검수요청.png검수요청.png

혼합현실

해시넷
이동: 둘러보기, 검색
혼합현실

혼합현실(混合現實) 또는 MR(Mixed Reality)은 현실세계와 가상세계를 뒤섞어서 보여주는 것을 말한다. '복합현실' 또는 '융합현실'이라고도 한다. 혼합현실(MR)과 유사한 개념으로 가상현실(VR), 증강현실(AR), 확장현실(XR)이 있다.

개요[편집]

혼합현실은 1994년 토론토 대학교폴 밀그램(Paul Milgram)이 처음 현실-가상 연속계(Reality-Virtuality continuum)으로 정의한 개념이다. 혼합현실은 쉽게 말해 증강현실과 증강가상현실을 포함하는 기술이라고 할 수 있다. 기술적으로는 현실과 증강현실 그리고 가상현실의 요소를 모두 혼합하기 때문이다. 가상현실(VR)은 현실세계와 관련이 없이 가상의 공간에서 이미지를 보여주고, 증강현실(AR)은 현실세계 위에 가상 이미지를 올려서 겹쳐서 보여주지만, 혼합현실은 현실 세계를 배탕으로 현실과 가상의 정보를 혼합하여 기존보다 더욱 진화된 가상세계를 구현하는 기술이다.

혼합현실은 가상현실과 증강현실의 장점은 결합하고 단점을 보완하는 차세대 기술로 각광 받으며 등장했다. 혼합현실은 가상현실이 주는 이질감을 완화하고 증강현실의 낮은 몰입도를 개선하여 가상의 이미지가 현실의 일부인 것처럼 느껴져 현실과 가상이 자연히 연결된 스마트 환경을 제공하여 사용자들이 풍부한 체험을 즐길 수 있게 사용자와의 인터랙션을 더욱 강화했기 때문이다. 가상현실은 실제 현실과 흡사하게 느끼도록 몰입도를 주지만 인지 부조화로 사이버 멀미, 두통 등이 발생했다. 증강현실은 현실의 정보를 쉽고 빠르게 접한다는 장점이 있지만 특정장치를 이용해야만 구현되어 몰입도 측면에서 한계가 발생한다. 혼합현실은 현실과 가상을 균형 있게 융합하여 새로운 플랫폼으로 몰입감을 높이면서 효과적인 정보 전달이 가능하여 일상생활부터 산업 분야까지 다방면으로 활용이 가능하다.[1]

증강현실(AR) 가상현실(VR) 혼합현실(MR)
구현 방식 * 현실 정보 위에 가상 정보를 입혀서 보여주는 기술 * 현실 세계를 차단하고 디지털 환경만 구축 * 현실 정보 기반에 가상 정보를 융합
장점 * 현실 세계에 그래픽을 구현하는 형태로
필요한 정보를 즉각적으로 보여 줌
* 현실과 상호 작용 가능
* 컴퓨터 그래픽으로 입체감 있는 영상 구현
* 몰입감 뛰어남
* 현실과 상호 작용 우수
* 사실감, 몰입감 극대
단점 * 시야와 정보 분리
* 몰입감 떨어짐
* 현실 세계와 차단돼 있어 현실과 상호 작용 약함
* 별도로 컴퓨터 그래픽 세계 구현해야 함
* 처리할 데이터 용량이 커서 다루기 어려움
* 장비나 기술적 제약 있음

특징[편집]

혼합현실 기술은 가상현실증강현실 기술의 융합 또는 기존의 가상현실 기술들에 추가적인 경험을 부가시키는 기술로 판단할 수 있어, 혼합현실 기술에서도 디스플레이 기술이 가장 중요한 기술이다.[2]

