컴퓨터 그래픽스(CG)가 포함된 영상 컨텐츠를 홀로그램으로 만들기 위해서는 가상 객체와 현실 공간의 자연스러운 3차원 정보 융합이 필요하다. 본 논문에서는 RGB-Depth 카메라를 이용하여 현실-가상 공간의 3차원 정보를 자연스럽게 융합하고, 융합된 결과를 다중 GPU 기반의 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 연산부를 사용하여 디지털 홀로그램을 고속 생성하는 시스템을 제안한다. RGB-Depth 카메라를 이용하여 카메라 투영 행렬을 계산하고, 이를 이용하여 가상 객체의 3차원 정보를 계산한다. 계산된 가상 객체의 깊이 정보와 RGB-Depth 카메라로 입력받은 현실 공간의 깊이 영상을 Z 버퍼에 입력하여 자연스럽게 융합한 후, 그 결과를 다중 GPU 기반의 CGH 연산부로 전송하여 고속으로 디지털 홀로그램을 생성한다. 실험 결과, 제안하는 시스템을 통해 만들어진 가상 객체의 3차원 정보는 현실 공간의 3차원 정보와 약 0.5138%의 평균 상대 오차를 나타내어, 약 99%의 정밀도를 갖고 있는 것을 확인할 수 있었고, 현실-가상 융합 깊이 영상을 생성함과 동시에 다중 GPU를 이용하여 고속으로 디지털 홀로그램을 생성할 수 있음을 확인할 수 있었다.
Generating of digital hologram of video contents with computer graphics(CG) requires natural fusion of 3D information between real and virtual. In this paper, we propose the system which can fuse real-virtual 3D information naturally and fast generate the digital hologram of fused results using multiple-GPUs based computer-generated-hologram(CGH) computing part. The system calculates camera projection matrix of RGB-Depth camera, and estimates the 3D information of virtual object. The 3D information of virtual object from projection matrix and real space are transmitted to Z buffer, which can fuse the 3D information, naturally. The fused result in Z buffer is transmitted to multiple-GPUs based CGH computing part. In this part, the digital hologram of fused result can be calculated fast. In experiment, the 3D information of virtual object from proposed system has the mean relative error(MRE) about 0.5138% in relation to real 3D information. In other words, it has the about 99% high-accuracy. In addition, we verify that proposed system can fast generate the digital hologram of fused result by using multiple GPUs based CGH calculation.
