오즈라엘

들어가기에 앞서: 이 글은 2011년에 작성된 글입니다.

현재 LG와 삼성이 3D TV 시장을 놓고 박터지게 싸우고 있지요. 각각 현빈과 원빈을 모델로 앞세워 싸우는데 과연 어느 빈이 이길까요 ㅎ 모델로만 본다면 원빈이 승리? (원빈 > 현빈 >시공을 초월한 넘사벽 > you & me ) 

누구는 깜빡거린다 까고 누구는 풀HD가 아니라 까는데, 이는 안경을 사용한 S-3D 방식의 차이 때문이지요. 이 두 방식은 나중에 시간 되면 이야기 하겠습니다.

하지만, 이 메이저 리그와 다른 마이너 리그에서는 무안경 3D( Glass-free Stereoscopic 3D) 디바이스들이 각축전을 벌이시 시작합니다. 주로 모바일 장치들이 적용되서 나오고 있는데요, LG 옵티머스 3D, 삼성 W960, HTC EVO 3D, 샤프 SH-12C 등 스마트폰이 주 무대가 되고 있습니다. 하지만 코원 3D, 닌텐도 3DS 등 게임기 및 PMP등 여러 종류의 모바일 장치들에서도 나오고 있지요. 뿐만 아니라 모니터 및 TV 등 모바일이 아닌 디스플레이 시장에서도 무안경 제품이 꿈틀거리고 있지요. 본 포스팅에서는 이런 무안경 3D 기법에 대해 정리해보고자 합니다.

이 제품들은 처음 언급한 안경 방식의 TV들과는 달리 안경이 없이 입체 3D를 구현하지요. (이름 그대로 無안경, Glass-free, Glassless, Naked Eye) 안경을 쓰는 방식은 안경을 통해 필터링을 거쳐 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 각각에 맞는 영상을 보여주지만, 과연 안경이 없는 방식은 어떠한 방식으로 영상을 구분해서 입력을 시켜주는 것일까요? 

패렐렉스 베리어(parallax barrier)

앞서 언급한 모바일 장치들이 사용하는 방식은 패럴렉스 베리어(parallax barrier)라는 방식입니다. 디스플레이 앞에 방벽을 두어 좌안 우안의 시차를 만들어 내는 방식인데요, 그래서 시차방벽이라고도 부릅니다. 일단 기본 원리를 살펴볼까요?

우선 화면에는 수직 1라인씩 좌우 영상을 교대로 배치합니다.

이미지 출처 : http://www.osa.org/

그 전면에 영상과 같은 주기로 배리어를 설치합니다. 배리어 사이로 열린 부분을 슬릿(slit)이라 부르는데, 이 부분은 영상의 수직 1라인과 같은 시야각으로 설정 합니다.

이미지 출처 : http://www.lenstar.org/history/ch1.htm

이 것을 일정한 거리의 정면에서 보게 되면, 좌안에는 좌측 영상이 우안에는 우측 영상이 들어가게 되며 다른 눈의 영상은 차단되는 방벽의 형태가 됩니다.

이미지 출처 : http://en.wikipedia.org/wiki/

뭔가 억지스럽지만 안경 없이 볼 수 있는 실용적이고 젖절한 방식이지요. 

게다가, 이 배리어는 액정으로 만들 수 있기 때문에 2D, 3D 모드 변환은 배리어의 On/Off로 쉽게 변환이 가능 합니다. 그래서 이런 액정을 사용한 베리어 방식은 스위쳐블 페럴렉스 베리어(Switchable parallax barrier)로 불리우기도 합니다.

이미지 출처 : http://cafe.daum.net/projector

2D와 3D의 전환이 자유롭긴하지만 검은 배리어가 가리는 만큼 밝기가 반감되는 문제가 있습니다. 이런 문제때문에 3D 모드 시에는 백라이트의 밝기를 높이고, 베리어를 디스플레이와 백라이트 사이로 위치시킵니다. ( 위 그림은 배리어가 맨 위에 있는 반면, 아래 그림은 LCD가 맨 위에 있지요.)

