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입체영상기술의 본격화로 덕을 보지않을 사회영역은 없다. 접근하기 가장 용이한 게임서부터 군사, 의학, 과학 등 지금까지 2차원의 평면 영상이 이용된 모든 사회 영역은 입체의 적용으로 획기적 진보를 이룰 것이다.

모니터와 같이 평면에 나타난 이미지를 입체영상으로 나타내려는 기술은 이미 오래 전부터 있어왔지만 기술의 미숙으로 오늘날과 같이 폭넓게 전파되지는 못하였다. 하지만 근래들어 입체시를 지원하는 각종 장치나 소프트웨어의 성능이 대폭적으로 개선되고 있다.

광고나 예술, 분자구조 모델링, 사진 측량법, 모의 비행 시뮬레이터, CAD나 CAM, 방사선수술, 컴퓨터 단층촬영, 3차원 비디오게임, 3D TV, 다차원 데이터의 시각화에서 부터 가상현실에 이르기까지 다양한 분야에서 입체 영상은 중요한 역할을 담당하고 있다. 그리고 이 기술은 앞으로 군사 과학 의학 산업 교육 오락 등 실제적인 모든 분야에 확대될 수 있다.

근래의 가상현실 붐과 함께 3D의 응용분야는 점차 확산되고 있다. 그래서 전문가들은 앞으로 수년 안에 모든 시각시스템들이 입체시각능력의 시대를 맞을 것으로 예견하고 있다. 여기서 우리는 입체영상의 실제적인 사례를 중심으로 3D의 적용범위를 알아보기로 한다.
 

우주항공 분야에도 입체영상 이용

3D가 적용돼 가장 효과를 볼 수 있는 분야가 바로 의학분야다. 3차원의 비디오영상은 의사로 하여금 수술에서 발생할지도 모를 시행착오를 방지하게 하며 수술경로를 정확하게 인지할 수 있게 해준다. 또한 외과의사들의 사전 수술 시뮬레이션 계획에 3D 영상기술은 매우 효과적으로 적용될 수 있다.

실례로 미국 오하이오주 클리블랜드에 있는 임상협회는 외과의사들이 아주 미세한 범위의 뇌에서 위치를 지적할 수 있는 시스템을 개발, 뇌수술을 위한 3D 응용 가능성을 보여 주었다.

이 기술은 동시에 뼈의 재봉합기술에 유용하게 사용될 수 있다. 전자적인 3차원 영상은 의사에게 심리적 부담감을 덜어주게 되고 뼈가 어떻게 구성되고 재위치되어야 하는지에 대한 계획을 제대로 세울 수 있게 한다.

분자 모델링은 유전공학과 재료개발에서 핵심기술에 속한다. 입체시는 분자 모델링 연구자들이 복잡한 분자의 설계를 도와 작업을 보다 빨리 수행할 수 있도록 한다. 이 방법을 이용하면 4-5일 걸리는 분자 모델링 결합절차가 단 4-5시간 정도밖에 걸리지 않는다.

입체 내시경의 개발은 실질적으로 외과의사의 시각능력을 동시에 개선시키게 된다. 지금까지 최소 다섯 이상의 의학기구회사들이 크리스탈아이스란 미국회사의 비디오시스템을 이용, 입체 내시경 제품의 개발을 완료하고 정규적인 승인을 받아냈다.

입체효과를 이용해 많은 사람들에게 가장 큰 흥미거리를 제공하는 것은 뭐니뭐니해도 오락분야다. 미국의 디즈니랜드와 같은 공간 오락장에서 대형 3D 영상과 함께 체감형의 시뮬레이터를 도입해 관람자로 하여금 즐거움을 최대한 만끽하도록 유도한다. 이 놀이시설에는 효과의 극대화를 위해 편광안경과 편광필터를 사용하며 입체화된 영상은 관객들에게 박진감 넘치는 장면을 제공하게 된다.

가정용 게임기 분야에서는 3D를 이용한 입체게임기가 일본 세가사에서 개발돼 특수 LCD안경과 함께 판매되기도 했다. 이 안경은 LCD셔터방식을 채용한 특수안경으로 사용자에게 실감있는 입체그래픽 영상을 제공해 준다. 최근 이 회사는 가상현실기술을 응용한 3차원의 비디오게임기와 입체안경보다 더 몰입감을 주는 영상을 제공하는 헤드 마운티드 디스플레이를 개발해 제품화시켰다.

그런가하면 이 회사와 쌍벽을 이루고 있는 닌텐도사는 내년에 새로운 형태의 입체영상 기법을 이용한 게임기를 선보일 예정이다. 현재 알려진 바에 따르면 이 게임기는 특수한 입체안경이 없어도 입체감을 느끼며 게임을 진행할 수 있도록 개발된다고 한다.

