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[AI로 거듭나는 AR·VR①] 인지 메커니즘 이해 통한 몰입감 향상 기술개발 '박차'

[뉴스비전e 박준상 기자] 최근의 과학기술은 시간과 공간의 한계를 극복하고, 인간의 생각이나 감각을 모방하는 기술에 촛점이 맞춰지고 있다.

한동안 침체됐던 가상·증강(AR/VR) 기술이 인공지능을 통한 인지기술과 접목을 통해 돌파구를 찾고 있다. 

인공지능을 적용한 실감미디어는 각종 서비스, 게임 개발과정 및 구현, 교육 등 더욱 다양한 산업분야와의 연결을 예고하고 있다. 

이미 장거리 이동을 하지 않고도 유명한 관광지를 경험하고, 게임 속의 주인공이 되어 가상의 세계를 누비고, 위험한 훈련을 안전하게 연습할 수 있는 시스템이 AR/VR 기술로 구현되기 시작했다.  [편집자 주]

< VR 디지털 역사 체험 학습관 / 에버랜드 >

 

[① 인지 메커니즘 이해 통한 초실감 구현 기술 개발 '박차']

지난 1833년 영국의 찰스 휘트스톤(Sir Charles Wheatstone)에 의해 제안된 AR/VR은 1968년 이반 서덜랜드 (Ivan Edward Sutherland) 교수팀에 의해 최초의 기기가 개발된 이후, 수많은 개발과정을 거치며 양산화에 다가섰다.

2016년 CES(Consumer Electronics Show)를 계기로 스마트 폰을 이용한 다양한 AR/VR 기기들이 우리 곁에 선보이게  됐지만, 당초 미디어 세계를 급속도로 바꿀 것이라는 기대치와 비교하면 산업성장은 미미했다. 

'보다 더', 시간과 공간의 한계를 극복하고, 또 하나의 현실을 경험하고자 하는 이용자의 니즈는 예상보다 높기 때문이기도 하다. 

이 기대치를 반영하기 위해,  VR과 AR시장이 인공지능 기술까지 적용하기 시작했다.  

현실 세계에서 인간이 어떠한 방식으로 사물을 인지하고 판단하는지를 파악해, 이를 가상현실과 증강현실 기술상의 메커니즘에 반영하기 위한 시도다. 

보다더 현실에 가깝도록, 최대한 실감나게 구현하기 위해, 다양한 시각, 청각, 촉각 등을 인공적으로 재생할 뿐 아니라 개인별 편차를 고려해 보정할 수 있는 기술까지 필요해진 것이다. 

이를 위해 AR/VR 기기에 인간의 시각 인지구조를 모방한 디스플레이를 구현하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다.

인간의 인지에서 가장 큰 비중을 차지하는 감각이 바로 시각이기 때문이다.

양안 시차를 구현하기 위해 양안에 각각 2K급 영상을 제공할 수 있는 마이크로 디스플레이를 개발하고, 망막의 두께를 조절하여 초점거리를 조절하는 기능을 구현하기 위해 전기적으로 초점거리 가변이 가능한 광학 렌즈를 개발하고 있다.

또한 단안에 제공되는 영상에도 다양한 시점을 제공하기 위해 집적 가능한 마이크로 렌즈 기술을 개발하고 있다. 

이 뿐만 아니라 몰입감 높은 가상현실 구현을 위해서는 컴퓨팅 파워, 디스플레이 해상도, 경량화, 3D센싱, 햅틱, 음향 등 복합적인 기술 향상이 필요하다.

특히 향상된 동작인식을 제공하는 3D센싱 기술의 경우, 특히 가상현실 분야에서는 탁월한 상호작용 및 몰입감 향상을 위해 필수적인 기술이다.

< VR 기기를 체험하고 있는 사람들 / 삼성뉴스룸 >

그러나 전세계에서 수많은 연구팀들이 R&D를 펼치고 그 결과를 관련 학회 등을 통해 많이 보고하고 있지만, 그 성능이 아직 몰입감 높은 AR/VR을 구현하기 위한 수준에는 미치지 못하고 있다.

실제로 단안에 두 개 이상의 시점을 제공하기 위해서는 최소 4K급 이상의 디스플레이가 필요하지만, 최근까지 2K급에 머물러 있는 상태다.

또한 초점거리 가변을 위한 렌즈는 응답속도가 너무 길거나(수백 msec 이상), 연속적인 초점거리 가변이 어려워 아직까지는 요소기술 개발에 집중하고 있는 상태다.

정보통신기술진흥센터는 "전세계 기업과 연구소들이 그동안의 많은 연구결과들을 토대로 정량적 목표를 설정되고, 이를 달성하기 위한 다양한 기술을 개발하고 있다"라며 "늦어도 2~3년내에는 구체적인 성과를 거둘 수 있을 것"이라고 예상했다.

특히 "AR/VR 시장이 빠르게 성장하기 위해서는 일반소비자들도 손쉽게 영상을 만들어 업로드해 이용할 수 있는 환경을 구비되어야 한다"며 "혁신적 신규 서비스를 창출하기 위해서 정부의 정책적 지원과 함께 관련 법과 제도 등을 미리 준비해야 할 것"이라고 강조했다.

박준상 기자  newsvision-e@hanmail.net

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