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Fraunhofer FEP will show bidirectional AR / VR head mounted display devices based on OLED microdisplay.

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Fraunhofer FEP announced that they would show bidirectional AR / VR head mounted display devices based on OLED microdisplay at AWE Europe 2017 from October 19-20. According to Fraunhofer FEP, OLED microdisplay supports SVGA (800 x 600) resolution and can display augmented reality and virtual reality of 2D and 3D content via USB interface and HDMI connection. In addition, it is known that it is possible to use an eye tracking system that uses a photodiode to detect a user’s gaze.

 

<New HMD device of Fraunhofer FEP, Source: Fraunhofer FEP>

 

Judith Baumgarten, developer of Fraunhofer FEP, commented, “This exhibition will showcase the quality and versatility of OLED microdisplay,” he said. “It will be a great opportunity to demonstrate Fraunhofer FEP know-how in electronic design.”

In the meantime, AR/VR devices have been developed mainly in the fields of entertainment and games. Fraunhofer FEP, however, is expected to support designers, engineers, surgeons, etc. and enable them to be used as educational media in almost every field.

On the other hand, augmented reality and virtual reality technology are attracting great attention as one of the main technologies of the 4th industrial revolution that has recently attracted attention, and products such as Oculus Rift and Gear VR are continuously being released. According to UBi Research, the AR/VR market will expand full scale in 2019, when 5G is introduced, which can mass-produce UHD contents and transfer large volumes of content fast and the total revenues of virtual reality and augmented reality products will reach $ 58.7 billion by 2021.

Fraunhofer FEP, OLED microdisplay 기반의 양방향 AR/VR HMD 기기를 선보일 예정

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Fraunhofer FEP가 오는 10월 19일부터 20일까지 진행되는 AWE Europe 2017에서 OLED microdisplay 기반의 양방향(bidirectional) AR/VR HMD(head mounted display) 기기를 선보일 예정이라 밝혔다. Fraunhofer FEP에 따르면, OLED microdisplay는 SVGA(800 x 600) 해상도를 지원하고 USB 인터페이스와 HDMI 연결을 통해 2D와 3D 컨텐츠의 증강 현실과 가상 현실을 표현할 수 있다. 뿐만 아니라, 포토 다이오드를 사용하여 이용자의 시선을 감지하는 시선 인식 시스템(eye tracking system)이 가능한 것으로 알려졌다.

<Fraunhofer FEP의 새로운 HMD기기, 출처 : Fraunhofer FEP>

Fraunhofer FEP의 개발자인 Judith Baumgarten은 “이번 전시를 통해 OLED microdisplay의 품질과 다기능성을 보여줄 수 있을 것”이라며 “전자 설계 분야에서 Fraunhofer FEP의 노하우를 입증할 수 있는 좋은 기회가 될 것이다”라고 언급했다.

그동안 AR/VR 기기는 엔터테인먼트와 게임 분야 위주로 개발이 이루어졌다. 하지만 Fraunhofer FEP은 이번에 개발 된 기기를 통해 디자이너와 엔지니어, 외과의사 등의 업무를 지원하고 거의 모든 분야에서 교육 매체로 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

한편, 증강 현실과 가상 현실 기술은 최근 주목 받고 있는 4차 산업혁명의 주요 기술 중 하나로써 큰 관심을 받고 있으며 Oculus Rift나 Gear VR과 같은 제품들이 지속적으로 출시 되고 있다. UBi Research에 따르면, UHD 컨텐츠 양산과 대용량 컨텐츠의 빠른 전송이 가능한 5G가 도입 되는 2019년에 AR/VR 시장이 본격 확대 되어 2021년에는 가상 현실과 증강 현실 제품의 전체 매출액이 587억 달러가 될 것으로 전망했다.

AR and VR Market, Active Expansion in 2019 – What Propels the Growth?

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  • Forecast of US$ 58,700 million of total revenue of AR and VR in 2021
  • Active expansion expected in 2019 with UHD contents mass production and fast transfer of large size content for VR through introduction of 5G

 

With recent ICT (Information and Communication Technologies) progress, fourth industrial revolution is receiving attention as the new growth engine. Along with the increased interest in augmented reality (AR) and virtual reality (VR), products such as Oculus Rift and Gear VR continue to be released.

