가상현실 경험에서 높은 감각적 몰입으로 시각으로 지각되는 정보와 전정기관, 체성감각 등 감각기가 지각하는 정보 간에 불일치가 생기면서 가상현실 멀미가 일어나 기기의 보급에 장애가 되고 있다. 본 연구는 기존의 감각의 충돌 이론에 착안하여 모션 컨트롤러로 대표되는 새로운 전반적인 신체의 움직임이 각성 정도와 현존감에 영향을 끼치며, 가상현실 멀미를 촉발할 수 있고 각성 정도는 감각적 몰입, 현존감과 깊은 관계가 있다는 가설을 세우고 실험을 통해 검증하였다. 특히 컨트롤을 위한 전체적인 신체의 움직임에 집중하여, 몸-머리 움직임과 대조하여 연구하였다. 실험의 결과로 신체 움직임과 각성 정도 간에 유의한 상관관계를 확인할 수 있었고, 현존감에 대해서도 일정 정도 유의한 상관 관계가 있음을 확인할 수 있었다. 또, 신체의 움직임이 있을 때, 안경의 착용 유무가 관측되는 가상현실 멀미에 중재변수로 역할을 하는 것을 확인할 수 있었다.
본 연구의 목적은 반도체 생산라인-클린룸에 활용할 수 있는 가상현실 실습 콘텐츠 제작 설계, 제작과정에 관한상 교육환경을 제공을 목표로 진행하였다. 사용자는 본 과정을 통하여 클린룸 입장 전후의 절차적 지식과 함께, 반도체 솔라셀 주요 제조설비를 직접 체험하는 등 실제에 가까운 체험을 통한 실제적 지식을 습득할 수 있다. 특히 반도체 및 솔라셀 제조공정에 필요한 체험 콘텐츠와 클린룸 입실 절차 체험 콘텐츠 환경 조성하여 사용자에게 실제에 가까운 몰입 경험을 제공하며, 이는 교육의 몰입감, 실재감, 교육의 비용, 효율성 및 교육 만족도 향상을 기대 하였다. 이러한 실감 콘텐츠의 몰입감, 상호작용, 지능화 등 그 특징에 따라 고위험(Dangerous), 체험불가(Impossible), 고대가성(Counter-productive), 고비용(Expensive) 분야에 활발히 적용될 것으로 예상되며, 실감 콘텐츠 학습자가 학습내용에 몰입하게 하고, 주도적/능동적 학습을 유도함은 물론 학습내용을 체화시켜 교육효과 증진 부문에 긍정적인 성과를 기대 하게되었다.
범용 가상환경 프레임워크 NAVER를 제안하고, 이를 케이브기반 가상현실환경에 적용하여 자동차 시제품 평가 실험에 활용한 사례를 소개한다. NAVER는 다양한 가상현실 어플리케이션을 구현하기 위한 가상환경 프레임워크로, 확장성이 뛰어나고 재구성이 가능하다. NAVER는 Render Server, Control Server, 그리고 Device Server로 구성되어 있으며, 각 서버는 네트워크로 상호 통신하여 각각의 기능을 수행한다. NAVER는 XML 기반 스크립팅 언어를 지원하여 사용자가 자유롭게 가상환경의 여러 가지 객체와 인터랙션을 정의할 수 있도록 설계되었다. NAVER를 케이브 기반 가상현실환경에 적용하여 자동자 시제품평가 실험에 활용하였다. KIST의 케이브 기반 가상현실환경은 4면의 정방형 스테레오 디스플레이 장치, 햅틱 암마스터 장비, 3차원 음향장비 등으로 구성되어 있어, 사용자에서 시각적인 측면에서 뿐만 아니라 촉각, 청각과 같은 여러가지 측면에서 다중현실감을 제시할 수 있다. 자동차 시제품 평가 실험를 통하여 사용자가 실제 자동차가 아닌 가상의 자동차 시제품을 관찰하고, 만져보고, 주행해 봄으로써 더욱 높은 몰입감과 현실감으로 자동차 조작장치의 조작성을 평가할 수 있음을 입증하였다.
