[AI로 거듭나는 AR·VR③] 인공지능 기술 접목한 다양한 디스플레이 기기 출시·개발 중

[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]

[③ AI기술 융합한 다양한 디스플레이 기기 출시 · 개발 중 ] 

최근엔 AR·VR 상용화를 위해 인공지능 기술을 접목시킨 디스플레이 기기 개발이 한창이다. 인공지능을 VR 시스템에 처음부터 적용해 기기의 효율화를 높이려는 시도가 국내외에서 진행중이다. 

가상현실에 대한 구체적인 개념이 발표된 것은 지난 2013년 ISSCC(International Solid State Circuits Conference) 학회에서 AMD(Advanced Micro Devices)가 미래의 개인용 컴퓨팅 시스템으로 홀로덱(Holodeck)이라는 것을 선보인 게 처음이다.

영화에서 나오던 가상 공간의 개념에 컴퓨팅 영상, 방향성을 갖는 음향, 사용자 인터페이스 기술 등을 접목하여 홀로덱이라는 개념으로 발전시킨 것이다.

홀로덱을 구현하기 위해서는 여러 개의 프로젝터 또는 디스플레이를 활용하여 가상의 공간을 구성하고, 카메라와 마이크 등을 이용해 동작 및 음성을 인식해 현실감 있는 가상 공간을 제공한다.

홀로덱 기술은 특수목적을 위한 가상 공간 구현에 적합하게 적용될 수 있는데, 국내 연구진도 실증화 개발에 성공했다. 

ETRI가 개발한 '가상훈련 시스템'은 가상훈련 참여자의 위치 및 자세를 인식, 예측해 제한된 공간 내에서 다양한 가상 군사훈련이 가능하도록 개발된 장치이다.

이 장치를 활용하면, 가상의 공간에서도 참여자의 몰입감을 높일 수 있고, 신체단련의 효과도 극대화할 수 있기 때문에 많은 비용과 시간의 절약 효과를 기대할 수 있다.

AR/VR 구현 공간의 제약을 받는 홀로덱 기술과는 달리, 마이크로 디스플레이를 이용한 AR/VR은 이상적으로는 공간의 제약을 받지 않는다는 장점이 있다.

그러나 고해상도의 이미지와 음향, 모션 인식 등에 필요한 다양한 컴퓨팅 파워로 인해, 현재까지는 제한된 형태의 기기들이 출시되고 있다.

주로 PC(Personal Computer)나 콘솔(Console) 등을 활용해 VR을 구현하기 위해 개발되어 출시된 기기들인데, 몰입감 향상을 위해 HMD 형태로 개발되었으며 주변 장치 또는 내장된 센서를 활용해 사용자와 가상 공간과의 인터렉션 기능을 제공한다.

최근엔 자체적인 컴퓨팅 기능이 내장되어 독립적으로 AR 구현이 가능한 기기도 선보이고 있다.

이러한 기기는 기존의 VR을 구현하는 제품과는 달리, 주변환경에 대한 시인성이 보장되야 하므로, 특수한 광학계를 사용해 가상의 이미지를 주변환경과 중첩하여 표현하는 것이 특징이다.

그리고 이러한 표현에서 몰입감을 향상시키기 위해서는 기기에서 주변환경을 모델링해 적절한 가상 이미지의 위치를 설정해주는 절차가 매우 중요하다.

그리고 이를 위해서는 사용자의 동공을 추적하여 사용자의 시각 특성을 실시간으로 가상 이미지 표현에 반영하는 기술도 반드시 접목되어야 한다.

홀로렌즈나 메타 같은 기기들에도 이러한 기능이 내장되어 있지만, 현재까지는 제한된 기능만 구현이 가능한 상태다.