Released AR products include glass types such as Microsoft’s HoloLens and Google’s Google Glass. HMD (Head Mounted Display) based VR type products include Oculus VR’s Oculus Rift, HTC’s Valve, and Sony’s PlayStation VR, and smartphone based VR types include Samsung Electronics’ Gear VR.

According to AR and VR Display Market Report published by UBI Research on 7th, AR and VR product shipment is expected to record 17 million units in 2017 with US$ 3,900 million revenue. UHD contents mass production and introduction of 5G for fast processing large size VR content are expected from 2019. Accordingly, total shipment of AR and VR products is estimated to increase at approximately 54% CAGR, and show 96.4 million units of shipment and US$ 58,700 million revenue.

The report divided the market by product and display for AR and VR market analysis, which is further categorized into AR and VR product total market, market by VR product, AR and VR use display total market, AR and VR use OLED, and market by other display type.

For immersive virtual reality experience without dizziness, display conditions such as latency, FOV, refresh rate, and high resolution were selected as key issues and were analyzed. AR and VR products released between 2014 and 2016 were arranged by types, categorized by display type and key companies and analyzed.

Furthermore, business status of key IT companies, including Apple and Facebook, is included handling AR and VR product release status, related patent, and related company takeover. With the information on key panel companies’ AR and VR product exhibition status, the report is expected to be conducive to understanding key trends of related companies.

UBI Research estimates AR and VR use OLED shipment to be 2.6 million units in 2017, with 2.4 million units of other displays. OLED is expected to show 52% of market share with 48% of other display. In 2021, AR and VR use OLED is expected to show shipment of 52 million units and occupy 80% of the market.

<Shipment Forecast by AR and VR use Display Type>

AR과 VR 시장, 2019년 본격 확대 – 그 동력은?

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■ 2021년 AR과 VR 전체 매출액 587억 달러 전망

■ UHD 컨텐츠 양산과 VR용 대용량 컨텐츠의 빠른 전송이 가능한 5G가 도입 되는 2019년 본격 확대 예상

 

최근 ICT(Information and Communications Technologies) 기술의 발전에 따라 4차 산업혁명이 새로운 성장 동력으로 주목 받고 있으며, 주요 기술 중 하나인 증강현실(Augmented Reality, 이하 AR)과 가상현실(Virtual Reality, 이하 VR)의 관심도 높아져 Oculus Rift나 Gear VR과 같은 제품이 지속적으로 출시 되고 있다.

 

상품으로 출시된 AR제품은 Microsoft의 HoloLens, Google의 Google Glass 등의 glass 타입이 있으며 VR 제품은 Oculus VR의 Oculus Rift와 HTC의 Vive, Sony의 PlayStation VR 등의 HMD(Head Mounted Display)-based VR 타입과 Samsung Electronics의 Gear VR 등의 Smartphone-based VR 타입이 있다.

 

7일에 발간 된 유비리서치의 AR과 VR용 디스플레이 시장 보고서에 따르면 2017년 AR과 VR 제품이 1,700만개 출하되어 39억 달러 규모의 매출액을 형성할 것으로 예상하였다. 특히, UHD 컨텐츠 양산과 VR용으로 대용량 데이터를 지연시간 없이 빠른 속도로 처리 또는 스트리밍 하기 위한 5G가 2019년부터 도입 될 것으로 예상됨에 따라 AR과 VR 제품 전체 출하량은 연평균 약 54% 성장하여 2021년 9,640만개, 전체 매출액은 587억 달러 규모를 형성할 것으로 전망하였다.

 

본 보고서에서는 AR과 VR 시장 분석을 위해 크게 제품별과 디스플레이별로 시장을 분류하였으며, 상세하게는 AR과 VR 제품 전체시장과 VR 제품 타입별 시장, AR용과 VR용 디스플레이 전체 시장, AR과 VR용 OLED와 기타 디스플레이의 타입별 시장으로 분류하였다.

