백서: VR, AR 및 MR 애플리케이션을 위한 10, 25, 50 및 100GigE 카메라의 이점

현실 세계와 가상 세계 사이의 경계가 계속 흐려지면서 얼마 전까지만 해도 소설에서만 볼 수 있었던 경외감을 불러일으키는 경험을 선사합니다. 가상 현실, 증강 현실 또는 혼합 현실을 통해 개인은 현실과 상상 사이의 벽을 허물 수 있습니다.

대부분의 사람들에게 이러한 기술은 아직 생각조차 하기에는 너무 먼 미래인 것처럼 보일 수 있지만 깊은 역사와 급속한 진화를 통해 이미 몇 년 동안 사용되어 왔습니다.

세 가지 기술 중 가장 잘 알려진 기술로 알려진 가상현실(VR)은 컴퓨터가 생성한 완전한 가상 환경에 사용자를 몰입시켜 현실 세계를 완전히 차단합니다. 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 또는 헤드셋을 사용하여 사용자는 자신이 그 세계의 일부라고 생각하도록 개인을 속이는 이미지와 사운드의 세계를 경험할 수 있습니다. VR이 계속해서 발전함에 따라 특수 컨트롤러를 사용하여 개체를 조작하고 이동할 수 있는 기회도 제공하지만 모든 콘텐츠는 여전히 컴퓨터로 생성됩니다.

VR은 지난 1930년 동안 폭발적으로 성장했지만 훨씬 더 오랫동안 개념이었습니다. XNUMX년대 초에 발명가와 작가들은 기계와 예술을 통해 현실 세계를 탈출할 수 있는 시뮬레이션 환경을 구상했습니다.

1950년대에는 사용자가 영화 '안에' 있는 것처럼 느낄 수 있도록 다중 감각 시뮬레이션이 만들어졌습니다. 1960년대에는 가상 세계로 들어가는 창 역할을 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치가 만들어졌습니다. 일부는 1939년 초에 소개된 View-Master를 기억할 수 있습니다. View-Master는 작은 투명 컬러 필름 사진의 입체 3D 쌍 3개가 포함된 "릴"을 사용하여 XNUMXD 보기를 허용했습니다.

가상 현실보다 약간 덜 친숙하지만 증강 현실은 거의 매일 개인이 깨닫지 못하는 사이에 영향을 미치는 것입니다. 증강 현실(AR)에서 사용자는 디지털 콘텐츠가 추가되는 동안 현실 세계를 보고 상호 작용합니다. AR의 가장 최근 사례 중 하나는 사용자가 실제 환경에서 가상 생물을 검색하는 Pokémon GO 게임입니다. 이 게임은 지속적으로 진화하고 있으며 이제 혼합 현실 특성을 취하고 있습니다.

실시간 NFL 게임의 첫 번째 가상 노란색 라인 마커, NHL 하키의 퍽 트레이서, PGA 투어의 골프공 트레이서에서 AR은 수년에 걸쳐 점진적인 영향을 미쳤습니다. 1960년대와 1970년대부터 발명가들은 대화형 환경에서 사용자를 둘러싼 실제 세계에 오버레이된 컴퓨터 생성 그래픽을 표시하는 시스템을 개발했습니다. 이 기술은 지난 XNUMX년 동안에만 획기적으로 발전했지만 그 성장은 계속될 것으로 예상됩니다.

혼합 현실은 실제와 가상 세계를 병합하여 실제 개체와 디지털 개체가 실시간으로 공존하고 상호 작용하는 새로운 환경과 시각화를 생성하는 것입니다. 차세대 이미징 및 센싱 기술과 함께 MR 헤드셋을 사용하는 MR은 현실 세계에 남아 있는 동안 가상 환경과 상호 작용할 수 있는 기능을 제공하여 사람들이 일하고 노는 방식을 바꿀 수 있는 경험을 제공하는 현실과 상상을 병합합니다. 오늘. 1994년에 처음 도입된 MR은 단순한 디스플레이를 훨씬 뛰어넘어 이제 환경 입력, 공간 사운드 및 위치를 포함합니다. 이 기술은 여전히 ​​빠르게 발전하고 있지만 사람들이 세상을 보고 상호 작용하는 방식에 혁명을 일으킬 것이라고 합니다.