  • 인터렉션 기술 : 사용자의 오감을 활용하기 위해 하드웨어와 구동 소프트웨어, 사용자와 콘텐츠의 실시간 연동 기술로 구분할 수 있다. 인간의 환경 인지 수단인 오감능력을 극대화하여 인지능력을 향상시키고 사용자로 하여금 추가적인 인지능력이라고 할 수 있는 육감을 느끼게 하는 차세대 기술이 개발되고 있다.
  • 콘텐츠 제작 기술 : 컴퓨터 그래픽 엔진 기반의 도구들을 사용하는 영상기술과 360도 촬영이 가능한 파노라마 카메라를 이용해 실제의 환경을 촬영하여 얻어지는 실사 영상 기술을 이용하여 실시간 컴퓨터 그래픽 영상을 생성하는 기술이다.
  • 혼합현실 시스템 기술 : 물리적인 공간 속에서 증강현실을 구현하는 기술로, 센서를 이용하여 사용자의 동작을 인식하고 프로캠 광시야각 프로젝트를 이용하여 물리적 공간의 경계면(벽, 바닥, 천장 등)에 CG를 투영하여 가상공간을 구현한다. 사용자는 혼합현실 공간 내부에서 증강현실과 같은 다양한 물리적 상호작용이 가능하다.
  • 혼합현실 모션 플랫폼 기술 : 사용자의 양안 시차를 이용하여 생성된 3차원 영상을 사용할 때 눈의 초점 조절과 폭주작용의 불일치가 원인이 되어 발생하는 눈의 피로감을 줄이고, 신체전체로 체감할 수 있는 다양한 효과가 필요한 4차원 콘텐츠의 중요한 기술 요소로, 3차원 영상에서 보조적인 역할이나 선택사항으로 사용된다.
  • 네트워크 기술 : 혼합현실 콘텐츠가 사용자들의 오감 만족과 동작 인식 및 상호작용 데이터를 처리하여 사용자가 콘텐츠에 몰입할 수 있도록 높은 해상도의 실시간 대용량 데이터 전송을 위해서는 5G와 같은 광대역 네트워크 기술의 발전이 필요하다.
  • 5G : 5G가 상용화되면 현재로는 어려운 대용량 영상의 실시간 전송, 사물인터넷 기기와의 연동, AI를 통한 서비스 등 다양한 콘텐츠가 빠르게 전송될 수 있다.[3] 5G의 상용화는 혼합현실 기기들 뿐만 아니라 자체적으로 메모리를 구축하지 못한 기기들이 더욱 효과를 낼 것으로 기대한다. 홀로렌즈를 개발한 개발자는 혼합현실 기기가 스마트폰을 대체할 플랫폼이라고 주장했으며, 2020년 이후에는 증강현실 및 가상현실 기기들이 없어지고 그 자리에 혼합현실 기기만 남을 것이라고 주장하였다.

사례[편집]