이미지 출처 : http://www.televisions.com/tv-articles/TV-in-3D/Displaying-3D-Without-Glasses.php

또 다른 문제는 하나의 디스플레이를 좌안 우안으로 나누어 보내다 보니 체감 해상도가 줄어들게 된다는 것입니다. 공간 분할 방식의 고질적인 문제지요. 대략 이런 느낌으로 가로 해상도가 줄어들게 됩니다.

이미지 출처 : http://ozlael.egloos.com/3651808 ㅋㅋ

사진만으로는 느낌이 잘 와닿지가 않는데 세로로 줄이 쫙쫙 가 있는 느낌이라 실제로 보면 상당히 거슬립니다. 해상도 저하를 완전히 해결 할 수는 없지만, 스텝 베리어를 이용하여 해상도 저하가 수평으로 몰려 있는 것을 수평 및 수직으로 균등화 할 수도 있습니다.   

더 나가서, 배리어 두개를 맞물리게 두고 프레임 별로 바꿔서 시분할 방식을 적용할 수도 있습니다.

이미지 출처 : http://spie.org/x35370.xml?ArticleID=x35370

하지만, 밝기는 여차해서 개선하고, 해상도는 저차해서 개선한다 쳐도 가장 큰 문제는 따로 있지요. 애초에 배리어를 둘 때 관찰자의 위치를 한정하고 둔다는 것입니다. 즉, 정해진 일정 위치를 벗어나면 영상이 분리되는 등 정상적으로 보이지 않는다는 것이지요. 항상 일정한 거리에서 정면에서만 봐야 한다는 제약때문에 주로 모바일 장치에 쓰이는 기술로 굳혀버린 것입니다. 

이 제약을 개선하기 위해 동공 추적 기법( Eye-tracking, Head-tracking)을 적용하거나, 해상도가 그만큼 줄긴 하지만 아예 시점을 여러개로 만드는 방법도 있습니다.

이미지 출처 : https://physicsforme.wordpress.com/2011/06/03/3d-tv-without-glasses/

패럴렉스 배리어 방식은 현 시점에서 안경 없이 3D를 구현하기는 가장 좋은 방식이지요. 하지만 아직은 이처럼 기술 향상 시점이라 단점도 많습니다. 

렌티큘라 렌즈(Lenticular Lens)

또 다른 무안경 3D(Glass-free, Glassless, Naked Eye Stereoscopic 3D)의 방식으로는 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens)가 있습니다. 사실, 패러렐렉스 베리어(parallax barrier) 방식과는 달리 렌티큘러 렌즈 방식은 어릴적부터 항상 자주 접할 수 있었습니다. 어릴적 자주 보던 책받침이나 케릭터 운동화에 박혀있던 입체 영상 그림이 바로 렌티큘러 렌즈 방식이지요. 자, 그럼 기억을 더듬어 볼까요? 그 사진의 표면이 어떠했나요? 평평했나요? 아니지요. 울퉁불퉁했던 기억이 나실겁니다. 그 울퉁붕퉁한게 작은 세로형 렌즈인데 이를 렌티큘러 렌즈라고 부릅니다. 이 렌즈가 이미지를 좌우로 구분해 주는 것이지요.

일단 디스플레이에는 좌 우 영상을 번갈아 배치하는 것은 앞서 설명드린 패러렐렉스 베리어 방식과 다름이 없습니다. 대신 시차 방벽 대신에, 디스플레이의 좌우 영상 셋트의 배치 주기로 되어있는 반 원통형 렌즈의 배열 시트를 입힙니다. 수직으로 시트가 구성 되기 때문에 수직 렌트큘라 시트(Vertical lenticular sheet)라고도 부릅니다.

이미지 출처 : http://www.squidoo.com/lenticular-lens

이 렌즈의 굴절을 이용해서 좌측과 우측으로 각각 영상을 보내는 것이지요.

