일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2021.8.30

육안으로 360도 시청 가능한 입체 영상 장치
리코가 자체 개발한 스크린 구조에 대한 전문가의 예측

리코가 입체 영상 장치 개발에 주력하고 있다. 360도 모든 방향에서 육안으로 시청할 수 있다는 것이 특징이다. 평면 디스플레이에 투영하는 일반적인 방식이 아닌, 자체 개발한 스크린과 프로젝터를 조합해 실현했다고 한다. 하지만 리코가 아직 이 기술에 대해 공개하지 않고 있어, 어떤 기술인지 전문가의 예측을 들어보았다.

리코가 개발하고 있는 것은 원통형의 입체 영상 장치 ‘WARPE’이다. 지금까지 육안으로 볼 수 있는 입체 영상 장치의 개발 사례들은 평면 디스플레이에 투영하는 것이 많았다. 하지만 이 경우, 영상을 볼 수 있는 각도가 한정되어 있고, 눈의 위치를 센싱할 필요가 있기 때문에 여러 사람이 볼 수 없다는 등의 단점이 있었다.

리코의 이번 개발품은 여러 사람이 모든 방향에서 동시에 시청할 수 있다. 전시회에서 제품 전시 등에 활용하기 좋다. 리코는 우선 전자 광고판으로의 응용을 내다보고, 2022년에 상품화하는 것을 목표로 하고 있다. 리코의 개발 담당자는 “향후에는 원격 회의에서의 실시간 통신에 활용하고 싶다”라고 말한다.

WARPE의 외형 크기는 높이 140cm, 직경 40cm로, 장치 상단에 높이 40cm, 직경 25cm의 투영 스크린이 설치된다. “올 8월 시점에서 영상을 구성하는 입방체의 수는 3.7억 복셀(Voxel), 평면 영상으로 환산하면 207만 화소 정도”(리코)라고 한다.

WARPE는 체적 디스플레이(Volumetric Display)라고 불리는 기술을 활용해 입체 영상을 투영한다. 대부분의 체적 디스플레이 방식은 입체물의 단면 등 2차원 영상을 스크린에 순차적으로 투영, 그 스크린을 고속으로 움직여 3차원 영상을 구현한다. 단면의 잔상을 이용함으로써 입체 영상으로 보여지는 것이다.

WARPE 상부에는 “자체 개발한 특수 스크린”(리코), 하부에는 프로젝터가 설치된다. 프로젝터에서 회전하는 특수 스크린에 단면 영상을 순차적으로 투영해 360도 모든 방향에서 육안으로 볼 수 있는 입체영상을 구현했다.

리코는 스크린 형상 등의 기술 핵심에 대해 공개하지 않고 있어, 이에 대한 입체 영상 전문가의 예측을 들어보았다.

나가오카(長岡)기술과학대학 공학부 전기전자정보공학전공 부교수인 엔미치(圓道) 씨는 "스크린은 나선 모양을 하고 있을 것이다"라고 예측했다. 평판 스크린이나 나선형 스크린은 체적 디스플레이 방식의 스크린 형상으로 채택되는 경우가 많다.

한편, 평판 스크린을 회전시킬 경우에는 프로젝터의 빛을 반사시키는 미러를 동시에 회전시킬 필요가 있다. 이를 통해 입체 영상을 투영할 수는 있지만, 광학계가 복잡해진다. WARPE는 자체 개발한 스크린을 채택하고 있기 때문에 나선과 같은 형상일 것으로 추측된다.

나선형 스크린을 통해 입체 영상을 구현하는 구조는 이렇다. 먼저 입체물을 나선형 스크린으로 잘랐을 때의 단면을 프로젝터로 아래에서 투영. 회전하는 스크린 형상의 움직임에 맞춰 단면 영상을 전환함으로써 눈에 잔상이 남아 입체 영상으로 보이는 것이다.

하지만 리코는 “스크린은 독자적인 형상으로, 나선형은 올바른 표현이 아니다”라고 밝혔다.

-- 대형〮고화질의 입체 영상 장치 --
리코의 개발 담당자에 따르면 WARPE의 특징은 체적디스플레이 방식의 기존 제품에 비해 대형·고화질이라는 점이다. 체적 디스플레이 방식의 입체 영상 장치로는 호주 Voxon Photonics의 ‘THE VOXON VX1’ 등이 있다. 이 제품들은 앞뒤로 이동하는 평면 스크린에 단면 영상을 투영시켜 입체 영상을 구현했다.

하지만, 스크린을 레일 상에서 전후 이동시키는 방법은 대형화에 한계가 있다. 잔상이 보일 정도로 고속 이동시키는 데는 큰 동력이 필요하기 때문이다. WARPE는 회전 스크린이기 때문에 동력이 낮아 스크린을 대형화할 수 있었다. 또한 영상 전환 속도 향상 등을 통해 “기존 제품의 몇 배의 복셀 수를 실현했다”(엔미치 부교수)라고 한다.

투영하는 입체 영상은 3D 애니메이션 제작 도구인 '블렌더(Blender)'와 3차원 LiDAR가 탑재된 스마트폰 등으로 촬영·제작할 수 있다. 원격 회의에서 활용하는 경우, 마이크로소프트의 깊이 인식 카메라 ‘Azure Kinect DK’ 등을 사용하는 것을 상정하고 있다. 한편, “입체 영상의 실시간 통신은 5G로도 어렵기 때문에 6G의 등장을 기다려야 할 것 같다”(리코의 개발 담당자)라고 한다.

앞으로는 WARPE의 수요를 확보할 수 있을지 여부가 큰 분수령이 될 것 같다. 평면 디스플레이의 입체 영상 장치와 비교하면 코스트가 비싸, 고객의 입장에선 비용 대비 효과가 중요할 것이다.

이에 리코는 WARPE를 추진하는데 있어 (1)입체 전자광고판, (2)입체 커뮤니케이션, (3)대화라는 3단계 용도를 상정하고 있다.

우선은 이벤트나 쇼룸 등에서의 전시에 활용할 방침이다. 리코는 올 7월, 일본 적십자사 가나가와(神奈川) 현 적십자혈액센터에서 실증 실험을 실시하고 있다. WARPE에 가상 유튜버 '기즈나아이(キズナアイ)'를 투영, 헌혈 희망자 등 일반인을 대상으로 공개했다. “당시, 첫 회의 헌혈 신청이 평상 시의 5배 정도 있어 호평을 받았다. 3D 아바타와의 조합은 가능성이 있다”(리코)라고 한다.

다음으로는 커뮤니케이션 장치로서 제조업의 3D 시뮬레이터나, 원격 회의 등에서의 활용을 목표로 한다. 최종적으로는 가상 캐릭터 등을 디스플레이 해, 점포에서의 접객에 활용할 방침이다. “코스트 절감을 목표로 2022년 안에 상품화를 실현하고 싶다. 현재는 시작 단계이지만, 올해 안에는 가격이 결정될 것이다”(리코의 개발 담당자)라고 한다.

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