 

어지러움 없이 몰입감 있는 가상현실을 체험하기 위해 latency와 FOV, refresh rate, 고해상도의 디스플레이 요구조건을 핵심이슈로 선정하여 분석하였으며 2014년부터 2016년까지 출시 된 AR과 VR 제품을 유형별로 정리한 후 디스플레이 종류와 주요 업체들의 제품 등으로 분류하여 비교 분석하였다.

 

또한, Apple과 Facebook 등 주요 IT업체들의 AR과 VR 제품 출시 현황과 관련 특허, 관련 업체 인수 등의 사업 추진 현황을 정리하였으며 주요 패널 업체들의 AR과 VR 제품 전시 동향을 정리하여 관련 업체들이 주요 동향을 파악하는데 도움이 될 것으로 예상된다.

 

유비리서치는 2017년 AR과 VR용 OLED는 260만개, 기타 디스플레이는 240만개 출하되어 시장 점유율은 OLED가 52%, 기타 디스플레이가 48%를 차지할 것으로 예상하였으며 2021년 AR과 VR용 OLED는 5,200만개 출하되어 80%의 시장 점유율을 차지할 것으로 전망하였다.

 

 

<AR과 VR용 디스플레이 타입별 출하량 전망>

 

OLED, the mainstream of HMD devices for VR

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The ‘PlayX4’ opening ceremony, a next-generation augmented game show, was held at Kintex exhibition hall 2, Ilsan, Goyang, Gyeonggi-do on the 25th. During the event, a number of companies presented VR contents, using HMD (head mounted display) devices in application of OLED, such as Oculus Rift, HTC Vive and Gear VR to improve immersion and reduce motion sickness.

Realitymagiq, a professional of VR game developer, introduced a multiplay game. In reply to a question on immersion into VR, “Device performance is essential for immersive in VR, and to reduce latency, the major culprit for sickness, OLED is more than enough,” said Kim Sung-kyun, the CEO of Realitymagiq. “However, resolution needs to be further developed and so does GPU performance.”

 

 

Motionhouse Co., Ltd. has introduced MotionGear for users to experience tilting and engine vibration during actual driving. Oculus Rift OLED-applied headset, was used; “Oculus Rift was the one that could minimize the motion sickness most”, said a participant.

 

 

Latency refers to the time length for the CPU to receive information from the tracker and output, which is related to the response time of the display and the information processing of the graphics card. The response time of the display required in VR is known to be less than 3ms. Samsung Display compares the response time between OLED and LCD on the blog and emphasizes that OLED is the optimal display for VR HMD device.

 

The Response time between OLED and LCD, Source: blog.samsungdisplay.com

 

In fact, many VR content companies used OLED-applied HMD devices such as Oculus Rift, HTC Vive, and Gear VR, and users seemed to enjoy VR game, not suffering from dizziness

Recently, aside from Oculus Rift and HTC Vive, many HMD makers such as recently launched Sony’s PS VR and Royole’s Royole Moon are OLED-based, not LCD, and surely the OLED application is expected to expand further.

가상현실용 HMD 기기의 대세가 된 OLED

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차세대 융•복합 게임쇼 ‘플레이엑스포(PlayX4)’의 개막식이 25일 경기도 고양시 일산 킨텍스 제2전시장에서 열렸다. 행사 현장에서는 다수의 기업들이 가상현실 컨텐츠를 선보였으며, 몰입감 향상과 멀미 현상을 저감하기 위해 Oculus Rift과 HTC Vive, Gear VR 등 OLED가 적용 된 HMD(head mounted display) 기기를 사용했다.

가상현실 게임 전문 개발사인 Realitymagiq는 멀티 플레이 게임을 선보였다. 디스플레이와 가상현실 몰입감 질문에 Realitymagiq의 김성균 대표는 “가상현실의 몰입감을 위해서는 기기 성능이 중요하고, 멀미를 일으키는 주요 원인인 latency를 줄이기 위해서는 OLED면 충분하다”며, “다만, 몰입감을 위해서는 해상도가 좀 더 발전되어야 하고 GPU 성능도 개선되야 한다”라고 설명했다.

