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[4차산업 VR·AR·MR①]가상현실, 증강현실, 혼합현실 ... 현재 기술은 ?

VR과 AR, MR은 모두 실제로 존재하지 안는 현실을 구현해 사람이 이를 인지할 수 있도록 하는 기술

  • Editor. 김문선 기자
  • 입력 2020.09.10 14:51
  • 수정 2022.04.05 10:09
  • 댓글 0
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자료 : Wowza


가상현실은 2012년 오큘러스 DK1(Development Kit 1) 공개를 시작으로 일반에 널리 알려지게 되었으며, 이후, 삼성 기어 VR, 구글 카드보드 등 스마트폰을 이용해 즐길 수 있는 저가의 가상현실 체험 기기들이 속속 출현하면서 일반인들도 가상현실 기술을 손쉽게 접할 수 있는 시대가 되었다.

이전 가상현실 기술은 비행 시뮬레이션 등 일부 특수목적을 위해 사용되었지만 이제는 누구나 쉽게 YouTube, Netflix 등 콘텐츠 플랫폼을 통해 360 VR 영상을 즐길 수 있는 시대를 맞이하였다.

초기에는 360 VR 영상 등 시청각 위주의 콘텐츠가 주를 이루었지만, 전방위 트레드밀, 전용 컨트롤러, 모션 플랫폼 등 보다 전문적인 장치들이 가상현실 콘텐츠와 연동되면서 점차 사용자 체감효과가 강화된 콘텐츠가 등장하고 있다. 하지만 대부분 게임 중심의 엔터테인먼트 분야에서 주로 활용되고 있어 그 응용 분야가 아직은 제한적이다.

증강현실은 가상현실의 특수한 경우로 현실과 가상이 혼합된 콘텐츠로 초기에는 스마트폰을 이용한 지리정보 서비스로 주로 일반대중에게 소개되었으며, 2016년 나이앤틱(Niantic)에서 포켓몬고(Pokemon Go) 게임을 공개하면서 증강현실 게임으로는 이례적으로 폭발적인 인기를 끌었다.

국내에서도 2017년 1월부터 서비스를 시작하면서 한동안 사회적 이슈가 되기도 했다. 이처럼 증강현실 기술은 현실에 가상영상을 증강시켜 사용자에게 부가정보를 제공해주는 특성으로 인해 현재는 차량주행 중 운행정보를 차량 전방유리에 표시해주는 HUD(Head Up Display)로 활용되고 있으며, 제조, 유통 분야를 중심으로 조립, 수리, 검증, 모니터링 등 작업 프로세스에 활용되는 등 특히 산업용을 중심으로 그 응용 범위가 점차 확대되고 있다.

하지만 일반사용자를 위한 범용성 증강현실 전용 디스플레이 장치의 부재로 대부분 스마트폰, 태블릿 위주로 콘텐츠와 서비스가 개발되고 있어 사용성과 서비스에 제약이 따른다.

혼합현실은 현실과 가상영상이 상호작용하는 증강현실의 특수한 형태로 2016년 MS가 홀로렌즈(HoloLens)를 발표하면서 시장에서 본격적으로 주목받기 시작했으며, 이를 활용한 자동차 설계, 우주항공, 교육 분야에서 일부 적용되고 있다.

가상현실, 증강현실, 혼합현실은 컴퓨터그래픽(Computer Graphics: CG)을 기반으로 구현되며, 사용자의 시야에 펼쳐지는 영상에서 CG 영상이 차지하는 비율에 따라 반적으로 CG만으로 사용자의 전체 시야에 콘텐츠가 출력되어 몰입감, 현장감을 제공하면 가상현실로 구분할 수 있고, 사용자가 위치하는 현실과 CG 영상 일부가 합성되어 출력되면 증강현실 또는 혼합현실로 구분할 수 있다.

