[과학 핫이슈]가상현실(VR) 주요 기술

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출처 : 게티이미지뱅크
<출처 : 게티이미지뱅크>

가상현실(VR)과 증강현실(AR)이 인기인 가운데 가상현실에 들어가는 기술은 잘 모르는 이가 많다. 가상현실이 무엇인지, 어떤 기술이 사용되는지 살펴보자.

가상현실과 증강현실의 차이는 이렇다. 가상현실은 실제로 존재하지 않는 현실을 구현해 우리의 감각과 인지를 활용하는 기술이다. 이미 그래픽으로 만들어 놓은 고해상도 3차원 이미지를 헤드셋 같은 디스플레이 장치를 이용해 두 눈으로 보면서 마치 자신이 그 속에 있는 것과 같은 착각을 일으킨다. 의료, 쇼핑, 광고, 성인물 등 다양한 비즈니스 모델로 확대가 가능하다. 이 중에서도 가장 활발하게 가상현실 콘텐츠로 부상하고 있는 것은 `성인물`이다.

증강현실은 카메라로 얻은 실제 바깥 이미지에 가상의 그래픽을 더해 합성된 이미지를 보여주는 것을 뜻한다. 포켓몬 고가 대표적인 증강현실 콘텐츠다.

가상현실은 디지털콘텐츠가 성장하던 2003년 한 때 주목받았으나 하드웨어 등 성능 한계로 현실감과 몰입감을 표현하지 못해 주력 산업으로 부상하지 못했다. ICT 발전과 콘텐츠 제작 환경의 변화로 최근에는 가상현실 기술이 급속히 확산되고 있다.

한국전자정보통신연구원(ETRI)는 `가상현실 동향분석` 보고서에서 다섯 가지 핵심 기술을 설명했다. △출력 △음향 △오감 △모션 △입력이다. 출력 기술은 시각으로 정보전달을 위한 방법으로 영상 출력 인터페이스 기술로 발전하고 있다. 생생하게 느낄 수 있는 현실감과 몰입감은 시각으로 향상될 수 있다. 다만 아직까지 가상현실의 어지러움과 동작이 느리게 반응하거나 잔상이 생기는 동작블러 현상을 제거하기 위해 해상도와 성능을 높이는 방향으로 기술이 발전하고 있다

음향 기술 시각과 청각을 이용한 정보전달 방식이다. 과거와 현재 등 시점을 자유롭게 이동하는데 따른 입체감 표현과 현실 몰입감을 극대화하려는 3D 실감음향 기술로 발전하고 있다. 3D 실감음향은 ICT와 하드웨어 성능발전으로 현실과 구분되지 않는 콘텐츠 구현이 가능해지고 있다. 그 덕분에 게임, 테마파크 같은 엔터테인먼트 분야와 교육이나 훈련, 가상치료, 제조, 국방 등 다양한 사업과 융합된다.

오감 기술은 가상현실 콘텐츠 실감성과 몰입감을 높이기 위해 촉각, 후각, 미각 같은 오감을 자극하는 인터페이스 기술로 발전하고 있다. 촉각을 표현하는 것은 스마트폰 진동 표현이 대표적이다. 이 외에도 공기를 이용한 오감 표현이 개발되고 있다. 디즈니 연구팀에서는 에어리얼(Aireal)을 개발했는데, 헤드셋을 쓰면 손이나 얼굴까지 거리를 계산해 동그란 형태의 압축 공기를 분사해 촉각을 느끼게 하는 기술이다. 후각이나 미각은 전달하기가 어려워 지속적인 개발이 이뤄지는 추세다.

모션 기술은 가상현실상에서 좀 더 현실과 가까운 체험을 느낄 수 있게 하는 기술이다. 시장에서는 점차 공간, 비용이 크게 필요하지 않은 형태의 차세대 모션 플랫폼 발전을 예상하고 있다. 흔들의자처럼 사람이 한명 앉아서 전후좌우로 움직여 움직이는 정도에 따라 3DOF, 6DOF로 구분된다.

입력 기술은 음성이나 동작을 한꺼번에 활용할 때 제대로 인식될 수 있는 형태로 개발되고 있다. 자연스러움과 사람이 사용할 때 가장 편한 방식으로 몰입감과 현실감을 높일 수 있는 기술로 발전되고 있다.

특히 동작인식은 움직이는 동작을 기계가 인식해 사용자의 의도를 파악하는 것이 핵심 기술 요소다. 이 때문에 보다 정밀한 추적을 위해 3D 센싱 기술을 활용한다. 3D 센싱은 추적 부위에 따라 몸통, 머리, 손, 동공의 흐름을 카메라가 잡아내서 배경과 사람을 분리해 3D 공간에 정보를 제공하는 기술이다. 카메라 영상을 빠르게 분석해 동작을 인식해야 한다. 움직임을 인지하기 위해 뎁스(Depth) 카메라를 주로 사용한다.

인간의 상상력은 가상현실이 성공하는 데 주요 요인이다. 다섯 가지 기술도 중요하지만 혁신적 사고에 바탕을 둔 창의적 실험이 가능해야 한다. 국내 산업은 첨단기술을 받아들이는 능력과 콘텐츠 질이 높아 글로벌 경쟁에서 상대적으로 유리하다.

보고서는 “가상현실 시장이 대중적으로 성공을 거두려면 가상현실 디바이스 확산뿐만 아니라 핵심 콘텐츠, 소프트웨어, 서비스 플랫폼, 고도화된 네트워크 등 생태계 형성이 중요하다”며 “특히 게임, 영화, 스포츠, 테마파크와 같은 콘텐츠 산업에서 경험이 교육, e커머스, 헬스케어 등 타 산업으로 융합이 확산될 것”이라고 설명했다.

송혜영기자 hybrid@etnews.com