해, 디스플레이 구조의 차이에 따른 변환을 수행하는 단계; 및Performing a conversion for the input hologram according to a difference in display structure; And
    변환된 홀로그램으로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 방법.And generating a holographic fringe pattern from the converted hologram.
  3. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    홀로그램을 입력받는 단계;Receiving a hologram;
    입력된 홀로그래픽 프린지 패턴으로부터 홀로그램을 생성하는 단계;Generating a hologram from the inputted holographic fringe pattern;
    생성된 홀로그램으로부터 3D 모델을 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 방법.And generating a 3D model from the generated hologram.
  4. 청구항 3에 있어서,The method of claim 3,
    홀로그램 생성 단계는,The hologram-
    홀로그래픽 프린지 패턴을 타겟 디스플레이의 구조에 맞게 전파(Propagation)하여 홀로그램을 생성하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 방법.Wherein the hologram is generated by propagating the holographic fringe pattern according to the structure of the target display.
  5. 청구항 4에 있어서,The method of claim 4,
    3D 모델 생성 단계는,In the 3D model generation step,
    생성된 홀로그램에 대해 관찰자에 의해 관찰되는 영상을 3D로 생성하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 방법.Wherein an image observed by an observer with respect to the generated hologram is generated in 3D.
  6. 청구항 3에 있어서,The method of claim 3,
    홀로그램 생성단계와 3D 모델 생성단계는,In the hologram generating step and the 3D model generating step,
    병렬 처리로 수행되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 방법.And performing the parallel processing.
  7. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    입력된 홀로그래픽 프린지 패턴으로부터 홀로그램을 생성하는 단계;Generating a hologram from the inputted holographic fringe pattern;
    생성된 홀로그램으로부터 2D 모델을 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 방법.And generating a 2D model from the generated hologram.
  8. 청구항 2에 있어서,The method of claim 2,
    생성된 홀로그래픽 프린지 패턴으로부터 홀로그램을 생성하는 단계;Generating a hologram from the generated holographic fringe pattern;
    생성된 홀로그램으로부터 3D 모델을 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 방법.And generating a 3D model from the generated hologram.
  9. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    디스플레이 구조의 차이에 따른 변환 수행단계, 데이터 포맷의 차이에 따른 변환 수행단계 및 홀로그래픽 프린지 패턴 생성단계는,The conversion step according to the difference of the display structure, the conversion step according to the difference of the data format, and the holographic fringe pattern generation step,
    병렬 처리로 수행되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 방법.And performing the parallel processing.
  10. 3D 모델을 입력받는 통신부; 및A communication unit for receiving the 3D model; And
    입력된 3D 모델에 대해 디스플레이 구조의 차이에 따른 변환을 수행하고, 변환된 3D 모델에 대해 데이터 포맷의 차이에 따른 변환을 수행하며, 변환된 3D 모델로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 시스템.And a processor for performing conversion according to the difference of the display structure for the input 3D model, performing conversion according to the difference of the data format for the converted 3D model, and generating the holographic fringe pattern from the converted 3D model Wherein the holographic recording medium is a holographic recording medium.
  11. 홀로그램을 입력받는 단계;Receiving a hologram;
    입력된 홀로그램에 대해, 디스플레이 구조의 차이에 따른 변환을 수행하는 단계; 및Performing a conversion for the input hologram according to a difference in display structure; And
    변환된 홀로그램으로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 방법.And generating a holographic fringe pattern from the converted hologram.
  12. 홀로그램을 입력받는 통신부; 및A communication unit for receiving a hologram; And
    입력된 홀로그램에 대해 디스플레이 구조의 차이에 따른 변환을 수행하고, 변환된 홀로그램으로부터 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 응용 시스템.And a processor for transforming the inputted hologram according to the difference of the display structure and generating a holographic fringe pattern from the converted hologram.
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