이미지 출처 : http://www.rays3d.net/about-lenticular.html

기본적으로는, 디스플레이 앞에 항상 물리적인 시트를 두고 있어야 하기 때문에 2D로의 변환이 불가능 합니다. 그래서 보통은 가정용 디스플레이 장치 보다는 광고 전광판이나 이미지 판촉물에 쓰입니다. 3D를 구현하는 방법 외 시각에 따라 그림이 바뀌는 효과로 쓰이기도 하죠.

하지만 요즘에는 전자식 능동형 렌티큘러(Electro-Active Lenticular)가 개발되서 상용화 되고 있습니다. 전자 액정의 분자에 전압을 가해서 굴절률을 변화 시키는 방식인데, 제가 디스플레이 전문 공돌이는 아니라서 자세한 내용은 잘 모르겠네요. ㅎㅎ  

(누가 해석점 ㅋ 마이크로 렌즈 모양의 PI로 구성된 투명한 틀 안에 액정이 채워져 있고 외부에는 전압이 가해진 상태의 액정분자와 동일한 굴절률을 갖는 물질로 이루어진 replica로 구성되어 있다. 이 구조의 마이크로 렌즈 상하에는 ITO전극이 위치하여 전압을 인가할 수 있도록 하였다. 전압이 인가되지 않는 3차원 상태에서는 내부의 액정 분자와 외부의 replica 사이에 굴절률 차이가 발생하게 되어 렌티큘러 렌즈를 통과하는 효과를 나타낸다. 반면, ITO전압이 인가되는 2차원 상태에서는 액정의 상태가 변화하여 외부의 replica와 동일한 굴절률을 갖게 되고 입력된 빛을 그대로 통과시키게 된다.)

이미지 출처 : http://www.kdia.org

하지만 딱 봐도 느껴지는 것 처럼 전자 렌즈의 제조 단가가 높아 주로 쓰이지는 않았으나, 최근 들어서는 이를 많이 적용하기 시작하는 것 같더군요.

랜티큘라 역시 패러렐렉스 배리어 방식과 마찬가지로 다중 시야( multi-view)를 구현 시 이미지 공간을 세로로 더 나누어 쓰기 때문에 세로 해상도가 급격히 줄어들게 됩니다. 이를 개선하기 위해 렌티큘러 렌즈를 정 세로가 아닌 사선으로 배치하여 개선하기도 합니다.

이미지 출처 : http://cafe.daum.net/lentienp

집적 영상 (integral image)

집적 영상 시스템(integral imaging system, 인테그랄 이미지)라는 렌즈를 이용하는 방법이 또 있습니다. 랜티큘러 시트 방식과 비슷한 컨셉인데요, 렌티큘라 시트 방식은 반 실린더를 세로로 나열 한 반면, 인테그랄 이미지 방식은 작은 반구 렌즈들을 가로 세로 나란히 배열합니다. 이 모양이 파리의 눈과 비슷한 방식이여서 파리 눈 렌즈(fly’s eye lens)라 불리기도 합니다.

이미지 출처 : http://patent2.kipris.or.kr/pat/biblioa.do?method=biblioFrame&start=biblio&searchFg=N

이러처럼 작은 볼록 렌즈의 집합을 정면으로 보게 되면 머리의 기울기에 상관 없이 입체 영상을 볼 수 있습니다. 렌티큘라 시트는 빛이 좌우 수평으로 퍼지는 반면 인테그랄 이미지는 수평만이 아닌 사방으로 퍼지기 때문입니다. 즉, 누워서도 시청이 가능하다는 것이지요. 하지만 영상을 만들어 내는 것이 간단하지도 않고 아직까지 연구가 진행중인 방식입니다.