VR, AR 및 MR은 모두 비슷한 문제가 있습니다. 대체로 이러한 문제는 3D 콘텐츠 생성으로 귀결됩니다. 최적의 경험을 위해 여러 카메라 소스의 이미지 캡처 간에 긴밀한 타이밍 동기화가 필요할 수 있습니다. 다양한 조명 조건에서 우수한 이미지 품질이 필요할 수 있습니다. 일부 애플리케이션에는 적절한 프레임 속도를 유지하면서 고해상도 이미지가 있어야 합니다. 그들은 경기장을 포함한 넓은 지역에 걸친 카메라 설정을 가질 수 있으므로 시스템 설치 및 유지 관리에는 가장 간단한 옵션이 선호됩니다. 최적의 경험을 위한 시스템을 완성하려면 더 많은 카메라가 필요할 수 있습니다. 마지막으로 대부분의 애플리케이션에서와 마찬가지로 비용이 중요한 요소가 될 수 있습니다.

Emergent의 10, 25, 50 및 100GigE 카메라는 카메라 간의 타이밍 동기화를 엄격하게 제어할 수 있는 몇 가지 옵션을 제공합니다. Emergent는 PTP, 하드웨어 트리거링 등 다양한 방법을 사용하여 카메라를 동기화한 경험이 풍부하며 최소한의 노력으로 마이크로초 정확도를 입증할 수 있었습니다.

Emergent 카메라는 Sony, Gpixel, AMS와 같은 최고 공급업체의 최고의 센서만 사용하며, 우리는 이러한 센서에서 성능을 최대한 끌어내어 VR/AR/MR 애플리케이션에 중요한 다이내믹 레인지를 개선하기 위해 열심히 노력하고 있습니다. 시스템은 종종 다양한 조명 조건을 처리해야 합니다.

소니 센서의 범위는 현재 0.5MP @ 1595fps부터 최고 31MP @ 35fps까지입니다. Sony Pregius S로도 알려진 Sony의 4세대 센서 범위는 5MP @ 269fps ~ 25MP @ 98fps입니다. 이 최신 센서는 고해상도와 프레임 속도를 결합하며 VR, AR 및 MR 애플리케이션에 매우 적합합니다. Gpixel 센서는 현재 5MP @ 290fps에서 65MP @ 35fps 범위이며 증가하고 있습니다. AMS에는 50MP @ 30fps가 있습니다.

Sony IMX253(12MP @ 80fps), IMX535(12MP @ 192fps), IMX532(16MP @145fps), IMX531(20MP @ 100fps) 및 IMX530(24MP @ 98fps)은 현재 VR/AR에 가장 인기 있는 제품입니다. /MR 애플리케이션.

Myricom의 MVA 또는 Mellanox의 VMA와 결합된 Emergent의 10, 25, 50 및 100GigE 카메라는 모든 기술 범주에서 다른 인터페이스와 동등하거나 능가하며 가격 대비 성능이 최고입니다. VMA 또는 MVA를 사용하면 1GigE wrt CPU 사용률, 대기 시간 및 지터와 관련된 모든 단점이 사라집니다. 업계 수용도도 우수하다.

여기서 가장 가까운 경쟁자는 CXP입니다. 저가 상품 SFP+ SFP28 및 QSFP28 트랜시버는 거의 무제한의 링크 길이를 생성합니다. 이에 비해 CXP6 및 CXP12는 각각 72m 및 30m를 달성하지만 값비싼 파이버 어댑터를 사용하면 더 멀리 갈 수 있습니다.

SFP+/SFP28/QSFP28 트랜시버와 CXP 또는 CameraLink 파이버 어댑터를 구별하는 것이 중요합니다. 트랜시버는 카메라와 NIC에 직접 장착되는 저비용 상품 제품인 반면 광섬유 어댑터는 극소수의 공급업체에서 생산하는 비싸고 부피가 큰 외부 하드웨어(종종 카메라 자체와 크기가 같거나 더 큼)이며 이들은 중간에 위치합니다. 카메라 CXP 또는 CameraLink 케이블 및 흥미롭게도 Emergent 카메라가 카메라에서 직접 사용하는 것과 동일한 SFP+ 트랜시버를 사용하는 파이버 링크. 그리고 당연히 그래버는 일반적으로 카메라와 동일한 인터페이스를 가지므로 링크의 각 끝에 하나의 광섬유 어댑터가 필요합니다.