사물인터넷의 이해 11주차

VR의 개념

- 컴퓨터로 실제와 같은 환경을 만들고, 그 속에서 사람의 오감을 통해 상호작용(HCI) 하면서 경험하는 것

가상현실 시스템은 사용자의 시선과 동작의 변화를 감지하여 그에 맞는 화면을 보여준다

-> HMD같은 장비를 사용하기 때문(현장감 증가)

기술적인 한계로 게임, 엔터테이먼트 같은 일부 영역에서만 제한적 활용(실시간 보장)

가상 현실의 현실적 문제

1. 사용자가 인지하게 하는 것이 어렵다.

2. 인집부터 행동까지 단계가 번거롭다

3. 센서가 부정확하고 인식 오류가 많다.

4. 카메라와 센서의 사용으로 베터리 소모가 크다

5. 항상 손에 스마트 기기를 들어야 한다.

6. 아직 가치있는 콘텐츠가 적다

 

HMD 디스플레이

- 몰입감과 입체감을 주기 위해 사용

 

새로운 기술 등장

- 디스플레이 기술, 컴퓨팅 능력, 통신 속도, 동작인식 능력 등등

- 버툭스 옴니 : 뛰는 것과 같은 다양한 동작 인식

- 마이오 : 근육센서에 의해 손의 움직임 인식

현재 미 해군에서도 개발 중

 

가상현실로  3차원 환경 구축을 위해서

1. 재현성

2. 상호작용성

3. 인공성

4. 몰입성

5. 원격 현자감

6. 전신 몰입성

7. 네트워크 통신

등 과 같은 7가지 요건을 만족해야 함

 

가상현실 상용화를 위해서

HMD의 어느정도 무게는 허용

해상도는 픽셀이 눈에 보일정도로 화질이 낮다.

-> 당장 해결이 안되기에 사용자 신경을 다른 곳으로 분산시켜 문제를 인지하지 못하게 하는 방법 사용

사용자 시선과 움직임을 화면이 실시간으로 대응하지 못하는 반응 지연 현상

-> 시야의 잔상을 유발해 멀미 일으킴 -> 최근 머리와 시선, 몸동작에 따라 대응하여 화면 움직이는 기술이 발달

 

증강현실

- 현실세계 + 컴퓨터 영상 을 이용해 눈 앞에 영상을 보여주는 방식

- 가상 정보가 현실 공간의 위치 및 내용에 의해 유기적으로 연동 및 정합

- 사용자에게 정보를 상호작용하며 제공, 실시간 처리(Maker 이용)

증강현실을 위해 필요한 기기

- GPS 장치

- 전자 나침판, 가속도계

- 중력 또는 기울기를 위한 자이로스코프 센서

- 인터넷 기반의 위치 정보 시스템

- 현실의 화면에 표현하는 증강현실 ㅐ플리케이션

- 스마트 폰, 태블릿 PC 등 출력용 기기

원리

1. 앱 실행

2. 모바일 기기 내장된 카메라로 건물 촬영

3. GPS 수신기는 현재 위치, 위도, 경도, 기울기, 중력 정보를 임시 기억장치에 저장

4. 저장된 GPS정보를 인터넷을 통해 특정 위치 정보 시스템에 전송

5. 수신 정보를 바탕으로 해당 지역 또는 사물에 대한 정보를 자신의 데이터베이스에서 검색

6. 스마트폰으로 정보 전송

7. 데이터 수신하고 지도 정보와 결합하여 실시간 출력

 

증가현실 기술의 종류

- 위치 기반 시스템(LBS)과 영상 기반 시스템(VBS)으로 분류 

위치 기반 증강현실

- GPS, LBS 또는 기기에 탑재된 다양한 센서로 사용자의 위치 정보를 파악 관련된 정보 제공

- 위성 시스템, 와이파이, 지그비 등 무선 통신을 활용하여 위치 정보의 정확도가 더욱 향상

- 길 안내 서비스는 많은 app에서 구현되어 사용 중

영상 기반 증강현실

- 실제 촬영된 이미지 위에 가상 정보를 결합하여 제공하는 서비스

1. 마커 : 현실 공간에 마커 배치, 웹 카메라로 인식해 정보 ㅈ제공

2. 심플 마커 : QR코드

3. NFT : 자연 객체를 카메라로 판독, 추적하여 관련 정보 제공(심플 마커 기술 발전형)

4. 마커리스 : 마커가 없는 환경에서 재상의 특징이나 사진인식으로 관련 정보 제공

5. HCI 증강현실 : 촬영된 영상과 3차원 가상공간의 영상을 결합하여 몰입도 향상

 

증강현실을 정밀함이 덜 요구되는 분야에서 활발하게 사용될 것 이다.

 

증강현실의 문제

- 가상세계에 빠져 현실과 가상을 구분 못하는 상황 발생

- 개인 정보 노출 문제

- 스마트 안경을 쓰고 다른 사람의 개인 정보를 얻으면 심각한 문제 발생

 

HUD(Head Up Display)

- 가상 이미지를 전방에 투영 하는 기술

- 최근 민간 항공기, 고급 승용차에도 적용 (차 유리를 디스플레이로)

- 내비게이션 형태 HUD

- 구글 글래서 HUD

-> 스마트 안경형 디스플레이

-> 날씨, 길 안내, 지도 보기, 사진 및 동영상 촬영 같은 서비스 제공

=> 앞으로 발전 가능성 높음

 

스마트 안경 이후에는 스마트 콘탠트렌즈가 될 것이다.