가상현실은 HMD와 같은 착용형 디스플레이 장치를 이용하여 외부 시야가 차단된 상태에서 CG 영상을 보여주는 방식인 몰입형 가상현실(Immersive VR)과 돔 스크린, CAVE(Computer Aided exploration of Virtual Environment) 등 비착용형 디스플레이 장치를 통해 구현되는 비몰입형 가상현실(Non-Immersive VR)로 구분하기도 한다.

몰입형 가상현실의 경우, PC, 게임콘솔과 HMD를 연결하여 CPU, GPU 성능을 이용하는 방식인 데스크톱 가상현실(Desktop VR)과 HMD에 스마트폰을 장착하여 스마트폰의 컴퓨팅파워를 이용하는 모바일 가상현실(Mobile VR)로 구분하기도 한다.

증강현실과 혼합현실은 사용자 시야에 출력되는 영상의 일부로 CG를 사용하는 공통점이 있지만, CG 영상이 현실의 부가적인 정보를 제공해주는 형식과 수준이면 증강현실, 실제와 같은 CG 영상이 현실의 일부처럼 작동하면서 상호 가능한 수준이면 혼합현실로 구분할 수 있다.

활용측면에서 보면, 가상현실은 사용자의 시야가 완전히 차단되고 오로지 가상으로 만들어진 세계만 보이게 된다. 가상현실은 현실이라는 단어를 포함하지만, 우리가 사는 현실과는 완전이 구분된 다른 현실이라는 의미를 나타내기 위하여 가상현실이라고 한다. 증강현실은 실재 세계를 증강하는 것을 의미 한다.

밖이 보이는 글라스형 헤드셋을 사용하거나 휴대폰 카메라로 현실을 투명하고 그 위에 부가 정보를 보여주는 것이다. 차량 네비게이션 중 동작 시 카메라로부터 받은 영상 위에 차량 진행방향이나 주위 건물정보를 표시해주는 것들이 증강현실의 대표적인 예라고 할 수 있다. 혼합현실은 가상현실과 현실세계에 가상정보를 대해 보여주는 기술인 증강현실을 혼합한 기술을 뜻한다.

VR과 AR, MR은 모두 실제로 존재하지 안는 현실을 구현해 사람이 이를 인지할 수 있도록 하는 기술이라는 점에서 공통점이 있다. 하지만 AR은 실제 현실에 가상의 현실을 더해 보여주는 방식이고 VR은 모두 허구의 상황이 제시된다는 점에서 차이가 있다. MR은 AR과 VR을 혼합해 현실배경에 현실과 가상의 정보를 혼합시켜 제공하는데, 대용량 데이터를 처리할 수 있는 기술인 5G 기술이 필요하다.

결론적으로 가상현실, 증강현실, 혼합현실 분야는 2012년부터 꾸준히 성장하고 있으며, 단순 기술이 아니라 현재 포화상태에 이른 모바일 시장을 대체할 차세대 컴퓨팅 플랫폼으로 활용 가능하기 때문에 글로벌 IT기업들이 앞 다투어 시장선점에 열을 올리고 있다. 하지만, 앞서 소개한 주요제품 중 국내제품은 기어 VR뿐이며, 이마저도 순수 국내 기술로 제작된 제품으로 보기는 어렵다.

현재 국내 관련기술 수준은 미국, 유럽, 일본보다 1~2년 늦은 수준으로 보고되고 있으며, 중국은 급성장세를 유지하고 있어 국내 기술을 위협하고 있다. 많은 전문가들은 2020년을 기점으로 증강현실 시장이 가상현실 시장을 추월하고, 더욱 확대될 것으로 예상하고 있으며, 향후 혼합현실 기술이 적용된 인터페이스가 현재의 인터페이스 환경을 대체할 것으로 예상하고 있다.

다행히 가상현실과 비교하여 현재의 증강현실 시장은 상대적으로 하드웨어 의존률이 낮고, 콘텐츠보다 서비스 위주로 시장이 형성되어 있다. 5G 이동통신기술, IT 제조기술, S/W 제작기술 등 국내 IT 기술의 강점을 살려 향후 이들 분야에서 주요제품, 서비스가 국내기술로 채워지기를 기대한다.

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