좋은 사람들의 아침 (2010.1.19) 미래디자인 - 융합 가상현실의 세계

제2의 ‘3D 영화 붐’ 몰고 온 아바타 ▲ 아바타는 경악할 만한 수준의 3D 기술로 관객을 모으고 있다. 지난 10일 미국 라스베이거스에서 폐막된 세계 멀티미디어 가전전시회 ‘CES 2010’의 최대 화두 역시 3D였다. 전시회장에서 소니는 올해부터 그룹 내의 전체 사업 영역을 총동원해 가정에서의 3D 엔터테인먼트 보급을 가속화시킬 것이라고 선언했다. 또 삼성과 LG 등 세계적인 디스플레이 업체들도 대부분 주력제품으로 3D TV를 선보였다. 영국 스카이TV는 올해 남아공 월드컵 대회의 축구경기를 3D 전용채널로 중계할 계획이라고 한다. 심지어 라스베이거스에서 최근 폐막된 세계 성인용품 전시회에서는 최초의 TV용 3D 포르노 영화가 공개되기도 했다. 다행히 우리나라도 정부에서 3D 기술을 국책 프로젝트로 지정하고 예산을 배정해 소프트웨어 개발을 진행 중이다. 올해 말쯤이면 국내에서도 한국과학기술원(KAIST) 개발진이 참여해 특수효과를 개발한 ‘한반도 공룡’이란 영화가 개봉될 예정이다. 또 영화진흥위원회에서는 인력 양성부터 제작 지원, 해외 보급까지 3D 영화 일괄 지원 시스템을 구축한다고 13일 발표했다. 제임스 카메론 감독의 아바타는 경악할 만한 수준의 3D 기술로 관객을 모으고 있다. 거기에다 뛰어난 연출력과 3D를 위한 창의적인 콘텐츠가 3D 영상을 더욱 돋보이게 하고 있다. 3D라는 새로운 영상 패러다임을 열기 위해서는 과학기술과 창의성이 이처럼 서로를 떠받쳐주어야 한다는 평범한 진리를 아바타는 잘 보여주고 있다

가상현실이란? 가상현실이란? 상상의 세계를 현실과 같이 만들어 내고 인체의 모든 감각기관 (눈, 코, 귀, 입, 피부 등)이 인위적으로 창조한 세계에 몰입하게 함으로써 자신이 바로 그 곳에 있는 것처럼 느낄 수 있는 공간을 의미 가상현실에서는 현실 세계에 대한 시뮬레이션뿐만 아니라  현실 세계에서 불가능한 체험을 가능하게 해 줄 수 있다 멀티미디어 기술의 발전으로 가상현실의 구현이 가능

가상현실이란? 가상현실 시스템의 요구사항 임장감(Presence)과 몰입감(Immersion) 상호작용성(Interactivity) 자율성(Autonomy) 가상현실 시스템의 요구사항

가상현실이란? 가상현실 시스템의 종류 몰입형 가상현실 시스템(Immersive VR System) 비몰입형 가상현실 시스템(Non-Immersive VR System) 증강현실 (Augmented Reality)

가상현실이란? 가상현실 시스템의 구성 가상현실 시스템은 크게 렌더링(Rendering) 시스템, 입력장치, 출력장치, 가상현실 응용 개발 소프트웨어, 3차원 모델링(Modeling) 소프트웨어로 구성 입력장치는 참여자의 위치, 방향 및 행위로 인한 이벤트 정보를 전송 출력장치는 입력정보에 대응하는 3차원 영상, 음향, 촉각(Force Feedback) 등의 출력을 전달 렌더링 시스템은 참여자의 정보를 ‘월드 데이터베이스’에 반영하여 실시간으로 새롭게 변화된 3D 영상과 음향을 재생 월드 데이터베이스는 가상현실과 관련된 데이터를 저장, 관리

가상현실이란? 가상현실 시스템의 처리과정

가상현실 하드웨어 그래픽 렌더링 시스템 Silicon Graphics 워크스테이션 전문적인 VR application을 개발하기 위해 가장 많이 사용되는 장비 성능이 뛰어난 만큼 매우 고가 실시간 그래픽 렌더링을 위해서 RISC 프로세서, 비디오 가속보드 및 대용량의 RAM을 사용  자연스런 영상을 얻기 위해서는 적어도 초당 25 ~ 30 fps 수준의 실시간 렌더링 요구 대표적인 SGI 워크스테이션으로는 O2, Indigo 2, Octane, Onyx 등이 있다

가상현실 하드웨어 3D 그래픽 가속 보드(3D Graphic Accelerating Board) 입력장치 PC용 데스크탑 VR 시스템을 구성하기 위해서는 VRML 또는 3차원 그래픽 라이브러리(OpenGL, Direct 3D 등)를 지원하는 그래픽 가속보드가 필요 대표적인 OpenGL 가속보드는 3D Labs 사의 FireGL, Permedia 시리즈, ATI 사의 Rage 시리즈, RivaTNT, Voodoo등이 있다 입력장치 데이터 글러브(Data Glove) : 섬유굴절 케이블을 이용하여 각 손가락의 굽힘과 뻗침을 측정 사이버 스틱(Cyberstick), 스페이스 볼(Spaceball) : 3차원 위치와 방향 좌표 입력이 가능한 장치

가상현실 하드웨어 출력장치 HMD(Head Mounted Display) 크리스털 아이(CrystalEyes) 가상공간에서 강제적인 몰입효과를 얻을 수 있는 디스플레이 장치 HMD를 착용하고 있는 사용자의 주시방향을 탐지하여 지속적으로 가상환경을 변화시키는 추적기능을 갖는다 단점으로 착용감과 해상도가 떨어지며, 장시간 착용시 멀미(Motion Sickness)를 유발할 수 있다 크리스털 아이(CrystalEyes) 컴퓨터 스크린 상의 이미지를 3차원 입체화상으로 보여주는 입체안경 완전한 몰입감은 느낄 수 없지만 2차원 화면과 3차원 입체 화면의 전환이 용이하고 센서 범위 내의 여러 사람이 동시에 사용 가능

