2019. 12. 19. 11:42

VR을 30분 이상 경험하면 어지러워용 @.@ 

VR 콘텐츠를 장시간 이용할 경우 어지럼증, 두통, 오심, 눈 통증 등 신체적 부작용이 일어날 수 있다는 사실! 



VR 기기가 보급되면서 이러한 3D 멀미 현상이 대중에게 더 널리 알려지기도 했다. 

일반적으로 VR의 3D멀미는 평면 화면을 보는 것보다 훨씬 심한 증상을 보인다. 

영미권에서는 Virtual Reality Sickness; VR-Sickness 이라고 지칭한다.


VR은 HMD(HMD; Head Mounted Display, 머리에 착용하는 디스플레이 장치를 말함) 방식으로 경험하며, VR의 대중화를 위해 스마트폰의 디스플레이를 보조기기(ex. 구글 카드보드, 기어VR, 폭풍마경)에 도킹하여 사용하는 것이 일반적이다. 사실 필자는 어떠한 디스플레이가 VR 사용 맥락에서 어떠한 장점이 있는지, 멀미 정도를 감소시킬 수 있는지 탐색하고 비교하는 산학 연구에 참여한 적이 있다. 당시 기억으로는 해당 연구 과제가 너무 어렵게 느껴졌는데, 1) 열린 결말로 어떠한 장점이 있는지 탐색해야 했으며, 2) 연구 당시 멀미는 측정할 수 있는 장비가 특별히 없었고, 참여자 응답방식으로 수치화된 점수를 합산하는 방식인 SSQ(SSQ; Simulator Sickness Questionnaire)정도로만 멀미 정도를 파악할 수 있었기 때문이다. 


그래서 몇 가지 측면을 추가하여 종합적인 VR-디스플레이 관련 인지,인체 공학을 살펴보고자 하였다. 일정 시간 동안 VR을 체험한 후 

각막건조도, 굴절률 등의 생리적 반응을 측정하거나, 

VR 상에서 텍스트 인지 테스트, 색차 분별 테스트 등의 인지 반응 측정, 

그리고 SSQ와 화질 만족도와 같은 감성적 반응 측정 등 

다양한 차원에서 VR-디스플레이의 성능을 비교 분석하고자 하였지만, 뚜렷한 결과값이 없어- 뗏목을 타고 망망대해를 항해하는 기분이 들었던 기억이 있다..


 

△  HMD 제품에 쓰인 디스플레이 패널 종류에 따른 생리적(physiological), 인지적(cognitive), 감성적(affective) 반응에 대한 연구 모습 


SF영화에서는 가상현실의 미래상을 너무나도 멋있게 그리고 있지만, 자연스럽게 상을 구현하는 것은 정말 어렵다. 또한 단순히 시각 체계 뿐만 아니라 뇌가 인지하는 방식도 고려되어야 하기 때문에 단순 디스플레이 방식으로는 완전 몰입형 가상현실을 구현하기에는 한계가 있다. 멀미와 같은 부작용이 일어나는 이유도 현실이 아닌 가상을 받아들이는 과정에서 시각 말고도 다른 감각 정보와의 인지 부조화가 일어나기 때문에 발생하는 것이다. 같은 컨퍼런스에서 여러 VR 콘텐츠를 체험한 김규은 매니저의 글을 참고한다면, VR의 멀미 현상에 대해 생생히 알 수 있으니, 이 글을 읽기 전에 해당 기사글을 읽고 오시면 좋을 듯 하다! 