이미지 출처 : http://en.wikipedia.org/wiki/Integral_imaging

HR3D (High-Rank 3D)

통상적으로는 무안경 입체 영상 기술은 지금까지 말씀 드린 세 방법이 대표적입니다만, 얼마 전 MIT 공돌이들에 의해 HR3D라는 새로운 기술이 발표 되었습니다. 앞의 세 방식에 비해 특이한 컨셉이 존재하는데, HR3D는 LCD 디스플레이를 두개를 사용한다는 것입니다. 패러렐렉스 베리어 방식처럼 디스플레이 앞에 베리어를 두지만 이 베리어 역시 디스플레이인 것입니다.( 상: 패러렐렉스 베리어, 하: HR3D)

이미지 출처 : http://web.media.mit.edu/~mhirsch/hr3d/

패러렐렉스 베리어는 일정한 패턴으로 좌우 영상이 존재하고 그에 상응하는 주기로 장벽이 존재하지만, HR3D는 복잡하고 경이로운 수학의 세계(?) 를 거쳐 영상에 최적화 된 패턴을 만들어내고 그에 의해 후면 패널 영상과 전면 패널의 장벽이 만들어 집니다. (패턴 만들어 내는 공식은 알지도 못하겠고 알고 싶지도 않아요;;)

이토록 동적인 장벽이 만들어 지므로 시선의 방향 및 기울기에 구애 받지 않고 입체 영상을 만들어 낼 수 있습니다. 즉 관찰자가 어디 있던지 유동적으로 대처가 가능 하다는 것이지요. 또한 장벽으로 인한 밝기 저하가 없고 그에 따라 백라이트 전력도 절약 된다고 합니다. 뭐, 실제로 보지도 못했고 발표된지 1년도 채 안된 기술인지라 약을 파는 것인지 뭔지는 잘 모르겠습니다만 점차 시간이 지나면서 상용화가 시작되면 본격적으로 검증이 되겠지요. :-)

홀로그래피(Holography)

사실 제일 궁극의 무안경 3D 입체 영상 기술은 홀로그래피(Holography)이죠. 홀로그램(hologram)이라고도 불리는데 엄밀히 따지자면 기술 자체의 명칭은 홀로그래피이고 홀로그램은 이로 인해 만들어지는 컨텐츠를 가리킵니다. 어쨌든간에 뭐 아직까지는 미래 기술이고 미 국방부쯤은 되어야 쓸까 말까 정도니 자세히 다루지는 않겠습니다. (어짜피 저도 잘 모르고 ㅎㅈㅎ)

이미지 출처 : http://blogs.vassar.edu/ltt/2011/04/01/a-look-into-the-structure-and-creation-of-holograms/

하지만 현재 어느정도는 만들어 낼 수 있고 지속적으로 연구가 되고있습니다. 현존하는 방식 또한 여러 가지가 존재하는데 그 중 하나로 360º Light Field Display란 방식이 있지요. 욜라 빨리 회전하는 거울판에 빛을 투영시키는데, 거울의 회전 각에 맞는 영상을 내 보내서 마치 입체적으로 영상이 존재하는 것 처럼 보이게 하는 방식입니다. 뭔가 ㅄ같지만 멋있어

이미지 출처 : http://gl.ict.usc.edu/Research/3DDisplay/

뭐 이처럼 지속적인 홀로그래피 기술이 연구되고 있으니 죽기전에는 집 거실에서 홀로그램을 볼 수 있겠지요. 20년 전 우리가 콧물 질질 흘리며 동네 문방구에서 오락할 때 까지만 해도, 거실에 있는 PlayStation이나 XBOX로 3D 게임을 즐기는 모습을 상상이나 할 수 있었습니까? 앞으로 20년만 참고 기다리면 디스플레이 공돌느님들이 홀로그램쯤은 거뜬히 만들어 줄 테니 꾹 참고 기다립시다. 

끝으로 이 세계의 공돌이들을 찬양하며 이만 줄일까 합니다. May the force be with you!

Stereoscopic 커뮤니티 및 각종 관련 문서들을 보면 참고 이미지로 좌안 우안의 이미지를 나란히 나열하는 것을 볼 수 있습니다.

