[뉴스비전e 이진구 기자] 가상·증강현실을 구현하기 위해서 필요한 현실세계 인지·모델링 기술 은 어떻게 발전할 것인가. 적용범위는 어디까지일까.

AR,VR 기술에 대한 전문가들의 정의는 현실세계 인지·모델링 기술이란 가상현실을 체험하고자 하는 사람이 위치하고 있는 현실공간의 지리적 위치 및 공간 좌표를 캡처하고, 가상현실로 구현하고자 하는 객체(object)의 시각·청각·촉각적인 특징을 컴퓨터로 스캐닝하여 모델링하는 것이다. 

예를 들어 롤러코스터를 타는 상황을 가상 현실로 경험하기 위해서는 실제 운행되는 롤러코스터에 사용자가 위치할 만한 장소를 정해 360° 카메라를 달고 촬영을 하거나 이러한 상황을 컴퓨터 그래픽으 로 만들어주는 것이 필요한데, 이때 쓰이는 기술이 바로 AR,VR이라는 거다. 

이 같은 기술은 앞으로 크게 발전할 것이라는데는 기술 전문가 그룹이나 관련 산업 종사자들은 공감하고 있다. 

▲오감이 방응할 수준의 강력한 현실모방

한국과학기술기획평가원(KISTEP)은  '기술영향평가 보고서'를 통해 사용자의 주변 환경을 감지하는 센서가 지금보다 훨씬 작고 얇아져 부착이나 이식, 또는 착용할 수 있게 되고, 이를 통해 수집하고 해석한 정보를 환경이나 다른 사람의 기기와 공유하해 실시간으로 현실세계를 인지하고 모델링 할 수 있게 될 것으로 예상했다.

두번째 세부 기술인 실감형 콘텐츠를 구현하는 기술은 가상·증강현실 공간 에서 객체의 오감 속성이나 관련 영상, 음성 등의 미디어 데이터를 스토리텔링 에 따라 실감나게 체험할 수 있는 콘텐츠로 만들고 사용자에게 제공하는 기술이다.

예를 들자면, 촬영한 롤러코스터 영상을 놀이공원 대용의 게임이든, 고소공포증을 극복할 수 있게 해주는 의료도구든, 하나의 목적을 가진 프로그램 으로 만들어내는 기술인 것이다.

현재는 주로 시각과 청각에 의존하고 있으나 미래에는 후각·촉각 등 오감을 통합적으로 모방·복제하여 현실과 구분하기 어려울 정도의 사실성을 갖추는 수준으로 나아갈 수 있을 것으로 KISTEP는 예상했다.  

▲가상, 증강현실이 확장하기 위한 인터랙션 기술

인공지능을 활용하여 사용자의 반응에 적응적으로(adaptive) 대응하거나 감성적인 반응까지 가능한 수준으로 상호작용할 수 있게 될 것으로 가상·증강현실을 더욱 실감 나게 체험하기 위해서는 실감 인터랙션 기술도 필요하다고 연구기관과 기술평가기관들 보고 있다.

가상현실 롤러코스터를 타다가 고개를 향하는 방향에 따라 위를 보면 하늘이, 옆을 보면 풍경이, 아래를 보면 땅이 보일 수 있도록 해 주는 기술이다. 이를 위해서는 카메라 추적 기술로 공간에서 기준 좌표를 결정하고, 사용자의 위치나 방향, 자세를 추적할 수 있는 장치가 있어야 한다.

증강현실의 경우 현실 의 이미지와 가상의 이미지를 위화감 없이 겹쳐 보여주는 데 이 기술이 매우 중 요하게 사용된다. 현실세계가 가상세계와 주고받는 입출력 정보를 바탕으로 콘 텐츠를 제어할 수 있는 기술이기 때문이다.  

사용자의 명시적 요구에 반응하는 데 그치고 있는 현재의 실감 인터랙션 기술 은 앞으로 사용자의 환경과 묵시적 의도를 스스로 파악하고 다감각을 통합적으 로 활용하는 직관성 높은 상호작용까지 지원하는 기술로 발전할 전망이다.

▲AR·VR 기술 진화의 미래...현실 모방의 결정체 체험기술에 통신네트워크 기술도 더해

마지막으로 살펴볼 세부 기술은 가상·증강현실 체험 기술이다.

이는 가상으로 만들어진 실감 콘텐츠를 인체공학적으로 설계된 다양한 주변장치를 연동해 현실감 있게 표현하고 재생하는 기술이다.

주위의 시각 정보를 차단하고 가 상현실만 또렷하게  보여주는 헤드 마운트 디스플레이(HMD: Head Mounted Display), 현실이미지 위에 가상이미지를 자연스럽게 보여주는 안경형 장치, 가상현실에서 만지고 있는 물체의 촉감을 그대로 전해주는 장갑형 장치 등에 관한 기술 등이다.

헤드 마운트 디스플레이는 ‘헤드 마운트 디바이스’라고도 하며 머리에 쓰고 영상을 즐길 수 있는 장치로, 휴대하면서 영상 물을 대형 화면으로 즐기거나, 수술이나 진단에 사용하는 의료기기에 적용할 수 있는 차세대 영상표시 장치다. 

책상이나 거실에 놓는 TV/모니터, 영화관에서나 볼 수 있는 대형 스크린과 달리, 작은 디스플레이가 부착된 장치를 머리에 쓰면 눈 앞에 있는 화면을 통해 마치 거대한 화면을 보는 듯한 효과를 준다.

이 같은 체험 기술은 가까운 미래에 안경형 개인장비를 이용해 즐기는 개인적 체험에서 더 나아가 디지털 홀로그램 기술 등을 이용한 단체 체험 및 통신 네트워 크 기술에 의한 원격 체험까지도 가능할 것이라는 예상이다. 

최근 연구에 따르면 다양한 유사 홀로그램 기술들이 개발 중이며, 가상·증강현실 기술이 융합한 혼합현 실 공간에서 소셜 네트워크를 구현하는 방법에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 

실제 의료 수술에 있어 홀로그램 렌즈와 홀로그래픽 시스템이 진화를 거듭하고 있는 추세다.