본 연구는 몰입형 가상현실에 존재하는 다수의 HMD 사용자들에게 보다 향상된 현존감과 만족스러운 경험을 제공하기 위하여 협업기반 다수 사용자 상호작용을 제안한다. 제안하는 다수 사용자 상호작용의 핵심은 가상현실 환경에 존재하는 HMD 사용자가 각자 구분된 역할과 행동을 기반으로 소통과 협업을 통해 상호작용할 수 있는 방향을 제시하는 것이다. 가상협업환경에 존재하는 사용자 각각은 손을 활용하여 가상 환경 또는 가상의 객체와 직접적으로 상호작용하는 기본 구조를 바탕으로 사용자간 소통과 협업을 통해 공동의 목표를 수행해 갈 수 있는 방식(동기화, 의사소통)을 함께 설계한다. 그런 다음 제안하는 다수 사용자 상호작용을 통해 향상된 현존감과 만족하는 경험을 제공하는지를 검증하기 위하여 소통과 협업을 고려한 아케이드 장르의 가상현실 어플리케이션을 제작한다. 그리고 참가자들을 대상으로 한 설문 실험을 진행한다. 이러한 과정들을 통해 제안한 몰입형 가상협업환경에서의 상호작용이 사용자 모두에게 만족하는 현존감과 경험을 제공함을 확인한다.
최신 IT 기술 변화의 중심점에 있는 3D 가상현실이란, 어떤 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어서, 그것을 사용하는 사람이 마치 실제 주변 상황 환경과 상호작용을 하고 있는 것처럼 만들어 주는 인간-컴퓨터 사이의 인터페이스를 하는 컴퓨터 프로그래밍 기법이다. 이처럼 무한한 가능성을 가진 3D 가상현실을 이용한 여러 가지 프로젝트가 쏟아져 나오고 있다. 현재 의학에 관한 실습 지식을 배우는데 있어서 장비 및 상황이 여의치 않은 경우가 많다. 위와 같은 필요성을 기본으로 하여, 본 논문에서는 가상현실을 기반으로 만든 간단한 의학시술 과제를 통해 교육생들이 실습해보고 기본적인 실습 흐름 및 의학 지식을 습득할 수 있는 간호 교육 시뮬레이션을 개발하였다. 환자의 상태와 병명을 표기해주며 위 환자에게 투여할 수 있는 약에 대한 선택을 교육생에게 주어준다. 교육생은 환자에게 투여할 약을 선택하고 투약할 약의 양을 조절하며, 마지막으로 투약하는 방법에 대해서 선택지를 통해 선택한다. 가상현실을 통해 몰입감을 높일 수 있어 간호교육에 효율적이다.
메타버스 서비스란 '가상', '초월' 등을 뜻하는 영어 단어 '메타(Meta)'와 우주를 뜻하는 '유니버스(Universe)'의 합성어다. 현실세계와 같은 사회.경제.문화 활동이 이루어지는 3차원의 가상세계를 의미한다. 코로나 상황 속에서 비대면 소통의 수단 중 하나로 주목받으며 업무, 친목, 각종 행사 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 2022년 신년 사업 계획에서 메타버스 단어가 들어가지 않은 곳이 없다고 한다. 그만큼 핵심 키워드로 떠오르고 있다. 즉, 메타버스는 현실을 초월한 가상의 세계로 스마트폰, 컴퓨터 등 디지털 미디어에 담긴 세계를 뜻한다. 세상은 점차 바뀌어 가고 있다. 글로벌 통계 전문 업체 스태티스타는 2021년 307억 달러(약 35조 3265억 원) 규모이던 메타버스 시장 규모가 2025년에는 약 2969억 달러(약 341조 6428억 원)까지 커질 것으로 예측하였다. 현재 시장에서 통용되고 있는 메타버스에 대한 정의는, '현실세계의 사회·경제·문화적 활동이 유사하게 실현되거나, 현실에서 제공하지 못하는 경험을 제공하는 3차원 디지털 가상공간'으로 요약된다. 2021년의 메타버스는 더 이상 상상의 영역이 아니며, 현실세계 영역으로 침투하고 있는 것이다. 현실세계와 연결되는 가상세계, 실재감을 느낄 수 있는 가상공간이 점점 현실이 되어가고 있다. 1990년대 처음으로 등장한 메타버스 개념이 2020년대에 재부상 하였는데, 과거의 메타버스보다 몰입감과 실재감 있는 경험을 제공할 수 있는 XR 기술의 결합에 대한 기대감 때문이다. 지나온 30여 년간 메타버스가 뜨거운 주목을 받게 된 이유는 기술의 발전에 있다. 초고속인터넷 5G 상용화와 더불어 6G 출현, 가상현실, 증강현실이 일상에 스며들었기 때문이다. 이러한 기술 발달은 현실세계의 물리적 객체와 가상의 객체가 상호 작용할 수 있는 혼합현실까지 발전시키는 촉매제가 되었다. 여기에 지난 2년 동안 전 세계를 강타한 코로나19로 인해 비대면, 온라인 서비스가 확산되면서 메타버스는 개념이 아닌, 우리 일상의 한 부분으로 인정받게 되었다. 현재 우리 사회는 과거에는 불가능하다고 생각했던 사회적 거리두기, 재택근무, 온라인 수업 등을 진행하면서 이렇게도 사회가 돌아갈 수 있다는 것을 점차 느껴가고 있다. 더불어 현재 코로나로 인해 멀게만 느껴졌던 메타버스 세계를 반강제적으로 경험하고 있기도 하다. 이처럼 본 고에서는 최근에 나타난 메타버스를 이해하고 방송미디어(계)와 접목된 유형과 기술적, 서비스 사례를 파악하고, 주요 기업들의 추진 방향, 주요 시사점 및 결론으로 도출해보았다.