들어가기에 앞서 : 이 글은 2012년도에 작성한 글입니다 :)

들어가며

 현재 전 세계적으로 3D 입체 영상의 붐이 일고 있고, 게임업계도 이에 편승하여 입체 영상을 지원하는 게임들을 발매하고 있습니다. UBI 소프트는 2012년에는 절반 이상의 타이틀이 정식으로 입체 3D를 지원할 것이라고 발표하기도 하였습니다. 실제로도 스타크래프트 2, 크라이시스 2, 베틀필드 3 등 최근 출시작들은 거의 다 입체 3D를 지원하고 있지요. 곧 있으면 나올 디아블로 3도 입체 영상을 지원하는 것으로 알려져 있습니다. PC 뿐안 아니라 엑박,플스 등 콘솔 게임기도 3D 입체 영상을 지원하지요. 닌텐도는 3DTV 보급률이 20%를 넘었을 시 콘솔에서 입체 3D를 지원할 예정이라고 발표하였지만, 휴대기기에서는 닌텐도 3DS를 발표할 만큼 적극적인 관심을 보이고 있지요. 또한 게임기 뿐만 아니라 LG,HTC,샤프 등에서 입체 3D를 지원하는 스마트폰을 출시하며 각종 게임들과 연계하고 있지요. 노트북도 지원 모델들이 본격적으로 출시되기 시작했습니다. 이토록, 입체 3D 게임은 거실뿐만아니라 모바일까지 그 영역을 확대해 나가고 있습니다.

하지만 이에 비해서 모든 게이머가 입체 3D ( 이하 Stereo 3D 혹은 S3D라 일컫겠습니다) 게임을 선호하지는 않지요. KOCCA의 보고서를 보면 29%만이 S3D 게임을 선호하고 있습니다. S3D가 전혀 필요 없어보이는 TV쇼보다 그나마 높은 수준정도밖에 되지 않지요. 

휴면 팩터

왜 그런 것일까요? 안경을 끼고 시청해야 하는 불편함도 있겠지만은 멀미나 피로감 등에 그 주된 원인이 있다 볼 수 있겠습니다. 영화는 길어봐야 2시간의 러닝타임을 가지고 있고 어느정도 그러한 피로감을 감수할만 하겠지만, 게임은 그렇지가 않지요. (원래 권장은 2시간입니다만;;) 장시간동안 피로감과 멀미 등의 휴먼 팩터에 노출되기 때문에 사용자들은 거부감이 들 수 밖에 없게 되는 것입니다. 이러한 휴먼 팩터들은 아직도 활발히 연구가 되고 있고, 게임 개발자들 또한 이를 이해하고 다루어야 할 것입니다.


동요병

 흔히 멀미라 불리우는 동요병(motion sickness)은 흔들림이나 회전에 의해 불쾌감, 구토, 식은땀 등을 동반합니다. 이 동요병은 S3D 영상의 휴먼 팩터 중 하나지요. 
 우리는 그동안 학교에서 배운 멀미의 원리는 내이과잉자극설(over stimulation theory)이라고 합니다. 전정 감각이 신체의 평형감각에 중요한데, 열차 및 자동차의 진동에 의한 가속도가 달팽이관이 있는 내이를 무리하게 자극한다는 것이죠. 


감각불일치설
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 하지만, 가만히 앉아서 게임을 하는데도 멀미를 느끼게 됩니다. 이러한 영상 멀미는 감각불일치설(sensory conflict theory)로 설명이 되고 있습니다. 신체는 평소에 자신의 위치나 움직임 등을 다양한 감각 정보로 취득합니다. 하지만, 영상만 보면 신체정보와 눈으로 입력되는 패턴이 일치하지 않게 되지요. 이러한 정보들을 짜집기하면서 동요병이 발생을 하게 되는 것입니다. 특히 FPS 등 움직임이 급격한 게임이 감각불일치로 인한 영상 멀미가 쉽게 일어나지요. 이러한 영상 멀미가 있는 상태에서 S3D로 게임을 즐기게 되면 안정피로(asthenopia)가 더해져서 그 부작용은 더더욱 커지게 됩니다.


