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GRADIO 기반 360도 파노라마 이미지 처리 시스템: 슬라이싱 및 동영상 생성 인터페이스

글 : 이진국 교수(연세대학교) / leejinkook@yonsei.ac.kr

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GRADIO 기반 360도 파노라마 이미지 처리 시스템: 슬라이싱 및 동영상 생성 인터페이스

GRADIO-based 360-degree Panoramic Image Processing System: Interface for Slicing and Video Generation


연구 배경

360도 파노라마 이미지는 사용자를 중심으로 전방위 공간을 포괄하는 몰입형 경험을 제공하며, 실제 환경은 물론 가상 환경을 구현하는 핵심 도구로서의 역할을 확고히 하고 있다. 파노라마 이미지의 본질은 넓은 시야각을 하나의 이미지로 구현하는 데 있으나, 인간의 자연스러운 공간 지각 방식과의 차이로 인해 직관적 공간 이해에 어려움이 있을 수 있다. 이에 본 연구는 오픈소스 도구를 활용하여 파노라마 이미지를 인간의 자연스러운 시야각으로 변환하는 사용자 중심의 이미지 처리 인터페이스를 개발하였다. 그라디오(www.gradio.app)는 머신러닝 모델의 웹 인터페이스 구축을 단순화하는 도구이다. 재미있게도, 본 개발에서는 머신러닝을 위한 ‘데이터제공도구’로써 활용되었다.


시스템 인터페이스 

개발된 인터페이스는 입력부, 매개변수 조정부, 결과 출력부로 구성된다. 입력부는 사용자의 파노라마 이미지 업로드를 담당하며, 매개변수 조정부에는 다양한 변수값을 제어할 수 있는 슬라이더가 구현되어 있다. 조정 가능한 매개변수로는 카메라의 시야 범위를 결정하는 시야각(FOV), 수평 회전을 나타내는 방위각(Theta), 수직 회전을 의미하는 고도각(Phi), 분할 이미지의 해상도를 결정하는 가로세로 크기(Slice Image Height/Width), 영상 생성 시 적용되는 프레임률(Video FPS)이 포함된다. 결과 출력부는 설정된 매개변수로 처리된 이미지들을 갤러리 형태로 보여주며, 사용자는 이를 ZIP 파일 형식으로 저장할 수 있다.


    

그림 1. 시스템 인터페이스 모습



변수값에 따른 이미지 결과 비교 

본 연구는 다양한 매개변수 설정이 분할 이미지에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다. 구체적으로, 카메라의 시야 범위를 나타내는 FOV 값은 이미지의 확대/축소 효과와 왜곡 정도를 결정하는 핵심 요소로 작용한다. 또한, 카메라의 수직 회전각을 조절하는 Phi 값은 이미지 내 수직 방향의 시점 변화를 제어한다. 이러한 매개변수 조절은 건축물의 구조적 특성과 의도하는 시각적 표현에 따라 유연하게 활용될 수 있다.



   

그림 2. 시야각에 따른 슬라이스 이미지 비교


   

그림 3.  고도각에 따른 슬라이스 이미지 비교



결론

본 연구는 오픈소스 인터페이싱 도구와 웹 기반 서비스를 통합하여 360도 파노라마 이미지와 영상의 효과적인 변환 및 활용이 가능한 도구를 구현하였다. 이를 통해 사용자들은 파노라마 이미지를 표준 이미지나 영상 형식으로 변환함으로써 건축 및 디자인 분야의 설계 프로세스 효율성을 제고하고 다양한 시각화 자료로 활용할 수 있다. 사진 전문가의 선택적인 시각이미지 사진이나, 블랙박스캠과 같은 올타임데이터의 중간자적 역할로, 디자인적으로나 공학적으로 충분한 활용가치가 높은 이러한 접근방법이 적어도 “실내공간 시각데이터”에 대한 종합적인 처리와 활용에 큰 기여를 할 수 있다.


참고문헌

Shin, E.S. and Lee, J.K., 2022, Establishing Indoor Space Design Reference Image Intelligent Database based on 360 panorama, Journal of the Korea Institute of Spatial Design, 17(1), pp. 477-485.

Nam, D.Y. and Han, J.K., 2019, Color and Illumination Compensation Algorithm for 360 VR Panorama Image, Journal of Broadcast Engineering, 24(1), pp.3-24.

Kim, G.Y., 2022, Visualization Methods for 360° VR Images -Focused on Domestic Online Exhibitions, Cartoon and Animation Studies, pp.307-332


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