HUD (Head(s) Up Display) 의 종류(자동차용/항공기용)와 설명

HUD란?

HUD 란 , Head Up Display의 약자이며 우리말로 전방 시현 기라 부른다.  본래 전투기에 적용되었던 기능으로 ,  복잡한 상황에서도 전방 시야 확보를 위해 고개를 든 채 조종 계기판 정보를 볼 수 있다는 의미에서 붙여진 이름이다.  초창기에는 단순한 조준경 이미지 혹은 레이더 정도가 표시되었지만 ,  요즘은 더욱 복잡한 정보들이 종합적으로 표시된다.

 

 

 

1988년에 제너럴 모터스가 출시한 올즈모빌 커틀라스 수프림 5세대 모델이 자동차에 처음 적용된 것으로 알려져 있다. 고급형 제품은 내비게이션을 연동해 내비 정보를 화면에 출력하거나 차량센서를 통해 후측방경보, 차선이탈경보 등 다양한 정보를 표시해 준다. 단순히 OBD 연동만 지원하여 속도, RPM, 현재 시간 정도만 보여주는 저가형 제품도 판매되고 있다.

 

캐딜락 드빌

한국에서는 90년대 중반부터 수입되기 시작한 캐딜락 드빌에 녹색 단색으로 장착되어 첫 선을 보였으며, 후에 BMW E60 5시리즈로 본격적인 대중화가 시작되었고, 캐딜락 STS 후기형에 단색 내지는 2가지 색이 아닌 풀컬러 HUD가 장착되기 시작하였다. 국산차로는 기아 K9에 최초로 순정으로 장착되었다.

운전용 선글라스를 사용할 경우 HUD와 궁합이 좋지 않다. 무난한 물건을 고를 경우 편광기능이 들어가는데 이게 HUD도 걸러버려서 잘 보이지 않는다.

 

자동차용 HUD 종류

매립형

현대 팰리세이드 에 탑재된 HUD

주로 제조사에서 옵션으로 제공하며, 내비나 카오디션을 장착해 주는 전문점에서 옵션이 없는 차량에도 사제로 매립해 주는 곳도 있다.

순정은 완성차 업체에서 제공하는 각종 안전운전 시스템과 연동시키기에 패들쉬프트와 조합은 환상궁합이다.

 

거치형

 

차량용 HUD가 대중화된 이후 많은 스타트업 업체에서도 거치형 HUD를 출시하고 있다. 대부분 차량 제조사에서 제공하는 옵션 비용보다 저렴하면서도 많은 기능을 탑재하고 있는 것이 특징이다. 주로 본체와 반사판으로 이루어져 있으며 기기에 포함된 센서들을 이용해 음성인식과 제스처 컨트롤이 가능하고 기존 차량용 내비게이션과의 연동을 더해 스마트폰과의 연동으로 내비게이션 정보는 물론 통화와 메시지 정보, 미디어 재생 정보, SNS와 E-메일 알림 등을 표시하거나 아예 스마트폰 화면 자체를 투사해 주기도 한다. 발전 속도가 빠른 장치의 특성상 교체 및 업데이트가 쉬워 효율적이다.

그런데 가장 중요한 부분이 완성차에서 제공되는 순정 HUD와 같이 후측방경고표시 기능이 없어서 순정 HUD를 장착할 수 없는 차주들에게 애간장을 타게 만든다.

 

 

 

스마트폰 애플리케이션

 

HUD 설정을 제공하는 내비게이션 앱이나 이를 연동해 주는 HUD 전용앱을 이용해서 스마트폰 화면을 차량 앞유리에 반사시키는 방식이다. 하지만 낮에는 잘 보이지 않는 데다가 계기판에 스마트폰을 올려놓으면 차가 돌거나 요철을 지날 때의 충격으로 가만히 있어주지 않는다는 것이 문제. 이를 해결하기 위해 스마트폰을 지지해 주는 매트찍찍이와 반사판이 시중에 판매되고 있다.

 

반사판+지지대를 결합한 제품도 출시되고 있다. 일종의 거치형 HUD라고 할 수 있겠지만 레이저가 아닌 스마트폰 화면을 반사하기 때문에 투사율도 낮은 데다가 거치형이 제공하는 각종 기능도 없으므로 여러모로 꿩 대신 닭인데, 아무리 스마트폰이 만능이라고 한들 고정식 일체형 배터리 스마트폰이 많은지라 혹사시키고 약정 못 채워져서 수명단축되는 꼴 못 면한다.

 

 

 항공기용 

 

최초로 개발된 것은 항공기에 적용하기 위해서였다. 항공기의 조종석에 있는 속도계, 고도계, 자세지시계 등 빼곡한 아날로그 계기판들은 조종사가 그냥 보기에도 벅찰 정도로 복잡했는데, 고개를 들었다 내렸다 하면서 계기를 챙겨보며 이착륙을 하거나 (군용기의 경우) 정신없이 전투를 벌이기는 대단히 어려운 일이었다.