홀로렌즈(HoloLens)
  • 마이크로소프트의 홀로렌즈
2015년 마이크로소프트(Microsoft)는 윈도우10 이벤트 현장에서 최초로 홀로렌즈(HoloLens)를 공개했다. 홀로렌즈는 윈도우 홀로그래픽 기술을 이용하여 머리에 쓰도록 고안된 기기로, 증강현실 HMD로 증강현실의 개념에 가장 근접한 기기이다. 현재 위치한 공간을 3차원으로 스캔하고 무선구동이 가능하며, 스마트폰이나 컴퓨터와 연결할 필요 없이 단독 구동이 가능하다는 특징이 있다. 두 개의 라이트 엔진을 이용하여 초당 수백만 번의 빛을 방출하여 새로운 이미지를 만들어 내는데, 이 이미지가 투명한 디스플레이에 반사되어 눈에 도착하여 생기는 거리에 따른 초점 문제를 해결하는 형식이다. 그로 인해 공간인식 능력이 어색하지 않고 공간을 쉽게 볼 수 있다는 장점이 있다. 반투명한 디스플레이를 통해 사용자의 주변환경을 볼 수 있다. 마이크로소프트는 홀로렌즈에 동작 인식 경험 개선을 위해 마인드 컨트롤 기능을 연구 중에 있다.[4]
  • 매직리프의 원 크리에이터 에디션
매직리프(Magic Leap)는 2010년 로니 애보비츠(Rony Abovitz)에 의해 설립된 증강현실 스타트업으로 구글(Google), 알리바바(Alibaba), JP모건((J.P. Morgan Chase), 모건스탠리(Morgan Stanley), 퀼컴(Qualcomm), KPCB(Kleiner Perkins Caufield Byers)로부터 투자를 받아 주목을 받은 기업이다. 매직리프는 포토닉스 라이트필드(Photonics light field) 기술을 보유하고 있는데, 이는 단말에 탑재된 소형 프로젝터가 투명한 렌즈에 빛을 비춰 망막에 닿는 빛의 방향을 조정해 컴퓨터가 만들어낸 가상의 객체를 현실 세계의 물체처럼 구현하는 매직리프의 핵심 기술이다. 이 기술을 통해 마치 사용자의 손바닥 위에서 자그마한 코끼리가 장난을 치고 거대한 고래가 실내 체육관에 등장하는 것과 같은 영화적 현실을 표현할 수 있다.
2018년 매직리프는 개발자용 혼합현실 헤드셋 매직리프 원 크리에이터 에디션(Magic Leap One Creator Edition)을 출시했다. 개발자를 대상으로 개발됐으며, 가격은 2,295달러(한화 약 260만 원)이다. 이 헤드셋을 쓰면 체험자가 실제 있는 공간과는 전혀 다른 가상의 현실이 눈앞에 나타난다. 매직리프 가상현실은 컴퓨터로 생성한 가상 이미지가 현실 공간에 실제로 존재하는 듯한 착각을 불러일으켜 가상현실이 마치 실제 세계 일부인 것처럼 느끼게 해준다. 매직리프 증강현실에는 사용자가 인공 객체와 실제 객체 간 차이를 느낄 수 없도록 고해상도 3D 이미지를 사용한다. 이미지는 실제 사물을 보는 방식과 유사하게 보이도록 수많은 초소형 프로젝터로 사용자 두 눈에 직접 영상을 투사한다. 눈앞에 보고 있는 게 현실이 아니라는 걸 인식하면서도 실제로 존재하는 것처럼 느껴지는 기술이다.
  • 삼성의 HMD 오디세이
2017년 삼성은 혼합현실 기능을 탑재한 VR헤드셋인 삼성 HMD 오디세이(Samsung HMD Odyssey)를 출시했다. 듀얼 아몰레드 디스플레이 그리고 윈도우 혼합현실 소프트웨어가 채택되어 적용된다. 삼성은 기존 제품에 비해 더 넓어진 시야각에 김서림 방지 기능까지 더해진 오디세이 플러스(Odyssey plus)를 개발 중에 있다고 한다.[5]
  • 구글의 구글 글래스
2012년 구글은 카메라를 비롯하여 명령어 입력이 가능한 인터페이스 장치, 사람의 눈으로 투시한 이미지를 전달하는 장치로 구성된 구글 글래스(Goole glass)를 공개했다. 핸즈프리 형태로 정보를 보여주고 자연어 음성 명령을 통해 인터넷과 상호작용할 수 있지만 제대로 구성되지 않은 애플리케이션, 사생활 보호, 안전 문제로 혹평을 받았다. 하지만 구글 글래스는 현재 다양한 분야에서 활용되고 있는데 보잉사의 항공기 설계, 스탠포트 대학교(Stanford University)의 자폐증 환자 치료 등에서 활용되고 있다.
  • 비빔블의 무안경식 혼합현실시스템 HOLOMR
국내에서 혼합현실로 가상현실 대중화를 주도하고 있는 비빔블(BIBIMBLE)은 장비를 착용하지 않아도 홀로그램 형태의 콘텐츠를 간접 체험할 수 있는 HOLOMR을 출시하였다. 게이머는 장비를 착용하고 가상세계에서 게임을 즐기지만, 관중들은 게이머가 경험하고 있는 가상현실 내부의 가상세계를 모니터를 통해서만 감상할 수밖에 없기 때문에 현장감을 느끼거나 어려움을 느낀다. HOLOMR 기술을 이용하여 가상현실 속 현장 상황을 홀로그램 방식이나 혼합현실 방식으로 게이머 주변에 띄워 보여줄 수 있기 때문에 관람객도 쉽게 게이머의 환경에 공감할 수 있게 된다. 여러 사람이 장비 없이 홀로그램 형태의 콘텐츠를 간접적으로 체험할 수 있는 새로운 형태의 플랫폼이다.[6]
  • 볼보자동차의 혼합현실 디자인개발
볼보자동차(Volvo Car Corporation)는 세계 최초로 자동차 개발에 혼합현실 기술을 도입했다. 핀란드의 증강현실 헤드셋 제조사 바르요(Varjo)와 협력하여 자동차 개발을 위한 프로토타입 및 디자인, 안전 기술 평가 작업에 혼합현실을 적용하는 기술을 개발했다. 볼보자동차와 바르요는 혼합현실 헤드셋을 착용하고 실제 차량을 운전하면서 가상의 요소 혹은 전체 기능이 운전자와 차량 센서에 실제처럼 보이는 방식을 최초로 구현했다. 볼보차는 이번 기술 도입으로 인해 새로운 기능과 디자인 개발에서 즉각적으로 반영하고 평가할 수 있는 기능을 확보했으며, 자동차 개발 시간을 확연하게 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 디자이너와 엔지니어가 시뮬레이션 환경에서 개발중인 차량을 주행하고 기능 및 디자인을 평가 할 수 있다. 볼보차는 앞으로도 차세대 기술 개발을 위해 선도적인 기술 기업과의 협력을 지속할 것이라고 밝혔다.[7]
  • 농촌진흥청의 경운기 안전교육용 시뮬레이터
농촌진흥청에서는 농기계 사용 중 사망율이 제일 높은 경운기 사고를 예방하기 위해서 경운기 운전과 사고를 미리 경험할 수 있는 경운기 안전교육용 시뮬레이터를 개발하였다. 가상현실과 현실이 결합한 혼합현실 기술을 도입하여 개발하였으며, 경운기 시뮬레이터는 운전자가 VR기기를 착용하고, 핸들, 변속레버, 브레이크 등 운전조작 장치를 실제 경운기와 같이 조작하고 체험할 수 있는 방식으로 구현하였다. 혼합현실 방식은 실제 경운기 운전조작 장치와 조작하는 손의 움직임을 3차원으로 이미지화하고 가상현실과 결합하여 운전자가 착용하고 있는 VR기기에 출력된다. 농촌진흥청은 시뮬레이터를 활용하면 기상조건에 상관없이 실내에서 언제든지 체험교육이 가능하기 때문에 경운기 안전사고를 예방하는데 크게 도움이 될 것으로 예측하였다.[8]

