06-2. VR 렌즈의 왜곡(distortion)과 보정방법

몰입(Immersion)을 높이기 위해서는 넓은 시야(FOV; Field of View)를 제공해야 한다. 이는 곡면 디스플레이 장치(curved spherical display)를 이용한다면 큰 효과를 얻을 수 있을 것이다. 그러나 이러한 기술은 매우 값비싼 비용을 지불해야 한다. 더욱이 HMD 같은 기기에 곡면 디스플레이를 제공하는 것은 아직은 엄두가 나지 않는 일일 것이다. 따라서 효과적으로 시야각(FOV)를 넓히는 방법이 볼록 렌즈(lense)를 통해 작은 사각형의 영상-일반적으로 모든 디스플레이 장치는 사각형으로 되어 있음-을 보도록 하는 것이다.

이러한 방법이 시야각(FOV)을 손쉽게 넓힐 수 있는 방법이긴 하지만 여기에는 문제가 따른다. 즉, 이미지 왜곡이 발생한다. 아래의 그림에서 처럼 우측의 이미지를 렌즈를 통해 보게되면 좌측의 이미지 처럼 보이게 된다. 이러한 왜곡 현상은 네모서리가 길게 늘어 나는 특징을 가지고 있기 때문에 핀쿠션 왜곡(Pincushion Distortion)이라고 한다.

이를 해결하기 위한 방법으로 배럴 왜곡(Barrel Distortion)을 원이미지에 적용하는 것이다. 왜곡의 특징이 아래와 같은 통과같이 생겼다고 해서 배럴 왜곡이라고 부른다.

즉, 아래의 그림처럼 우측의 원래 이미지에 배럴 왜곡을 적용하여 제시함으로써 결과적으로 렌트를 통해 들어온 정보가 원래의 이미지와 동일하게 보이도록 만드는 것이다.

일반적으로 가상현실 이미지들이 일련의 렌즈 장치를 통해 보지 않을 경우 아래처럼 보이는 이유가 바로 그 배럴 왜곡을 적용한 결과이기 때문이다.

위에서 설명한 시각적 왜곡현상은 수학적으로 계산해 낼 수 있기 때문에 양안시를 활용한 3D 가상현실 이미지를 만드는 프로그램들의 경우 소프트웨어적으로 자동처리가 되는 것이 일반적이다.


< 참고 원문 >
http://smus.com/vr-lens-distortion/

< 더 자세히 알고 싶다면 >
http://doc-ok.org/?p=1414