안정피로

지속적인 시각 작업이나 집중을 하게되면 피로해지고 눈이 침침해지며 통증, 두통, 어깨결림을 수반하게 되고 심하면 구토 증세까지 보이기도 합니다. 이러한 현상을 안정피로라고 합니다. 극도로 정신이 긴장하여 발생하는 것은 신경성 안정피로(nervous asthenopia)로 분류됩니다. 게임에 너무 몰입해도 발생할 수 있는 현상이지요. 수정체의 과부하나 초점 조절로 인하여 생기는 것은 조절성 안정피로(accommidative asthenopia)로 분류됩니다. 기본적으로 신경성 안정피로가 발생하는 게임을 S3D로 영상을 보게되면 조절성 안정피로가 더해지는 것이지요.


폭주와 초첨의 불일치

사람이 사물을 바라볼 때는 두 눈의 주시선이 무한히 평행히 뻗어나가는 것이 아니라 한 지점에서 교차를 하게 됩니다. 그 교차점이 주시의 대상이 되는 것이고, 이러한 능력을 폭주 혹은 수렴이라 부릅니다. 그리고 눈의 수정체를 조절하여 초점을 맞추는 대상이 폭주 대상과 일치하게 됩니다.
 하지만 S3D 영상을 보게되면 이 폭주 대상과 초점 대상이 어긋나게 됩니다. 사람의 물리적인 초점은 모니터 스크린에 맺히게 되지만 폭주 대상은 모니터의 위치가 아닌 입체 공간의 어딘가가 되는 것이죠. 이러한 증상을 폭주와 초점의 불일치(Vergence-accommodation mismatch)라 부르는데, 이러한 불일치를 조절하게 되면서 조절성 안정피로가 일어나게 되는 것입니다. 

영상 왜곡

이러한 영상멀미나 안정피로등은 개인차가 큽니다. FPS를 해도 어떤 사람은 멀미를 일으키지만 어떤 사람은 하루 종일 해도 멀미가 일어나지 않기도 하지요. S3D 영상은 그 개인차가 더 심하게 나타납니다. 영상 왜곡까지 더해지면 그 후폭풍은 감당하기 힘든 수준이 되지요. 이러한 휴먼 팩터들은 게임 뿐 아니라 모든 장르의 S3D 시장 발전의 저해 요소가 되고 있습니다. 그렇기때문에 앞서 말씀드렸다시피 활발한 연구가 이루어지고 있고 표준 규약 또한 만들어지고 있지요. 특히 영화나 에니메이션 등 영상 컨텐츠는 영상의 깊이감을 많은 사람들이 평균적으로 수용 가능한 값으로 설정하고 있습니다.
 하지만 게임은 이러한 점이 다소 자유롭습니다. 사용자가 영상의 깊이감을 조절을 할 수 있기 때문이지요. 사용자는 자신의 팩터에 맞게 깊이감을 조절하여 멀미나 피로를 최소화 하여 게임을 즐길 수 있습니다. 그렇기때문에 개발자는 이러한 사용자의 조절을 반드시 지원 해 주어야 할 것입니다.

이 휴먼 팩터는 영상 왜곡과 합쳐지면 더 많은 부작용을일으키게 된다고 말씀 드렸었는데요, 이번에는 그 영상 왜곡에 대하여 말씀 드리고자 합니다.

아시다시피 입체 영상은 좌안의 영상과 우안의 영상을 따로 만들어 내서 각각의 눈의 망막에 각각의 영상을 보여 주는 방법으로 구현되지요. (보여주는 방법은 이 글에서는 다루지 않겠습니다. 무안경 방식은 이 글을 참고하세요.)