VR/AR산업이 점차 가시화 되면서, 2016년에 한국가상증강현실산업협회(이하 KOVRA)가 창립되었으며, KOVRA는 약 260여개의 회원사를 보유한 국내 VR/AR산업의 대표 기관이라 할 수 있다. 이와 비슷한 역할을 하는 글로벌 조직으로는 ARVRA(ARVRA; AR/VR Association)가 있으며, 이 곳에서 제창하는 VR/AR 관련 글로벌 표준에 맞게 KOVRA에서도 아래와 같이 VR 이용시간을 권고하고 있다. VR을 30분 이용시 10~15분 정도 휴식을 권고하며, 30분 이상의 장시간 사용을 피해야 한다고 되어 있다(2018년 12월 v.2가 제안됨). VR관련 기기를 구매한다면, 매뉴얼이나 외면 패키지에서도 작은 글씨로 이에 대한 안내를 확인할 수 있다. 



△ 한국가상증강현실산업협회에서 권고하는 VR 이용시간, 'VRAR 이용 및 제작 안전 가이드라인 v.2' p.9

하지만 이용시간 권고와 별개로, 논의할 점들은 아직 개괄적으로 적혀 있다. 1) 콘텐츠 및  이용자 특성 등 이용시간에 영향을 미치는 다양한 요인 파악 및 분석이 필요하며, 2) 개인 멀미 순응도 체크 시스템이 개발되어야 한다고 적혀 있다. 마지막으로 3) VR 콘텐츠의 멀미 수준을 체크할 수 있는 시스템을 적용 방안이 필요하다고 하였다. 사람마다 다르고, 콘텐츠에 따라서도 달라지고, VR기기에 따라서도 달라지는 멀미에 대한 표준을 어떻게 제안할 수 있을까 싶었는데, 이번 컨퍼런스에서 관련하여 새로운 기술을 개발 되었다는 소식을 알게 되었다. 이번 기사에서 해당 기술을 소개하고자 한다.  


△ VR 이용시간 관련 논의와 향후 연구방향, 'VRAR 이용 및 제작 안전 가이드라인 v.2' p.9



HMD에 적용된 AMOLED의 우월성 및 최적 사양 탐색 연구, 삼성 디스플레이 

'VRAR 이용 및 제작 안전 가이드라인 v.2', 한국가상증강현실산업협회



ETRI 의 신 기술 1 : 

VR 멀미 모니터링 및 분석 도구! @.@ 

한국전자통신연구원에서 뇌파와 심박수와 같은 생체신호를 기반으로 멀미 정도를 예측하는 기술을 개발 했답니다! 


한국전자통신연구원(이하 ETRI)는 세계적으로 가장 많이 내는 연구기관이라고 한다(ETRI 통화 연결음에서 그 내용을 들을 수 있다!). VR 콘텐츠에서 발생하는 멀미 정도를 SSQ방식으로 설문 응답하는 방법 이외에 멀미 정도를 보여주는 표준이나 객관화된 데이터가 없었다. 그래서 이번에 ETRI가 새로 제안하는 생체 신호인 뇌파와 심박수 측정 데이터를 분석하여, 멀미 정도를 모니터링 할 수 있는 기능을 제공하며, 저장 후 재분석을 할 수 있는 기능도 포함하는 완전 새로운 기술이다. Bio-VRSET(Biomarker based VR Sickness Monitoring and Analysis Program)이라 명명된 이번 기술은, VR 멀미 수준에 따른 뇌파 반응 연구를 기반으로 개발되었다고 한다. VR 멀미 수준이 높아질 수록 Delta파와 Mu파, Alpha파(전전두엽)의 파워 값이 증가하고, Thet파, Beta파, Gamma파의 파워값이 감소한다는 연구에서 착안한 것이다. 여러 뇌파의 특성을 종합적으로 분석하고, 심박수 데이터도 포함하여 생체신호에서 유의미한 멀미 예측을 했다는 것에 큰 의의가 있다.  



△ VR상황에서의 뇌파 특성 연구 결과를 기반으로 한 멀미 예측 기술


초기 화면에서 사용자는 두 가지 모드(Online/Offline) 중 하나를 선택할 수 있는데, 실시간 프로그램은 장비로부터 측정되는 생체 신호와 멀미 예측도를 동시에 모니터링 하기 위한 기능을 제공한다. 오프라인 프로그램은 저장된 데이터베이스에 접근하여, 시간 구간 별, 변화되는 멀미 예측도, 주관적 평가(SSQ), 그리고 생체신호 반응을 모니터링 할 수 있도록 기능을 제공하며, 객관적 멀미도와 주관적 멀미도를 동시에 비교할 수 있는 기능을 제공한다. 