우주 항공 및 원격응용 등의 과학분야에서도 입체 영상은 활발히 이용되고 있다. 우주과학에서의 3D 입체사진은 행성의 탐사나 분화구의 관찰에 이용된다. 미국 항공우주국(NASA)에서는 달탐험 임무수행시 달표면에 첫발을 디디는 장면과 무중력 상태에서의 골프 스윙과 같은 입체사진을 촬영해왔으며, 최근에는 목성과 해왕성의 근접통과 때도 입체영상을 시도했다.

이러한 형태의 연구는 한 행성 내의 분화구와 다른 표면의 깊이를 측정하는데 중요하게 사용된다. 행성표면에 대한 입체사진 촬영법 기술은 보다 생생한 지도를 그릴 수 있으며, 이는 우리가 그곳을 직접 탐험하기 전까지 표면 상태를 볼 수 있는 유일한 방법이기도 하다.

스폿 영상에 의해 만들어지는 것과 같은 현재의 인공위성 영상은 이미 3차원 Z축 좌표로 디지털화돼 있다. 또한 석유와 광맥의 지진계 도표와 대기의 사진검사는 입체경 디스플레이로 많은 이익을 볼 수 있다.

캘리포니아에 있는 NASA의 제트추진연구소(JPL;Jet Propulsion Laboratory)에서는 마젤란이 지구로 보내오는 금성의 사진을 정확히 분석하고 해석하기 위해 스테레오그래픽스사의 입체시각시스템을 사용한다. 이 응용에서 둥근 돔이나 단층처럼 점진적으로 변하는 형상의 지리학적 모양을 정확히 확인하기 위한 추가정보가 제공된다. 예를 들어 화산의 2차원 영상을 보는 과학자는 2차원 영상을 구성하고 있는 많은 동심원에서 색깔차이에 대한 이유를 해석하기 힘들 것이다. 하지만 3차원에서 같은 영상을 보면 내부의 원이 원추형을 가지고 있다는 등의 화산 핵심 구조를 명확히 인식할 수 있다.

미국 항공회사인 록히드사는 우주 시스템부의 태양판넬에 대한 검사응용에 이 기술을 사용하고 있다. 이 기술 응용 전까지 검사자는 각 태양판넬의 면에 있는 많은 수의 회로가 단절됐는지 여부를 확인하기 위해 현미경을 통해 판델의 앞 뒤로 움직여야만 했다. 이로 인해 검사자의 피곤과 잦은 오류가 발생했었으나 이제는 현미경 대신에 입체비디오시스템을 대치시켜 작업자는 컴퓨터 모니터 앞에 앉아 편안히 검사를 할 수 있게 되었다. 록히드사는 이 시스템이 실제적으로 정확도와 생산성을 개선시키기를 기대하고 있다.
 

비용과 노력 절감에 일조

군사분야에서의 입체 영상 활용도 눈여겨 볼 만하다. 근래에는 항공 촬영된 3D 입체 사진을 이용해 적 지역의 정세 분석을 시도하고 있다. 이외에도 지형의 구조물과 형태를 3차원정보로 저장함으로써 지질형태를 보다 더 생생한 이미지로 관찰할 수 있다.

최근 미국방성은 스테레오그래픽스사의 크리스탈아이즈 가상현실시스템으로 성공적인 군사작전과 모의 전쟁 실험을 시행했다. 이 모의훈련은 항공모함이 작전을 위해 가고 있는 동안에도 항공모함 안에서 원격으로 할 수 있다. 이 기술이 좀더 본격화된다면 가상환경에서 실시간에 필요한 모든 훈련을 수행하게 될 것이다.

설계분야에서도 기계적 설계환경의 연구에 입체시각이 2배에서 4배까지 정확도를 증진 시키며 설계오류와 변경을 덜 초래한다는 것이 이미 증명됐다. 그리고 그것은 CAD나 CAM 등 모든 설계응용분야에서 적용될 수 있다.

입체영상은 자동화된 도구생산을 위한 설계도를 만들기 위해 CAD프로그램에 그대로 공급될 수 있다. 가상의 움직임으로 사용자는 시간을 절약할 수 있으며 시험과 오류에 의해 실험을 할 수 있다.

실례로 스테레오그래픽스사의 CAD시스템은 닛산을 비롯한 일본 자동차 제조업체들과 포드사 GM연구소 볼보사에서 적용하고 있다.

건축설계의 경우 일련의 계획을 세우고 3차원의 모델을 만들며 HMD를 사용하여 그 내부를 돌아다니며 관찰할 수 있는 시스템이 가능하다.

이 시스템을 이용하면 건축물의 완공을 미리 시뮬레이션할 수 있어 정확한 내부 설계까지도 상세하게 설계할 수 있다.

또한 3차원을 통한 분석은 동시에 건축기사들이 잠재적인 문제점을 예견하는 것을 돕는다. 건축가는 3차원의 공간을 가상현실 기술을 이용하여 탐험할수 있으며 여러 각도에서 건물을 바라볼 수도 있다. 따라서 설계가 활용되는 모든 분야는 3D의 적용이 매우 긴요하게 쓰일 뿐만 아니라 많은 비용과 노력을 절감시켜 줄 수 있다.