[CS50] 현실보다 더 생생한 세상

edwith CS50강의를 보며 정리했습니다.

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● 가상 현실과 증강 현실

 

우리는 일상에서 쉽게 가상 현실(VR, Virtual Reality) 과 증강 현실(AR, Augmented Reality)을 접한다.
VR은 가상의 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어서 사람들이 실제로 그 상황에 들어와있는 것 처럼 느끼고 상호 작용할 수 있도록 만들어 주는 인터페이스를 뜻한다. AR은 가상현실과 기본적으로 비슷한데, 사용자에게 기존의 주변환경과 분리된 전혀 다른 환경을 경험하게 하지 않고 현재의 환경 위에 영상, 게임 등의 효과를 입히는 기술이다. 

간단한 형태로는 휴대폰을 통해 유튜브나 페이스북으로 3차원 공간을 둘러볼 수 있는데, 네모난 액정 안에 3차원 공간이 다 담긴다. 혹은 구글 카드보드나 삼성 기어, 오큘러스의 리프트, HTC의 바이브 등의 헤드셋을 통해 가상 세계로 갈 수도 있다. (논외지만 가상 현실 세계는 무궁무진하게 커질 것이라 생각해서 나는 카메라 기업들의 산업을 긍정적으로 투자해놨다.)

이러한 기술의 실질적인 목표는 강의실 혹은 해당 공연장에 하나의 창을 만들어서 공간에 없는 사람이라도 멀리서도 그 창을 통해 수업 혹은 공연을 들을 수 있게 하는 것이다.

 

원리

인간이 눈으로 보이는 것들을 입체적으로 느낄 수 있는 이유는 양쪽 눈의 시차가 있기 때문이다.  우리의 양 눈은 서로 떨어져있기 때문에 각각 보는 각도가 달라, 양안시차가 발생하기 때문에 원근감을 느끼고 물체를 입체적으로 인식할 수 있다.

이 원리를 이용하여 VR기기의 양 렌즈에는 사람의 양안 시차만큼 다른 각도로 촬영된 영상이 재생되기 때문에 일반 디스플레이에서 영상을 보는 것과 달리 입체감이 느껴지는 것이다.

또한 사람이 바라보는 방향에 따라 영상을 바꾸기 위해서 모션 트래킹 센서라는 것이 사용된다. 머리에 씌워진 기기 안에 가로, 세로, 높이를 모두 측정하는 센서가 있어 고개를 돌릴 때 마다 영상 화면도 같이 움직일 수 있다.

이 각각의 센서와 이미지를 활용하여 소프트웨어를 활용해 통합, 사용자가 보는 화면에 제공하여 입체감을 함께 느낄 수 있도록 하는 것이다. 보통 이러한 것을 체험하기 위해서는 AR 혹은 VR 기기를 사용하는데, 우리가 세상을 바라보는 눈으로 보면 마치 볼록렌즈처럼 왜곡되어 보이기 때문이다. 해당 기기를 사용해야만 소프트웨어와 연동이 되어 마치 가상현실을 진짜처럼 바라볼 수 있는 것이다.

 

 

가상 현실(VR)과 함께 가상의 정보를 이용한 기술이 증강 현실(AR)이다. 가상 현실과 증강 현실을 혼동하는 경우가 많은데, 가상현실은 가상의 환경에서 가상의 물체와 상호작용 하는 반면에, 증강현실은 현실의 환경에서 가상의 이미지가 겹쳐서 보여지는 것 이다.

AR은 스마트폰과 같이 카메라와 디스플레이가 함께 있는 기기가 필요하다. 카메라를 통해 사람의 시선이 닿는(카메라 렌즈를 통해 들어오는 화면) 장면이 기기에 들어오고 디스플레이에서 출력될 때 가상의 이미지가 덧붙여서 보이게 된다. AR 역시 VR과 마찬가지로 사람의 시선(카메라의 위치)를 계산하기 위하여 위치와 기울기를 측정하는 센서가 필요하다.

 

실제로, 이집트의 피라미드에서는 이 기술을 활용하여 그 곳까지 가지 못하는 사람들에게 가상 환경을 통해 경험할 수 있는 서비스를 제공한다고 한다. 이제는 우리가 접할 수 있는 구글맵의 거리뷰(로드뷰) 또한 3D 기술을 통해 구현된 것이다.