본 시스템에 사용된 알고리즘은 포인트 클라우드 알고리즘을 통해 대상 객체를 가상의 3D 공간상에 생성하여 모델링 데이터를 획득하고 홀로그래픽 스테레오그램 알고리즘을 통해 홀로그램 프린팅 할 수 있는 홀로그래픽 콘텐츠의 빠른 생성이 가능하다.

3D 모델링은 포인트 클라우드 및 3D 메쉬를 통해 이루어진다. 포인트 클라우드는 대상을 360° 촬영한 카메라 영상에서 포인트 클라우드를 추출한다. 이 포인트 클라우드에서 포인트를 연결하여 삼각형 메쉬를 만들고 색상을 입히는 후처리를 통해 3D 모델링 콘텐츠가 만들어진다.

조형토기 샘플을 대상으로 3D 모델링을 수행해 보았다. 96개의 4K 다시점 영상을 기반으로 282만개의 포인트로 이루어진 포인트 클라우드를 형성하고 3D 모델을 생성하기까지 28분이 소요되었다.

그림 2. 3D 모델링 수행 과정

그림 3. 조형토기 다시점 영상의 3D 모델링 수행 결과

홀로그래픽 스테레오그램은 대상에 대한 다각도 이미지를 획득하고 이미지의 수만큼 이미지를 분할하여 동일 위치의 이미지들을 합성한 것이다. 이렇게 만들어진 호겔 이미지는 하나의 이미지에 다각도의 정보를 포함하고 있어 홀로그램 프린팅을 통해 3차원 영상을 표현할 수 있게 된다.

직접 생성한 4K 해상도의 단색 영상으로 호겔 이미지 생성해 보았다. 수평 48 시점, 수직 10 시점인 480개의 호겔 이미지 생성까지 총 9388ms(52FPS)가 소요됨을 확인하였다.

그림 4. 홀로그래픽 콘텐츠 생성 과정

그림 5. 단색 영상을 이용한 호겔 이미지 생성 결과

3D 모델링과 홀로그래픽 스테레오그램의 두 가지 방법의 홀로그램 콘텐츠 처리 알고리즘이 통합적으로 제공되는 시스템은 사용자가 편리하게 사용할 수 있다. 본 시스템을 통해 생성된 홀로그래픽 콘텐츠는 홀로그램 프린팅을 통해 대상을 사실적으로 재현이 가능하다. 또한, 동시다발적인 전시, 대상의 이동 등 실체의 제한을 극복할 수 있으므로 시스템이 널리 사용될 것으로 기대된다.