그래서 조종사가 계기판을 보기 위해 고개를 숙이지 않고 고개를 든 채로 볼 수 있게 해주는 디스플레이라는 의미로 'Head(s) Up Display'라는 명칭이 붙었다.

그 이전까지는 군용기의 경우 조종석에 HUD 비슷한 것이 달려있어도 단순히 동그라미만 그려진 조준경이거나, 좀 발전해서 간단한 도형으로 레이더로 조준한 표적이 미사일 사거리에 들어왔는지만 알려주는 수준이었다. 뭘 조준할 일이 없는 민간 항공기에는 당연히 그런 것조차도 있을 리가 없었다.

그러나 현대의 HUD는 도형과 숫자, 글자로 조종사에게 현재 속도, 고도, 방향, 자세 같은 다양한 정보들을 알려준다. 군용기들은 여기에 더해 표적의 방향, 거리나 표적이 미사일의 사정거리 이내에 들어왔는지의 여부, 혹은 지금 기관포를 쏘거나 항공 폭탄을 투하하면 그것들이 어떠한 경로로 날아갈지를 알려주는 무장 조준을 돕는 역할을 한다.

전투기의 HUD

HUD는 최초에는 민용기에도 적용하기 위해 개발되었으나 실용화한 것은 군용기가 먼저로, A-7 콜세어의 개량모델인 A-7D, 혹은 스웨덴의 사브 37 비겐이 HUD를 최초로 사용한 것으로 알려져 있다. 의외로 전투기가 아니라 공격기에 먼저 쓰였는데, 저고도로 고속비행하는 공격기는 조종사가 잠깐 계기판을 보는 아하는 사이에 지면에 충돌할 위험이 높기 때문. 이외에도 폭탄의 착탄지점을 예상해 주는 것, 조준용 카메라가 보고 있는 방향을 알려주는 것 등등의 역할도 있다. 70년대 초, 중 이후로 현재는 거의 대부분의 군용기가 HUD를 달고 있다.

반면 민간항공기는 HUD의 도입이 늦었는데 아무래도 상대적으로 급격한 공중전이나 저고도 비행을 할 일이 적고, 대개의 경우 조종사와 부조종사 두 명이 타서 업무를 분담하기 때문이다. 하나 있으면 편한 건 확실하기 때문에 점차 이것을 다는 추세. 예시로 올라와 있는 사진도 민간 항공기인 B737-800 HUD다. 영상

원리는 의외로 심플하다. 조종사 앞에 작은 유리판을 비스듬하게 대고 그 밑에 홀로그램을 쏘아주는 디스플레이어를 두는 것. 창가에 얼굴을 들이대면 못생긴 내 얼굴과 창 밖의 풍경이 겹쳐 보이듯 디스플레이어의 도형과 글자들이 창 밖의 배경과 함께 겹쳐 보이게 된다.

F-14와 같은 일부 항공기는 아예 HUD용 유리판 없이 전방의 방풍창에 직접 화면을 띄우기도 한다.

현재는 HUD 기술이 매우 발전하여 단순히 도형, 기호를 띄우는 수준을 넘어 영상을 띄우는 것이 가능하다.

전투기에 탑재된 적외선 카메라(FLIR)로 찍은 화면을 그대로 HUD에 뿌려주는 것. 그러면 깜깜한 밤중에 마치 HUD 쪽만 외부로 창이 뚫린 것처럼 전방의 모습이 실제와 동일하게 겹쳐 보인다. 이러면 조종석의 모니터 화면을 보며 전방을 확인하는 것보다 훨씬 유리하다.

HUD에서 좀 더 발전한 것이 HMD(Helmet Mounted Display). 아예 시야가 움직이면 화면도 따라서 움직이도록 헬멧에 화면을 달았다. F-35는 아예 HUD를 없애버리고 HMD만을 사용한다.

 

 

 

 게임에서의 HUD

철기(게임)

 

위 두 사진은  배틀필드 4 의  Su-25 와  A-10 의 콕핏 사진이다.

 

게임 플레이 시에 현재 플레이어 본인이나 게임 상황에 대한 정보를 알리는 데 사용된다. HUD에는 플레이어의 현재 체력, 사용 중인 무기나 아이템, 다른 플레이어나 아이템 등의 위치를 나타내는 미니맵, 아군과 적군의 점수 등과 같은 정보들이 포함될 수 있고 매우 다양하다. 이러한 정보는 월드 위에다 그래픽과 텍스트를 그려 전달해 줄 수도 있고 RPG의 경우 UI 수준으로 복잡하게 그려내기도 한다.

하지만 순간적인 상황 판단이 중요한 FPS에서는 플레이어의 시야를 최대한 확보하면서도 가시성을 확보할 수 있도록 최소한의 정보만 직관적으로 표한하는 것이 대세. 물론 현실성을 위해 일일이 헬멧 내부를 재현한 작품들도 있기 때문에, 결과적으로 제작자가 캐주얼을 추구하는지, 아니면 현실성을 추구하는지에 따라서 HUD가 바뀌게 된다.

 

 

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