A Study on the video production reflecting the characteristic of 3D stereoscopic

한국컴퓨터정보학회 하계학술대회 논문집 제21권 제2호 (2013. 7)

303

3D 영상의 특징을 반영한 영상제작에 대한 연구

이용환^O, 강창훈^*, 신진섭^**

O우송정보대학 영상컨텐츠과

*강동대학교 방송영상미디어과

**대전보건대학교 바이오정보과

e-mail: [email protected]¹, [email protected]², [email protected]³

A Study on the video production reflecting the characteristic of 3D stereoscopic

Yongwhan Lee^O, Changhoon Kang^*, Jinseob Shin^**

ODept. of Broadcasting, Woosong College

*Dept. of Visual Broadcasting Media, Gangdong College

**Dept. of Bioinforamtion, Daejeon Health Sciences College

●

●

본 논문에서는 3D 영상 제작의 특징적인 면을 알아보고, 이를 통해 영상을 촬영과 편집해보는 전체 과정에 대해 알아본다. 3D 영상을 제작하기 위해서 기존의 영상촬영과는 달리 고려할 사항이 많다. 이에 본 논문에서는 기본적인 3D 영상 촬영의 특징과 촬영상의 주의 할 점을 실제 3D 영상 촬영을 통해 제시하고자 한다. 특히 깊이 특징을 나타내기 위한 화면의 구도 설정과 이를 통한 실제 영상의 결과를 중심으로 이론과 실제 촬영상의 결과를 알아본다.

키워드: 3D 영상 (3D Stereoscopic), 컨버젼스 (Convergence), 양안시차 (Binocular parallax)

I. 서 론

3D 입체영상기술은 2009년 제임스카메론의 “아바타” 영화의 상영이후 영화이외 스포츠 방송, 광고, 교육, 문화, 게임, 애니메이 션 등 다양한 분야에서 3D입체영상을 적용하고 있다. 토이스토리, 쿵푸팬더 등의 3D 애니메이션의 경우 아동을 대상으로 거의 매년 제작 상영이 되고 있다. 방송분야에서는 스포츠 관련 프로나 다큐 멘터리 프로를 중심으로 한 3D 전문케이블 방송으로 SKY HD 방송을 들 수 있으나, 컨텐츠 제작 비용 뿐만 아니라 3D 영상제작 기간이 기존 방송에 비해 많이 소요되기에 다양한 콘텐츠를 만드 는데 제약을 받고 있다.

3D 영상제작에서는 기존의 2D 영상과는 달리 제작단계부터 편 집까지 고려할 사항과 주의할 사항이 많다. 하지만 고가의 카메라 장비 보유의 부담과 3D 영상 제작에 대한 정보가 적다보니 일부 교육기관에서실시하는 “3D 단기 워크샵” 교육에 의존하고 있어 3D 영상분야의 발전 속도에 맞는 인력양성에는 크게 부족하다고 본다. 2010년 이후 2D에서 3D로 컨버팅하는 인력이 다수로 요구 되면서, 영상 및 영화학과를 중심으로 3D에 대한 관심이 커가고 있다. [7] 이처럼 3D 영상 촬영에 대한 다양한 정보의 체계화 및 전달이 크게 요구되고 있다.

이에 본 논문에서는 3D 영상의 특징을 잘 나타낼 수 있는 촬영 법에 대해 알아보고 이를 통해 촬영을 실시하여 실제 영상제작에 적용을 해 본다.

II. 관련 연구

1. 관련연구

1.1 입체영상 쵤영 단계

3D 입체 영상을 만드는 방법으로는 3D Max, Maya 등의 그래 픽 툴을 통해 입체감이 있는 그래픽영상을 제작하는 방법과 두 대 의 카메라 실사 촬영을 통해 입체영상을 얻는 방법이 있다. 물론 카메라를 통해 3D 입체영상을 얻는 방법은 리그를 이용하는 방법 과 일체화된 3D 카메라를 이용하는 방법으로 구분 할 수 있다. 두 대의 카메라를 리그(Rig)를 이용하여 고정 배치하고 촬영하는 경 우 고려할 사항과 단계를 알아보면 다음과 같다.