△ VR 멀미 모니터링 및 분석 도구: 실시간 및 오프라인 프로그램 Bio-VRMAP



ETRI 의 신 기술 2 :

멀미 정도를 예측할 수 있는 Unity 플러그인! @.@ 

VR콘텐츠 제작에 쓰이는 Unity에서 멀미 정도를 바로 예측 가능한 플러그인 형태의 소프트웨어도 개발하였다고 해요!


기존 VR 콘텐츠 제작 단계에서 가장 난해한 점은 해당 콘텐츠가 얼마나 VR멀미를 유발하는지 객관적인 피드백을 받기 어렵다는 점이다. Unity로 만들어진 릭 앤 모티 VR 게임을 해본다고 가정해보자. 이 게임은 이동하는 시나리오가 적어 다른 VR 콘텐츠나 게임에 비해 어지러움을 유발하는 요소는 적은 

편이지만(롤러코스터, 호러 좀비 콘텐츠를 보면 그 차이를 바로 체감할 수 있다), 그럼에도 불구하고 몇몇 사람들은 릭 앤 모티 VR을 체험하고 어지럽다고 평가하였다. 그렇다면, VR게임 제작자는 본인이 만든 VR게임이 얼마나 멀미를 유발할지 알 수 있을까? 어떠한 방법으로 보통의 사람들(?)에게 어느 정도로 멀미를 유발할 지 알 수 있을까?  



△ 릭 앤 모티 VR 게임 리뷰 영상 (https://www.youtube.com/watch?v=j_GjlHfEdU8)


ETRI에서 이러한 어려움을 해결하는 기술을 이번 컨퍼런스에서 공개하였다-!

VR 콘텐츠 시청시 발생하는 VR멀미를 객관적으로 정량화하고, 콘텐츠 제작 단계에서 사전 멀미 저감을 통한 시청 안정성 확보를 위해 현업 개발자의 실무 활용에 적합한 Unity 플러그인(Plug-In) 형태의 소프트웨어를 개발하였다고 한다! VRSET(Virtual Reality Sickness Editing Tool)이라고 명명되어진 해당 기술은 200여명 대상의 대규모 임상 실험 데이터를 활용하여 기계학습 기반의 고신뢰도 VR멀미 예측 엔진을 탑재하였다고 한다. GUI를 통해서 손쉽게 VR 콘텐츠 멀미도 예측이 가능하며, 이를 가시화하여 콘텐츠 제작자가 쉽게 멀미도 정보를 파악할 수 있다고 한다. Unity 속 플러그인 방식인 만큼 Unity 소프트웨어 내 수정및 편집되는 모든 VR 장면에 대해서 즉각적인 멀미 수준을 예측할 수 있어, 멀미도를 파악한 후 바로 콘텐츠를 수정할 수 있다. VR화면 모션 트레킹 정보로는 80퍼센트 정도의 멀미 예측 정확도를 가지며, 위에서 주어진 뇌파 측정기와 심박수 측정기를 착용한 경우 멀미 예측 정확도는 90퍼센트를 상회한다고 한다. 



△ VR 휴먼팩터 파라미터 제어 기반 콘텐츠 저작 도구 VRSET 


VRSET은 아래와 같이 주요한 기능 4가지를 제공한다. 한국가상증강현실산업협회와 함께 위 기술을 표준화 하는 방향으로 협의하고 있다고 하니, VR콘텐츠 제작에 관심이 많다면 해당 기술을 주시하는 것도 좋을 듯 하다! 