이 좌안 우안을 신경쓰지 않고 만들다보면 많은 영상 왜곡(Image Distortion) 현상이 일어나기도 합니다. 이러한 왜곡은 심하게는 좌우 영상이 합쳐지지 않고 깨져보이는 지경까지도 이르게 됩니다. 이 글에서는 몇 가지의 영상 왜곡에 대해 다루어 보도록 하겠습니다. 


예측 불가능한 제시 조건에 의한 왜곡

모니터(스크린)의 크기, 시청자의 위치, 시청 각도 등 예측 할 수 없는 제시 조건에 의한 왜곡들도 발생을 합니다. 컨텐츠 제작시 예측했던 스크린의 크기나 시청 거리에서 어긋나게 되면, 상의 깊이감이 변하거나 폭이 왜곡 되는 것이죠. 
3D 영화관의 경우 극장마다 상영관마다 스크린의 크기가 다릅니다. 상영관마다 입체 영상의 폭이 다르게 느껴진다는 것이지요. 또한 같은 오브젝트라도 앞좌석에서 보는 깊이감과 뒷좌석에서 보는 깊이감이 다르게 느껴지게 됩니다.

또한, 정면이 아닌 측면에서 관람하게 되면 상이 정면을 향하는 것이 아니라 관찰자가 있는 측면을 향해 있는 것 처럼 느껴지게 됩니다. 영화 상영관 내에서도 좌석의 위치에 따라서도 보여지는 상이 왜곡 될 수 있는 것이죠. 이러한 현상을 전단왜곡(shear distortion)이라 부릅니다.

 흔히들 영화에 따른 영화관의 명당이 있다고들 하는데, 괜히 나온 말이 아니라 이러한 이유들 때문에 정말 명당이 존재하는 것이죠. 영화의 경우는 영화관의 크기 차이가 그렇게 다이나믹 하지는 않습니다. 시야 각도 허용할 만한 수준 내에서 구성이 되도록 자리가 배치되어 있지요. 
 하지만 이러한 왜곡 현상은 게임에서는 심하게 나타납니다. 게임을 즐기는 유저의 모니터 크기는 천차만별입니다. 방에서 22인치 모니터로 게임을 즐길 수 도 있고, 거실에서 55인치 대형 3DTV로 게임을 즐길 수도 있는 것이죠. 시야각 또한 마찬가지입니다. 혼자 게임을 즐긴다면 당연히 정면의 시야각으로 즐기게 되겠지만, 여러명이 모여서 게임을 하고 구경도 하고 한다면 시야각은 다양해지게 될 것입니다. 
 하지만 사실 게임을 제작하면서 이러한 유저들의 모든 시청 스펙을 예측하기란 불가능하지요. 다만, 평균적인 구성을 예측하고 그에 맞는 기본 환경 설정이 되어있어야 할 것입니다.


망막경합 (Retinal Rivalry)

앞서 말씀 드렸듯이 좌우 영상을 좌우 망막에 각각 따로 받아들이고 뇌가 이를 합성하여 입체정보로 만들어 내면서 입체영상이 만들어지게 됩니다. 그런데, 좌측 영상에는 있는 물체가 우측 영상에는 존재하지 않거나 좌측과 우측의 모습이 과도하게 다르다면, 뇌는 이 물체에 대해 제대로 지각하지 못하게 됩니다. 물체가 깜빡이게 보이거나 엉뚱한 깊이에 있게 느껴지게 되지요. 이러한 상황을 망막경합 (Retinal rivalry)  또는 양안경합 (Binocular rivalry) 이라 부릅니다. 예를 들어 아래 이미지에서는 여성과 석상이 망막경합을 일으킵니다.