1. 촬영을 위한 카메라 세팅 - L, R 영상의 정확한 기록

- 타임코드 연동 또는 슬레이트 등의 IN point

한국컴퓨터정보학회 하계학술대회 논문집 제21권 제2호 (2013. 7)

304

- 화이트 밸런스의 조정을 통해 두 대의 카메라의 동일한 색온 도를 설정함

- 두 카메라의 수평 얼라이먼트 (alignment) 조정 2. 파사체와 카메라의 거리 파악

- 축간격 조절, - 주시각 조절 3. 촬영시작

- 두 대의 카메라의 세팅 값의 일치 확인 1.2 수직리그와 수평리그의 비교

수직리그는 직교식 리그라고도 부르는데, 하프미러라는 필터거 울이 이용하여 촬영하는 방식으로 근접촬영에 적합한 리그방식으 로 유리두께에 따라서 굴절이 생기는 고스트 현상이 있다. 그리고 얼라이먼트 (alignment) 세팅이 어렵다. 이에 비해 수평리그는 두 대의 카메라를 나란히 배열하여 촬영하는 방식으로 중거리나 원거리 촬영에 적합하다.

그림 1. 수직리그 Fig. 1. System Architecture

수평리그는 리그세팅이나 얼라이먼트 정합이 수직리그에 비해 편리하다. 다만 카메라를 수평으로 배치하다보니 물리적인 거리를 줄일 수 없어 근접촬영이 어렵다.

그림 2. 수평리그 Fig. 2. System Architecture

실질적인 가정용 3D카메라로는 후지필름사의 Finepix REAL 3D W3를 말 할 수 있다. 두 개의 렌즈 간격이 75mm로 실제 눈 에서 가진 입체감을 구현 할 수 있다. W3의 적정거리 범위는 다

음과 같다. [3]

표 1. 적정 거리의 범위 Table 1. the scope of proper distance

가장 가까운 피사체까지의 거리 가장 먼 피사체까지의 거리

0.5m 0.65m

1m 1.8m

1.5m 4.8m

2m 23m

2.1m 52m

2.2m 무한대

3D 영상 촬영에서 카메라와 피사체의 거리는 촬영자의 의도에 따라 돌출, 후퇴 결정짓는 중요 요소이다. 이는 매우 주관적이고 경험적이어서 3D 영상의 품질을 결정짓는 중요 요소 중에 하나가 된다.

국내에서는 이를 자동화하기 위한 3D 계산기에 대한 연구도 있 었다. 해외의 경우 카메라의 간격과 피사체와의 거리를 입력하면 안정적이며 입체감을 구현하는 거리를 자동으로 계산해주는 “3D ST 아이폰 앱”이 있다. 2011년에 개발되어 현재 39.99달러에 팔 고 있다. [6] 이는 단순한 공식에 의한 방식이므로 실제 촬영 현장 에서는 권하지 않는다.

그림 3. 아이폰 스크린샷 앱 (3D ST) Fig. 3. iPhone Screenshots App. (3D ST)

즉 일관적인 기준에 의해 계산된 영상을 제작하게되면 스토리 의 전개라거나 전체 화면의 구성등 다양한 면을 고려하여 거리를 결정하는 것에 비해 좋은 결과를 내기 어렵다고 본다.

III. 본 론

3D 영상촬영을 제작하는 것은 두 카메라의 축간격(Interaxial Distance)에 따른 공감감과 부피감을 살리는 방식에 기인한다. 두 카메라를 평행하게 수평리그에 배치하는 경우에 축간격에 따른 L,

한국컴퓨터정보학회 하계학술대회 논문집 제21권 제2호 (2013. 7)

305 R 영상의 차이가 발생이 되며 이에 따라 돌출영역과 후퇴영역 그

리고 CP 또는 Zero Parallax 라 부르는 스크린 면이 생성된다.

3D 영상 촬영을 올바르게 효율적으로 하려면 결국 3D 영상제작 에서 발생되는 여러 가지 왜곡이나 문제점을 피해가는 방식의 촬 영이 요구된다.

3.1 효과적인 3D 영상 촬영 이론

먼저 컨버젼스 방식의 촬영시 배경이 평면이거나, 렌즈가 광각 일 때 또는 CP가 가까운 샷의 경우에 Keystone 현상이 발생한다.

즉 입체공간의 왜곡이 발생한다. 컨버젼스 방식에서 발생되는 키 스톤 왜곡은 parallel 방식을 적용하면 해소된다. 다만 이 방식은 입체확인을 현장에서 하기 어렵고, 후반 조정작업이 필요하고 좌 우 영상의 조작에 따른 빈여백 발생과 이에 따른 리사이즈가 요구 된다. 돌출이나 후퇴영역이 프래임에 걸리는 경우도 주의 할 사항 이다. 이를 원도우 위반(window violation) 이라고 한다. 줌렌즈 를 사용하는 경우 촬영 도중에 줌렌즈 조절링이 미세하게라도 움 직여서 전체 영상을 망치는 경우가 있다. 이를 피하기 위해 단렌즈 를 사용하기를 권한다. [1]

2011년 영국의 윌리엄 왕자와 게이트 미들턴의 결혼식을 3D로 촬영해서 유명해진 영국 3D 채널인 SKY 3D에서 발표된 S3D 제 작 규정은 다음과 같다.

