재미와 멀미, 동시에 잡은 VR 기술이 온다

과학기술

재미와 멀미, 동시에 잡은 VR 기술이 온다
ETRI, VR 멀미 정량화 분석 기술 개발

2020.12.09 09:22 김현정 객원기자

앞으로는 멀미와 어지럼증 없는 VR 콘텐츠 사용이 가능할 것으로 보인다.

VR 콘텐츠 시장이 빠른 속도로 성장하고 있지만, 여전히 사용자의 어지럼증과 멀미 현상이 걸림돌이 돼 왔다. 하지만 국내 연구진이 VR 콘텐츠 이용 시 나타나는 어지럼증을 줄일 수 있는 기술을 개발하면서, VR 기술의 고질적 문제에 대해 설루션이 마련될 전망이다.

지난달 26일 한국전자통신연구원(ETRI)은 인공지능 기술을 기반으로 VR 멀미 정도를 정확히 예측할 수 있는 SW 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

한국전자통신연구원이 개발한 ‘VR 휴먼팩터 기반 VR 멀미 분석 및 모니터링 도구’는 VR 사용자의 개인별 특성이 반영된 체험 데이터 500건 이상을 기계학습에 적용하고, 이를 통해 VR 요소들과 VR 멀미 간에 상관성을 도출하는 소프트웨어다. 이 기술은 VR의 멀미 경험도가 사용자별로 차이가 크다는 점을 고려하여 대규모 체험 데이터를 활용하여 개발했다는 점에서 가치가 크다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 VR 콘텐츠 이용 시 나타나는 어지럼증을 줄일 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. ⒸETRI

무거운 데이터를 처리할 VR의 구원투수, 5G?

지금까지 VR 기술의 고질적 문제로 등장하는 것은 사용자의 어지럼증 호소와 데이터 처리 기술의 한계였다.

이러한 한계를 두고 VR 산업계에서는 VR 디바이스, 통신, 콘텐츠 등의 산업 인프라가 많지 않은 상태로 기술이 등장함으로써, 초기 정착 단계가 길고 험했다고 자평한다.

무엇보다도 기본적으로 데이터양이 많은 VR 콘텐츠를 종전에는 대부분 고성능 디바이스와 PC에 저장할 수밖에 없었다. 그렇다 보니 콘텐츠의 특성과 소비자 요구에 따라 고화질의 VR 영상을 제작·서비스하기에는 역부족이기도 하고, 고비용 이슈가 걸림돌이었다. 특히 인터랙티브 콘텐츠의 다중 접속이 점차 늘어나면서 데이터 처리에 난관을 겪었다.

이러한 VR 기술과 산업의 한계를 해결할 구원투수로써 5G 네트워크가 등장했다. 5G 네트워크로 인해 방대한 데이터를 쉽게 처리할 수 있는 환경이 마련된 셈이다. 5G 에지 클라우드를 활용한 고성능·초경량 디바이스와 함께 앞으로 대용량 고품질의 실감형, 인터랙티브 VR 콘텐츠 구현이 가능해질 것으로 보인다.

5G 네트워크의 등장으로 VR의 방대한 데이터를 쉽게 처리할 수 있는 환경이 마련되었다. Ⓒ게티이미지뱅크

시각과 전정 감각의 불균형이 VR 멀미를 일으킨다?

VR은 주로 사람의 머리에 HMD(Head Mounted Display) 기기를 착용하여 사용자가 가상현실(Virtual Reality)을 경험하게 하는 기술이다. 따라서 디스플레이, 영상처리, 네트워크, 디바이스 등 다양한 기반 기술들이 합쳐진 융합 기술. 특히 가상의 효과를 디스플레이에 표현하는 스테레오 비전 및 영상처리 기술은 VR 시스템을 구성하는 기술 중 가장 중요한 부분을 차지한다.

하지만 역설적으로 VR의 가장 중요한 기술이 VR의 가장 큰 문제점으로 지적되곤 했다. VR 영상 콘텐츠의 시각 정보 특성과 HMD 기기의 하드웨어적 특성은 사용자들에게 어지럼증, 두통 등 신체 반응을 동반하기 때문이다.

먼저 사람의 시각과 전정 감각의 불균형이 멀미를 유발한다는 지적이 대표적이다. 움직이는 차 혹은 배에 탑승했을 때 느끼는 멀미의 원인과 같은 것으로, 시각 정보와 위치 감각 정보가 어긋날 때 감각 갈등이 일어나서 어지럼증이 발생한다는 것이다. VR 콘텐츠가 만든 가상환경은 실제 환경의 경험 값과 다르기 때문에, 두 감각의 불균형이 발생하기 쉽다.

VR 이용자의 머리 움직임이 수직축으로 클수록 멀미 유발 정도가 높다는 결과도 있다. 즉 이용자의 머리나 주시하고 있는 화면이 위·아래로 움직이는 시간이 길수록 멀미를 일으킨다는 것이다. 또 이용자의 시점이 VR의 가상 환경과 평형을 이루지 않을 때 멀미를 호소하는 사람도 있다.

이외에도 사용자별로 멀미를 유발하는 원인과 그 정도는 다양하다. 이번 한국전자통신연구원(ETRI)이 개발한 기술은 바로 이 사용자 체험의 다양성을 데이터로 활용한 기술이라는 점에서 더 가치가 있다.

VR 기술은 사용자의 어지럼증, 두통 등 신체 반응이 항상 걸림돌이었다. Ⓒhttp://ko.cinema9dvr.com

멀미와 재미를 잡는 VR의 등장

VR 기술의 고질적인 문제점으로 지적돼 온 멀미, 어지럼증 유발을 해결할 수 있는 기술이 개발됐다. 바로 한국전자통신연구원(ETRI)이 개발한 ‘VR 휴먼팩터 기반 VR 멀미 분석 및 모니터링 도구’는 사용자로부터 생체신호 정보를 얻어 인공지능으로 VR 멀미를 예측하는 학습 엔진 소프트웨어다.

VR 영상과 사용자의 행동 간 정보 차이를 엔트로피로 해석·활용한 소프트웨어가 VR 콘텐츠를 조정하거나 편집함으로써 간편하게 멀미를 저감할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 특히 여러 데이터를 기계학습한 이 기술은 1~5단계까지 정량 지표를 바탕으로 객관적으로 콘텐츠를 조정할 수 있으며, 기존의 상용 게임엔진 프로그램과도 쉽게 호환되는 장점이 있다.

이미 개인 휴대형 생체신호 장비와 연동되어 심리·정신 분석을 위한 소프트웨어로 쓰이며, 헬스케어 분야에서 활용되고 있다.

또 연구진이 개발한 ‘VR 멀미 저감용 콘텐츠 저작 도구’는 콘텐츠 제작 과정에서 VR 요소들을 실시간으로 조절하여 멀미를 줄일 수 있어, 탑승형 놀이기구에 적용하는 등 개발 편의성이 한층 더 높아질 전망이다.

(5511)