최근 HMD 장비의 발전 및 보급 확대와 함께 가상현실 콘텐츠의 개발도 늘어나고 있으나 개발되는 대부분의 가상 현실 콘텐츠는 사용자의 인지 능력 차이를 참작하지 않고 개발되고 있고, 가상현실 콘텐츠를 이용하는 이용자에 따라 느끼는 몰입감이나 현실감이 크게 차이 나고 있다. 본 연구에서는 문헌연구를 토대로 가상현실기반 콘텐츠 제작시 내용 인지에 미치는 시각적 요인들을 도출해 내고, 실험을 통해 이러한 요인들이 콘텐츠 내용 인지에 미치는 영향과 실재감과의 상관 관계에 관하여 연구를 진행하였다. 연구 결과, 시각요인 중 색상지각과 공간지각요인은 콘텐츠 인식 및 실재감에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 운동지각 요인은 인지부조화로 멀미를 일으키고 콘텐츠의 정확한 인식에도 부정적 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 또한 VR 콘텐츠의 인지는 실재감에 크게 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
5세대 이동통신 기술의 발전은 이상(理想)적 초연결 사회 정보통신기술(ICT)을 가시화하고 있다. 특히 가상현실(VR)기술은 새로운 확장과 도약의 출발점에 놓여있다. 본 연구는 이러한 맥락에서 가상현실을 미디어로 규정하고, 공간과 소통이론을 중심으로 그 확장성에 대한 담론들을 수집·분석(thematic literature review)하였다. 먼저 1990년 가상현실 개념의 초기 논의들을 시작으로 개념을 정교화하였으며, 물리적 세계와 디지털 정보의 관계, 매체로서 표현과 상호작용 몰입감, 시뮬레이션, 예술창작론, 그리고 마지막으로 진화적 발전방향에 대해 논의하였다. 결론적으로 가상현실의 기술에 대한 담론들을 넘어 학술적 대상으로 가상현실의 발전과 진화를 위해 인지과학, 신경과학, 사회과학, 그리고 인문학적 쟁점(윤리, 인격 등)에 대한 이론적 프레임워크가 요구됨을 필역하였다. 즉, 가(假)를 넘어 가(加)로 넘어갈 수 있는 가상현실 진화가 논의될 시점이다.
현실의 물리적인 공간에서의 상호작용으로 얻은 경험을 가상현실에서 완전 몰입형 HMD를 착용한 사용자에게 동일하게 제공하기 위해서는 가상공간 내의 사물의 위치, 높이와 같은 거리감을 효율적으로 제공하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 사용자가 느끼는 실재와 가상 간 거리감 보정을 위한 제어 요소 도출을 위해 인체 데이터인 IPD, 키, 눈높이를 측정하여 실험에 반영한다. 실험 시 보다 높은 가상공간 상 거리감 인지를 위해 현실에서의 50cm, 100cm 거리감 인지 훈련을 수행한다. 실험자는 가상공간 상에서 85cm 거리에 위치한 판자를 시각적으로 가늠 후 인지한 만큼 이동하게 되고 그 거리를 측정한다. 측정된 데이터들을 바탕으로 한 분산 분석을 통해 각 데이터 간의 관계를 파악한다.
기존의 증강현실은 객체와 배경과의 원활한 상호작용을 위하여 데이터 글러브나 마커 등을 이용하였다. 이는 사용에 불편함과 몰입감 저하의 결과를 발생한다. 증강현실에서 몰입감을 강화하기 위해서는 부가적인 입력장치의 제거가 필요하다. 이를 위해 마커가 부착되지 않은 상태에서도 정확한 공간좌표의 인식을 필요로 한다. 본 논문에서는 증강현실에서의 몰입감 향상을 위해 부가적인 입력장치의 착용없이 상호 작용을 하기 위한 가상의 공간좌표 생성 기법을 제안한다. 제안된 방법은 획득한 영상을 2차원 공간상에 투영하고 특징선을 추출하여 투영된 가상공간좌표를 계산하여 가상의 객체를 투영하였다. 이는 Markerless 증강과 모바일 증강 등에 응용이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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