광신호처리 및 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 기술은 3차원 영상의 획득, 생성, 그리고 디스플레이에 핵심적인 역할을 합니다. 박재형 연구실은 라이트필드 데이터 변환, 비호겔 방식 홀로그램 합성, 그리고 삼각형 메쉬 기반 CGH 등 다양한 알고리즘을 개발하여, 기존 방식의 한계를 극복하고 고해상도, 저노이즈, 실감형 3D 이미지를 구현하는 데 집중하고 있습니다. 특히, 라이트필드와 홀로그램의 상호 변환을 통한 왜곡 없는 3D 영상 재현, 스페클 노이즈 저감, 그리고 실시간 고속 렌더링 기술은 연구실의 대표적인 성과입니다. 이러한 기술은 다양한 광학적 요소와 신호처리 기법을 융합하여, 실제 3차원 장면의 깊이 정보와 입체감을 정확하게 재현할 수 있도록 합니다. 예를 들어, DMD(디지털 마이크로미러 디바이스) 기반의 이진화 홀로그램 품질 향상, 오차 확산법, 그리고 딥러닝을 활용한 스페클 제거 등은 차세대 홀로그램 디스플레이의 품질을 크게 높이고 있습니다. 또한, 다양한 광학 실험과 시뮬레이션을 통해 이론적 모델의 실용화 가능성을 검증하고 있습니다. 이러한 연구는 증강현실(AR), 가상현실(VR), 메타버스, 보안, 문화유산 복원 등 다양한 분야에 응용될 수 있으며, 미래의 실감형 디스플레이 및 3D 콘텐츠 산업 발전에 중요한 기여를 하고 있습니다. 박재형 연구실은 앞으로도 광신호처리와 홀로그램 기술의 융합을 통해 더욱 혁신적인 3차원 영상 솔루션을 제시할 계획입니다.

박재형 연구실은 차세대 3D 디스플레이와 증강현실(AR), 가상현실(VR)용 광학 시스템 개발에 선도적인 역할을 하고 있습니다. 연구실은 웨이브가이드 기반 맥스웰리언 근안 디스플레이, 핀-미러 홀로그래픽 광학 소자, 슬릿 미러 어레이, 마이크로렌즈 어레이 등 다양한 광학적 구조를 도입하여, 경박단소(가볍고 얇은) 형태의 고성능 AR/VR 디스플레이를 구현하고 있습니다. 특히, 시야각 확장, 아이박스 복제, 초점 조절, 오클루전(폐색) 지원 등 사용자의 시각적 피로를 줄이고 몰입감을 높이는 기술에 집중하고 있습니다. 이러한 시스템은 단일 혹은 다중 마이크로디스플레이, 편광 그레이팅, 메타렌즈 등 첨단 광학 부품을 활용하여, 기존 디스플레이의 한계였던 시야각, 해상도, 깊이감, 무게, 부피 문제를 해결합니다. 예를 들어, 단일 DMD를 이용한 오클루전 지원 AR 근안 디스플레이, 다중 초점 평면 구현, 슬림형 맥스웰리언 뷰 디스플레이 등은 세계적으로도 주목받는 연구 성과입니다. 또한, 실사 객체와 가상 객체의 자연스러운 융합을 위한 광학적 오클루전 처리, 시점 추적 기반 다중 관찰자 지원 등 다양한 인터랙티브 기능도 연구되고 있습니다. 이러한 연구는 미래의 웨어러블 디스플레이, 메타버스, 의료 영상, 교육, 산업용 3D 인터페이스 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 박재형 연구실은 차세대 3D 디스플레이와 AR/VR 광학 시스템의 혁신을 통해, 인간의 시각 경험을 한 차원 높이는 기술적 토대를 마련하고 있습니다.