Telepresence by its definition is a technique which provides realistic vision of the objects or people far away. The ideal telepresence system gives the user feeling as if they share the same space with the corresponding object or person. Even though the development state of the present techniques is far from its commercialization, this technique is very familiar to us due to its frequent appearance in various science fiction cultural contents. More than it is aesthetically pleasing, telepresence technique has various potential applications in military, industry and medical fields. However, reported techniques regarding telepresence so far rely on complicated hardwares and rendering algorithms.
In this thesis, we propose all-holographic telepresence system by exploiting speckle-based holographic imaging. By exploiting holography in both imaging and display part of this 3D streaming system, we realized all-holographic telepresence system for the first time.
The all-holographic method allows us to eliminate time-consuming computer generated holography (CGH) calculation steps. For the real-time optimization of field reconstruction procedure, we adopted various gradient descent (GD) algorithms. With the proposed setup and optimized algorithm, we were able to conduct live 3D streaming of dynamic objects successfully.
We envision that our study will provide a vital guideline for implementing all-holographic telepresence system and further maximize its distinct advantage in streaming speed and image quality
텔레프레전스는 멀리 떨어져있는 물체 혹은 사람에 대한 시각적 정보를 제공하는 기술을 통칭한다. 이상적인 텔레프레전스 기술은 마치 해당하는 사람이나 물체가 같은 공간을 공유하는 듯한 감각을 제공하기도 한다. 현재 해당기술의 발전상태가 상용화 단계로부터는 다소 거리가 있지만 잦은 공상과학 영상매체에서의 등장으로 인해, 우리에게는 매우 익숙한 기술이다. 이 기술의 장점은 심미성에만 국한된 것이 아니라 군사적 목적, 산업에서의 활용 그리고 의학계로의 적용 등 다양한 잠재적 이용가치가 존재한다. 하지만 현재까지 보고된 텔레프레전스 기술들은 대부분 부피가 큰 장치들과 렌더링 알고리즘 등에 의존하는 경향성들을 보여준다.
본 학위논문에서는 홀로그래피 방식으로 텔레프레전스 시스템을 구현한다. 홀로그래피 방식을 사용하게 되면 빛의 시간역행적 특성을 이용할 수 있으며, 이는 시간 소모가 심한 CGH 계산과정을 건너뛰게 해준다. 본 광학 시스템으로, 우리는 다양한 움직이는 물체들을 실시간으로 찍으며 3차원 영사를 할 수 있었다.