VRSET 쉬운 실행: Unity 플러그인 형태의 소프트웨어로, 에셋을 Unity 상에서 단순히 임포트한 후 Unity내 메뉴바에 등록함으로써 편리하게 이용 가능함.

VR 멀미도 예측 가시화: VRSET 실행 시, VR콘텐츠의 단순 플레이와 동시에 멀미도를 예측 후 가시화 정보를 제공하며, GUI를 통해 원하는 구간 선택 및 해당 구간에서의 멀미도 예측 정보가 파악이 가능함. 

썸네일을 통한 VR장면 탐색: 타임라인 상에 편집 중인 VR장면이 썸네일로 제공되며, 사용자는 표시된 VR멀미도를 참고하여 GUI를 통해 빠르게 수정이 필요한 VR장면으로 이동 가능. 

Unity 기본 속성 편집 기능과 호환: Gizmo, 속성, 애니메이션, 스크립트 등 Unity 내 편집 기능과 호환되어 동작이 가능하며, VR 콘텐츠 편집 기능과 동시에 고신뢰도 기반의 VR 멀미도 정도를 파악할 수 있음.


 "VR 멀미 저감을 위한 휴먼팩터 파라미터 제어 기술 개발-표준화 연계", ETRI 제공 판플렛



멀미 없는 최적의 VR 환경이 구현된다면..

VR 산업에 제약으로 작용하는 멀미 현상을 줄이고, 

현실감과 몰입감을 높이는 기술들이 나타나면 

VR 경험의 폭은 무한대로 발산할 수 있어요 !!!


현재로서는 사실 AR과 VR이 우리 일상 속에 가져오게 될 미래가  머릿속에 잘 그려지지 않는다. 기껏해야 게임을 좀 더 실감나게 플레이할 수 있는 기기 정도로 인식되어 있는 것도 사실이다. 하지만 AR/VR 기기가 적용될 수 있는 범위는 사실 무궁무진하다. 

가장 쉽게는 자신이 다녀온 이탈리아에 대한 아름다움을 친구에게 고스란히 전달하고 싶은 사회적인 니즈가 VR을 통해 해결될 수 있다. 영화 감상과 관련해서도 다른 차원의 경험을 시청자에게 선사할 수 있게 된다. 3인칭 관찰자 시점으로 영화를 감상하는 것이 아니라, 영화 속의 주인공이 되어 1인칭의 시점으로 영화의 스토리를 풀어나가는 역할을 하게 될 수도 있다. 실제로 Oculus의 경우   VR Film 제작을 위해 Oculus Story Studio를 개설하고, VR 환경에 적합한 콘텐츠 생성을 보다 확산하려는 노력을 기울이고 있다. 현업에 종사하는 영화 제작사들을 끌어들이고 이들이 VR 기술을 활용해서 콘텐츠를 만들어볼 수 있는 장을 열어주고 있는 것이다. 저널리즘 영역의 경우에도 그야말로 생생한 뉴스 현장을 시청자에게 전달할 수 있으며, 백화점에 가지 않고도 마치 실제 매장에서 쇼핑을 하는 듯한 느낌을 주는 등 다양한 영역에서 전혀 다른 차원의 소비자 경험을 제공할 수 있게 될 것이다.


△ 출처: ROA Consulting


이 모든 VR의 밝은 미래는 결국 실제(Reality)가 얼마나 자연스럽고, 인간 공학적으로 구현 하였는지, 그리고 멀미와 같은 부작용을 최소화 했는지에 따라 그 성공 여부가 갈릴 것이다.  많은 영화와 유수의 IT기업이 그리는 VR의 미래가 이번 ETRI가 제안하는 2가지 신기술로 한층 더 가까워지는 계기가 되길 바란다. 



△ 2018년에 개봉한 영화 "Ready Player One"의 한 장면, 스티븐 스티버그 감독 작품. 



Written by  홍민선/디바이스개발스쿼드 

Edited by 김유래/BANC  

Posted by SK브로드밴드

댓글을 달아 주세요