홀로그램 디스플레이를 통해 몰입형 미래를 엿볼 수 있습니다.

프린스턴 대학 연구진이 주도한 연구에 따르면 몰입형 디스플레이의 새로운 시대를 위한 무대를 마련하면서 연구원들은 고화질 3D 홀로그램 이미지를 사용하여 일반 안경에서 실제 세계와 가상 세계를 혼합하는 데 한 걸음 더 가까워졌습니다.

홀로그램 이미지는 3차원이므로 실제 깊이를 갖는 반면, 모니터는 2D 화면에서 깊이를 시뮬레이션할 뿐입니다. 우리는 3차원으로 보기 때문에 홀로그램 이미지는 일상 세계에 대한 우리의 일반적인 시각에 원활하게 통합될 수 있습니다.

그 결과, 머리를 정상적으로 움직일 수 있고 시야에서 홀로그램 이미지를 절대 놓치지 않는 진정한 몰입감을 선사할 수 있는 가상 및 증강 현실 디스플레이가 탄생했습니다. “모니터를 사용하여 유사한 경험을 얻으려면 영화관 스크린 바로 앞에 앉아야 합니다”라고 컴퓨터 과학 조교수이자 4월 22일 발표된 논문의 수석 저자인 펠릭스 하이데(Felix Heide)는 말했습니다. 네이처커뮤니케이션즈.

그리고 이러한 몰입형 경험을 얻기 위해 눈 앞에 스크린을 착용할 필요가 없습니다. 이러한 이미지를 생성하는 데 필요한 광학 요소는 작으며 일반 안경에 맞을 수 있습니다. 현재 디스플레이처럼 모니터를 사용하는 가상 현실 디스플레이에는 완전한 헤드셋이 필요합니다. 그리고 화면과 이를 작동하는 데 필요한 하드웨어를 수용해야 하기 때문에 부피가 커지는 경향이 있습니다.

“홀로그래피는 가상 및 증강 현실 디스플레이를 쉽게 사용할 수 있고 착용 가능하며 초박형으로 만들 수 있습니다.”라고 Heide는 말했습니다. 운전 중 길 안내부터 수술 중 환자 모니터링, 집 수리 중 배관 지침 액세스에 이르기까지 우리가 환경과 상호 작용하는 방식을 변화시킬 수 있습니다.

가장 중요한 과제 중 하나는 품질입니다. 홀로그램 이미지는 공간 광 변조기라고 불리는 작은 칩 모양의 장치에 의해 생성됩니다. 지금까지 이러한 변조기는 작고 선명하거나 크고 흐릿한 이미지만 생성할 수 있었습니다. 이미지 크기와 선명도 사이의 이러한 균형으로 인해 시야가 좁아지고 사용자에게 몰입형 경험을 제공하기에는 너무 좁아집니다. Meta의 연구 과학자이자 논문 공동 저자인 Nathan Matsuda는 “디스플레이 모서리를 보면 전체 이미지가 사라질 수 있습니다.”라고 말했습니다.

컴퓨터공학 박사과정 학생인 Heide, Matsuda 및 Ethan Tseng은 이미지 품질을 개선하고 잠재적으로 이 문제를 해결할 수 있는 장치를 만들었습니다. 공동 연구자들과 함께 그들은 공간 광 변조기와 함께 작동할 두 번째 광학 요소를 만들었습니다. 해당 장치는 공간 광 변조기의 빛을 필터링하여 이미지의 안정성과 충실도를 유지하면서 시야를 확장합니다. 품질 저하를 최소화하면서 더 큰 이미지를 생성합니다.

이미지 품질은 홀로그램 디스플레이의 실제 적용을 방해하는 핵심 과제였다고 Matsuda는 말했습니다. 그는 “이 연구는 우리가 이 문제를 해결하는 데 한 걸음 더 가까워졌다”고 말했습니다.

새로운 광학 요소는 아주 작은 맞춤형 젖빛 유리 조각과 같다고 Heide는 말했습니다. 불투명 유리에 새겨진 패턴이 핵심입니다. AI와 광학 기술을 사용하여 설계된 에칭된 표면은 공간 광 변조기에서 생성된 빛을 매우 정밀한 방식으로 산란시켜 이미지의 일부 요소를 사람의 눈으로 쉽게 인식할 수 없는 주파수 대역으로 밀어 넣습니다. 이를 통해 홀로그램 이미지의 품질이 향상되고 시야가 확장됩니다.

그럼에도 불구하고 제대로 작동하는 홀로그램 디스플레이를 만드는 데에는 장애물이 남아 있습니다. 이미지 품질은 아직 완벽하지 않으며 광학 요소의 제조 공정을 개선해야 한다고 Heide가 말했습니다. Heide는 “이를 실현하려면 많은 기술이 결합되어야 합니다.”라고 말했습니다. “그러나 이번 연구는 앞으로 나아갈 길을 보여줍니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240424111558.htm