 

 

주식회사 Motionhouse는 실제 드라이빙 때 발생하는 차체의 기울어짐이나 엔진 진동등을 체험할 수 있는 MotionGear를 선보였다. 가상현실용 헤드셋은 OLED가 적용 된 Oculus Rift이 사용 되었으며, 업체 관계자는 “어트랙션 적용 시 멀미 발생이 제일 적은 제품이 Oculus Rift이었다”고 언급했다.

 

 

Latency란 CPU가 tracker로부터 정보를 입력 받아 콘텐츠를 출력하기 까지의 소요 시간을 일컫는 말로 디스플레이의 응답속도와 그래픽 카드의 정보 처리 속도 등과 관련이 있다. 가상현실에서 요구되는 디스플레이의 응답 속도는 3ms 이하로 알려져 있으며, Samsung Display는 블로그에서 OLED와 LCD의 응답속도를 비교하며 OLED가 가상현실용 HMD 기기에 최적의 디스플레이임을 강조했다.

 

<LCD와 OLED의 응답속도 비교, Source: blog.samsungdisplay.com>

 

실제로 현장에서는 다수의 VR 컨텐츠 업체들이 Oculus Rift과 HTC Vive, Gear VR 등 OLED가 적용 된 HMD 기기를 사용했으며, 이용자들도 어지러움 없이 가상현실 컨텐츠를 즐길 수 있었다고 언급했다.

최근 Oculus Rift와 HTC Vive 외에도 최근 출시 된 Sony의 PS VR과 Royole의 Royole Moon 등 다수의 HMD 제작 기업들이 LCD가 아닌 OLED를 기반으로 한 HMD 기기를 출시하는 등, 가상현실 기기에서 OLED의 사용이 더욱 더 확대 될 것으로 예상된다.

HUD and HMD Meet Virtual Reality and Soar

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At SID 2015 Review Workshop held in Konkuk University on July 31, Inha University’s Associate Professor Jae-Hyeung Park announced that interest in HUD (head-up display) and HMD (head-mounted display) increased at SID 2015.

 

HUD signifies technology that provides diverse information for the driver beyond the role of a front glass that simply allows the outside to be viewed and provides protection. Through HUD, drivers can grasp vehicular and destination information without having to take eyes off the road. At this juncture, AR (augmented reality) HUD is more than a simple display as it recognize the user’s movements and applies it to the display.

 

In SID 2015 paper, Japan’s Ricoh termed the device that self-intervenes in the vehicular operation as ADAS (Advanced Driving Assistance System) and announced that the information from the device applied to HUD will be able to help the user’s recognition and decision making. It was also added that improved AR can be realized when the contrast range is increased to be equal to reality and reiterated and the distance from the virtual image is 5m.

 

HMD, as a head-mounted device, provides differentiated feelings of immersion compared to other displays. Due to the increased realism from the wide viewing angle, HMD was widely used as an entertainment display, but with the recent increased interest in AR, it is receiving much spotlight as an AR display device.

 

At SID 2015, the West Saxon University of Applied Sciences of Zwickau revealed an HMD device that actualizes AR naturally by changing the distance where image is shown according to the use by adjusting the focal distance. Zhejiang University’s college of Optical Science and Engineering used method of showing hologram to each user’s eyes using the light field concept that realizes the light strength to all directions from all points in 3D and produced improved AR.

 

Park explained that with SID 2015 as a starting point, the AR related HMD and HUD interest and research will increases greatly and that the trend will continue in future.

 

Samsung Electronics released HMD device Samsung Gear VR that can be used by plugging in to Galaxy S6 or Galaxy S6 Edge. Oculus VR and Sony Computer Entertainment each revealed OLED applied VR headset Oculus Rift and Project Morpheus, and scheduled release regular product in Q1 and H1 of 2016 respectively. Korea’s HLB released AproVIEW S2 which used virtual image distance actualization method, a first for HUD.

 

Inha University’s Associate Professor Jae-Hyeung Park at SID 2015 Review Workshop

HUD와 HMD, 가상현실을 만나 날아오르다.