가상현실 소프트웨어 VR 소프트웨어 3차원 모델링 소프트웨어 가상공간의 3차원 물체를 생성, 편집하는 3차원 모델링 소프트웨어 VR시스템의 구성요소(입출력장치, 모델링 데이터베이스 등)를 통합, 제어, 관리하는 VR 응용 개발 소프트웨어 3차원 모델링 소프트웨어 가상세계를 구성하는 3차원 물체를 생성, 편집 3차원 모델링 소프트웨어는  영화, 광고용 3차원 애니메이션 제작에 많이 사용되고 있으며, 기능에 따라 저가에서 고가의 제품이 다양하게 사용

사이버스페이스 사이버스페이스 1987년 W.Gibson의 SF소설 'Neuromancer'에서 처음 사용된 용어 네트워크를 매개로 하여 컴퓨터와 같은 커뮤니케이션 수단을 기반으로 정보와 지식, 나아가 감각까지도 공유할 수 있는 가상공간을 의미 물리적인 제약을 초월하여 컴퓨터를 매개로 하여 대화할 수 있는 가상공간으로 현실공간과는 또 다른 체험의 장소

사이버스페이스 네트워크 환경에서의 가상공간 컴퓨터를 매개로 한 커뮤니케이션 발달 단계 사이버스페이스에서는 아바타를 통하여 다른 사용자와 실시간으로 의사소통이 가능 기존의 의사소통 방법과는 다른 새로운 방법이 존재 가능 Online-BODY : 언어로만 제한되어 있는 의사소통 수단을 아바타의 정서적 표현으로 보완하는 방법 온라인 상에서 사용하는 가상의 도구 자발적으로 행동을 창출할 수 있고, 이에 따라 인간관계가 형성되어 새로운 행동 양식과 같은 사이버스페이스 독자적인 문화나 사회기반이 형성 가능

가상현실의 활용과 미래 가상현실의 활용 분야 건설/설계 분야 사이버 쇼핑몰 건물의 시공 전에 가상의 모델하우스를 구축하여 설계 상의 오류나 인테리어 디자인에 대한 소비자의 반응을 미리 예측 가능 소비자는 가상 모델하우스에서 벽지, 조명등을 바꾸어가며 취향에 맞는 분위기를 선택 가능 구축 사례 : 삼성건설, 동아건설, 현대산업개발, 한샘 등 사이버 쇼핑몰 3차원 공간상에 쇼핑몰을 만들어 놓고 각종 시설물과 상품을 배치하여 내부에서 자유로운 쇼핑 가능 전자상거래 시스템과 연결되어 실제 홈쇼핑을 가능하게 한다

가상현실의 활용과 미래 가상현실의 활용 분야 원격존재(Telepresence) 교육, 훈련, 엔터테인먼트 네트워크 통신 원자력 발전소나 제철소, 3D 분야에서 가상현실을 이용하여 원격지 오퍼레이팅 룸에서 작업장에 투입된 로보트를 제어. 교육, 훈련, 엔터테인먼트 실내 운전연습기(Driving Simulator), 비행 훈련시스템(Flight Simulator), 게임 등 네트워크 통신 네트워크를 통한 가상세계를 구축. 최근 들어 인터넷의 폭발적인 확산과 대중화로 많은 컴퓨터들이 네트워크로 연결되면서 서로 정보를 주고받는 분산과 공유 기능의 중요성이 부각. 원거리의 사람들이 동시에 네트워크를 통해 가상공간에서 대화하고 일할 수 있는 환경이 구축되어 실시간적으로 상호 작용이 가능

가상현실의 활용과 미래 가상현실의 미래 전문적인 VR 관련 장비가 아직은 매우 고가이나  PC상에서 구현 가능한 VR 장비의 가격의 하락으로 VR 응용시스템의 대중화가 예상 초고속 정보통신망이 구축되는 시점에서는 분산환경에서의 VR 응용이 가능 VR 기술은 교육, 엔터테인먼트, 건설, 시뮬레이션 등 그 응용분야가 광범위 VR 기술의 미래는 HMD나 Data Glove와 같은 VR 장비나 강력한 컴퓨터에 의해 좌우되기 보다는 VR 환경 구축에 필요한 엄청난 양의 데이터를 어떻게 처리하고 관리할 것인가가 보다 중요한 과제

웹에서의 가상현실 웹에서의 가상현실 웹에서 활용되고 있는 대표적인 VR기술 VRML 기반, Superscape VRT 기반, Quicktime VR 기반, 기타 3차원 모델 플러그인 등 VRML과 VRT는 사용자 입력에 의한 네비게이션이 가능하고, 애니메이션, 사운드 및 스크립팅 기능을 지원하여 동적인 3차원 환경을 연출 QuickTime VR은 파노라마 VR이라고도 불리며 연속적인 사진을 파노라마 형식으로 배열하여 네비게이션 효과를 연출하는 방식

웹에서의 가상현실 VRML(Virtual Reality Manipulation Language) VRML은 Web환경에서 동적인 3차원 환경을 개발하기 위하여 표준으로 제안된 스크립트 형식의 언어 현재 VRML 2.0 까지 발표되어 있으며, 기능을 보완하여 VRML 3.0 이 발표될 예정임

새로운 비즈니스 발굴 노래방 – 비디오방 – 전화방 – VR방 (프랜차이즈) 사이버 테마파크 – VR 테마파크 (시뮬레이터)