1. 주요 피사체 Depth Bugdet : 3% 이내 2. 후퇴 (Positive) 영역은 2% 이내 3. 돌출 (Negative) 영역은 1% 이내

4. 돌출은 2.5% 이하, 후퇴는 4% 이하로 적용하면 된다. 대표 적인 영상 편집 툴인 아비드의 Media composer 의 경우 기 본값으로 후퇴 2%, 돌출 1%로 정해져 있다.

3.2 효과적인 3D 영상 촬영 실제 적용

이상의 3D 영상의 효과를 분석하고 이를 적용하는 에를 실제 영상을 통해 제시하면 다음과 같다.

“작업의 정석” 01:09;26 부분으로 다음 그림4는 3D의 효과를 나타내기 위해 하이앵글로 피사체 사람을 잡은 경우이다. 이 경우 손이 돌출영역에 속하도록 CP를 설정한다.

그림 4. 효과적인 3D 영상 예1 Fig. 4. Example 1 of effective 3D image

그림 5는 “작업의 정석” 01:44;10 부분으로 특정사물이 다른 피사체보다 앞에 위치함으로써 특정 피사체 전체의 돌출을 3D로 나타내는 장면이다.

그림 5. 효과적인 3D 영상 예2 Fig. 5. Example 2 of effective 3D image

“작업의 정석” 02:37;02 부분으로 다음 그림6은 3D의 효과를 나타내기 위해 두 피사체의 교차를 나타내는 장면이다. 이를 통해 하나의 피사체는 동출에서 후퇴로 또 다른 피사체는 후퇴에서 돌 출로 이어지는 3D 영상이다.

그림6. 효과적인 3D 영상 예2 Fig. 6. Example 3 of effective 3D image

그림 7은 “쓸쓸한 하루” 01:47;04 부분으로 지금까지 나온 다 양한 3D 영상 특징을 살리는 영상의 복합 영상이라 말 할 수 있 다. 즉 4개의 당구알이 돌출을 하는 것과 당구 큐대가 CP에서 돌 출을 동시에 하는 화면을 나타낸다.

그림7. 효과적인 3D 영상 예2 Fig. 7. Example 3 of effective 3D image

이상 실제 제작한 두 개의 3D 촬영영상의 분석을 통해 3D의

한국컴퓨터정보학회 하계학술대회 논문집 제21권 제2호 (2013. 7)

306

효과를 잘 나타내는 장면들을 골라서 이들의 특징들을 알아보았 다. 편집툴은 다양한 툴이 있지만 일체형 카메라의 영상 편집에 적 합한 EDIUS 6.5를 이용하여 클립을 재생하면서 편집을 하였다.

IV. 결 론

3D 영상 제작의 전체적인 기초 이론과 단계를 알아보았으며, 3D 영상의 효과를 나타내기 위한 이론적인 내용을 검토하고 이를 실제 적용하여 제작한 두 개의 영상을 통해 효과적인 3D 영상을 알아보았다. 다음에는 3D 영상의 피로감을 유발하는 부분에 대해 촬영의 방식과 깊이와의 관계를 중심으로 연구해보고자 한다.

참고문헌

[1] Jongho Park, "Analysis of Stereoscopic 3D Production Issues - Focus on S3D Cinematography -", The Korea Contents Association, Vol.11, No.7, pp121-130, 2011

[2] Sungdae Park, "Shooting and Editing of 3D Stereoscopic Images“, The Korea Contents Association, Vol.8, No.3, pp35-41, 2010

[3] Satoshi Machida, Takashi Sekitani and Akio Fukano,

“Hajimete no 3D Eizou Seisaku”, Ohmsha, 2011 [4] Chul hyun Kim, Joon ki Park, “Stereoscopic Contents

Production Workflow Based on Nonlinear Editing”, The Korean Society Of Broadcasting Engineers, Vol.15, No.3, pp391-406, 2010

[5] Sung Dae Park, Kook Hwan Son, “The Method of 3D Stereoscopic Animation Editing Using Layers”, The Korea Society of Computer and Information, Vol.18, No.1, pp21-29, 2013

[6] 3D ST App. Store,

https://itunes.apple.com/us/app/3d-st/id354845971 [7] Chanbok Lee, “A Study on the Stereoscopic 3D Filmmaking

Cirriculum in the Film and Image Major”, The Korea Contents Association, Vol.10, No.6, pp222-235, 2010