이러한 현상은 소위 적청안경이라 불리우는 애너글리프 방식에서는 쉽게 일어날 수 있습니다. 애너글리프 안경의 색깔에 가까운 색으로 이루어진 오브젝트는 한 쪽의 눈에만 전달될 수 있는 것이죠. 만일 게임을 적청안경으로 시연해야 하는 상황이라면, 오브젝트의 색은 완전 적색이나 완전 청색 등은 최대한 피해야 할 것입니다.(근데 그런 시연 상황이면 그냥 입체영상으로 보여주지 말아요)


키스톤 왜곡(Keystone Distortion)

오브젝트가 카메라에 상당히 가까이 있을 시, 그 상의 좌측 영상과 우측 영상의 높이 차가 발생하기도 합니다. 이러한 경우는 두 이미지를 뇌가 하나의 상으로 합치는데 어려움이 따르게 됩니다. 이러한 상황을 키스톤 왜곡이라 부릅니다. 

 특히, FOV가 과도하게 설정 되어 있는 경우는 이러한 왜곡이 심하게 발생하게 됩니다.


윈도우 위반 (Window Violation)

좌측 영상의 카메라와 우측 영상의 카메라는 각각의 뷰 프러스텀을 가지게 됩니다. 그러다보니 좌우 카메라의 프러스텀이 공통적으로 속하지 않는 영역이 존재하게 되지요. 

 그 부분은 투영된 영상으로 치면 화면의 좌우 각각의 끝부분이 이에 해당합니다. 그래서 화면의 좌우 끝에서는 망막 경합이 일어나게 됩니다. 다음 이미지를 보면 좌측 영상에는 있는 A1 파란 점과 I1 주황색 점이 우측 영상에는 존재하지 않습니다. 

이러한 현상을  윈도우 위반(Window Violation)  또는 프레임 위반(Frame Violation)이라 부릅니다. 극장같은 큰 상영관에서는 이러한 현상이 있다 하더라도 보통은 이를 알아채지 못하고 넘어가게 됩니다. 하지만 커봤자 40인치 정도인 모니터에서 즐기게 되는 게임은 이러한 윈도우 위반이 쉽게 인지됩니다. 
 nVidia 3D Vision, iZ3D, DDD 등의 입체 영상 미들웨어들은 윈도우 위반을 해결하는 방법을 제공해주기도 합니다. 보통은 프러스템이 겹치지 않는 영상의 끝부분은 잘라내는 극악의 방법이지요. 하지만 이러한 방식은 화면 밖으로 튀어나오는 오브젝트까지 완벽히 커버하지는 못합니다. 그렇기 때문에 화면 안에 완전히 투영되지 못하는 큰 오브젝트가 화면 밖으로 튀어나오면 윈도우 바이얼레이션 문제가 발생을 합니다. 
 컷씬을 제작하다보면 입체 영상에서 극적인 장면을 연출하기 위해 오브젝트를 화면 밖으로 튀어나오게 하고싶은 경우가 있을것입니다. 그러한 경우는 오브젝트를 반드시 화면 가운데 위치시켜야 하고, 화면 영역을 벗어날 정도로 큰 오브젝트는 금지하여야 할 것입니다. 


마치며

이 글에서 설명 드린 왜곡 외에도 수 많은 입체 영상 왜곡 현상들이 존재합니다. 영화나 에니메이션은 이러한 왜곡 현상들을 발생시키지 않기 위해 많은 노력을 하면서 제작을 하고 있습니다. 항상 고정된 영상의 컨텐츠이기 때문에 왜곡 현상을 거의 없앨 수 있지요. 
 하지만 게임은 실시간으로 영상을 만들어 내는 컨텐츠이기 때문에 모든 왜곡 현상을 막는다는 것은 불가능에 가까울 것입니다. 다만, 이러한 왜곡 현상에 대해 잘 숙지하고 최대한 예방할 수 있는 방향으로 개발을 해야 할 것입니다. 
 이전 글에도 말씀드렸지만, 게임은 휴먼 팩터에 대한 영향이 크고 입체영상으로 즐기는 것에 대한 부담이 큰 컨텐츠입니다. 그러한 부담을 유저가 조금이라도 덜 느끼고 장시간 쾌적하게 즐길 수 있도록 제작을 해야 할 것입니다.