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7월 31일 건국대학교에서 진행된 SID 2015 리뷰 워크샵에서 인하대학교 박재형 부교수는 SID 2015에서 HUD(Head Up Display)와 HMD(Head Mount Display)에 대한 관심이 증가했다고 발표하였다.

HUD는 단순히 외부를 보여주고 비바람을 막아주는 기존 앞 유리의 역할을 넘어서서 운전자에게 다양한 정보를 제공하는 기술을 의미한다. HUD의 도입으로 운전자들은 도로에서 눈을 떼지 않고도 차량과 목적지 정보를 파악할 수 있다. 이 때 단순한 디스플레이가 아니라 사용자의 동작을 인식하여 디스플레이에 반영한다는 것이 AR(증강현실) HUD이다.

일본의 Ricoh사는 SID 2015의 논문을 통해 차량이 자발적으로 조작에 개입하는 장치를 ADAS(Advanced Driving Assistance System)라고 명칭하면서 여기서 얻은 정보를 HUD에 반영하여 사용자의 인식과 판단을 도와줄 수 있다고 발표하였다. 이 때 명암비를 높여 디스플레이가 현실과 일치되어 중첩되게 하고 허상과의 거리가 5m 정도가 될 경우 더 향상된 AR을 구현할 수 있다고 발표하였다.

HMD는 머리에 착용하는 디스플레이 장치를 말하며 다른 디스플레이와 차별화되는 몰입감을 가지고 있다. 또한 넓은 시야각을 가지고 있기 때문에 현장감이 증대되어 엔터테이먼트용 디스플레이 장비로 많이 쓰였지만 최근 AR에 대한 관심이 높아지면서 AR용 디스플레이 기기로 각광받고 있다.

이번 SID 2015에서 Zwickau 응용과학 대학은 초점거리를 조절하여 상이 맺히는 거리를 사용자에 맞게 바꾸어 AR이 자연스럽게 구현되는 HMD 장치를 설계하였다. 중국 저장대학교 광학공학과에서는 3차원 공간상의 모든 점에서 모든 방향으로 빛이 얼마만큼의 세기를 가지는지를 표현하는 Light Field라는 개념을 사용하여 각각의 눈에 홀로그램의 보여주는 방식으로 향상된 AR을 구현하였다.

박재형 부교수는 “SID 2015를 기점으로 하여 AR과 연계된 HMD와 HUD에 대한 관심과 연구가 크게 증가할 것이며 앞으로 이런 경향이 지속될 것으로 보인다.”라고 설명하였다.

삼성전자는 헤드셋에 갤럭시 S6 또는 갤럭시 S6 엣지를 꽂아서 사용하는 HMD 기기인 ‘삼성기어 VR’을 출시하였다. Oculus VR와 Sony Computer Entertainment는 각각 OLED를 적용한 VR 헤드셋 제품인 ‘Oculus Rift’와 ‘Project Morpheus’의 시제품을 발표하고 내년 1분기(Oculus)와 상반기(SCE) 중에 소비자용 정식 버전을 출시할 예정이다. 에이치엘비는 HUD 최초로 ‘허상 거리구현방식’을 적용한 제품인 ‘AproVIEW S2’를 출시한 바 있다.

박재형 인하대 부교수, SID 2015 리뷰 워크샵

Oculus Rift’s DK2 shipment just begins

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Oculus, an American VR business, began shipment of the 2nd generation product, DK2.

According to OLED info, pre-order of DK2, the 2G product of Oculus, began in March, 2013 and 45,000 units were ordered by June, 2014. Ten thousand out of 45,000 units has been shipped on July 1st and the remaining will be shipped in the middle of August.

Oculus used LCD display for the first prototype but OLED display was used for the new product on the market. A video clip uploaded on Oculus’ homepage (http://www.oculusvr.com/) explicitly shows why Oculus used the OLED rather the LCD for faster response speed. Also replacing the LCD with the OLED greatly reduced motion sickness due to 3D while adding a positional tracking feature by mapping you movements with a camera and infrared light.

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