동향 및 전망[편집]

동향[편집]

  • 국내 : KT경제경영 연구소에 따르면 혼합현실 기술 관련 업체가 대한민국 내에는 없는 것으로 나와있다. 삼성전자LG전자를 중심으로 증강현실 혹은 가상현실 디바이스를 위한 OLED 디스플레이 기술을 개발 중에 있다. 하지만 혼합현실을 위한 기술 개발은 국내에서 상용화 된 적이 없다. 2017년 한국 마이크로소프트는 혼합현실을 국내에서 공식적으로 출시한 뒤 모든 사용자가 다양한 체험을 할 수 있도록 여러 플랫폼을 활용하고 있다. 단순한 게임 콘텐츠가 아닌 교육, 비즈니스 그리고 엔터테인먼트 분야 까지 여러가지 생태계를 만드는 것을 목표로 연구를 진행 중이다. 국내에서는 혼합현실 디바이스 기술 개발에 초점을 두기 보다는 혼합현실 관련 응용기술과 콘텐츠 기술 개발에 주력하고 있다. 대표적으로 마인크래프트 등의 게임 그리고 마이크로소프트 오피스(MS Office) 제품과 관련된 콘텐츠와 교육 관련 콘텐츠 등 다양한 애플리케이션이 준비되어 있으며, 혼합현실 스타트업 닷밀(dot-mill)은 평창 동계올림픽 개막식에서 사물의 형상을 바꿔보이게 하는 프로젝션 맵핑을 선보였다. 이외에 이모션 웨이브(emotionwave), 알틴코(ARTINCO), 텍톤스페이스(TektonSpace) 등 여러 혼합현실 관련 스타트업 기업들이 적극적인 연구 개발을 진행하고 있고 융합기술 개발 수준이 높아지고 있으나 아직은 기술 수준이 떨어지는 것이 현실이다.
  • 국외 : 국내와 다르게 국외의 경우, 혼합현실 기술에 대해 기술적 요소를 충족하고 있다. 마이크로소프트의 홀로렌즈가 혼합현실 기기의 대표로 꼽히는데 홀로렌즈는 게임, 개발 부문 등 다양한 산업에서 활용되고 있다. 현재 해외의 혼합현실 시장은 2017년 부터 마이크로소프트의 윈도즈(Windows) 운영체제가 혼합현실 시장의 메인 플랫폼으로 자리잡고 있으며 이에따라 에이수스(ASUS), 'HTC' 등 다른 협력사들은 윈도즈 운영체제 기반의 혼합현실 기기를 제작하고 있다. 마이크로소프트뿐만 아니라 오큘러스(Oculus)의 오큘러스 리프트(Oculus Rift) 제품 또한 증강현실과 가상현실 기기의 대표 상품들이다. 또한 포드(Ford), 볼보(Volvo) 등 다른 자동차 기업들도 혼합현실 기기를 활용하여 자동차 개발을 진행하고 있다. 현재 혼합현실의 표준화의 필요성이 이슈화 된 뒤 국제 표준들 제정하고 부합화하려는 정책들을 펼치고 있다.

전망[편집]

현실과 상호작용이 가능한 증강현실의 장점과 몰입감 전달이 가능한 가상현실의 장점을 결합하여 한층 실감나는 가상세계를 만드는 혼합현실에 대한 연구가 꾸준히 진행중에 있으며, 불가능한 현실을 가능하게 하는 매직리프(Magic Leap)의 고래 기술이나 원거리에 있는 상대를 3차원으로 스캔하여 홀로그램으로 눈 앞에 등장시킨 마이크로소프트의 기술은 대표적이다. 혼합현실 기술은 독자적인 기술로 영역을 구축하고 미래발전과 도약의 소중한 자원으로 이용 될 것이다. 다가올 미래에 5G의 인프라 확대가 이루어 질수록 무선 접속 기능의 향상과 같은 네트워크 기술의 발전은 막대한 용량의 데이터를 속도 저하나 사용자 경험을 손상없이 전송하게 만들어 줄 것이라고 전망하고 있다.

혼합현실을 이용한 콘텐츠 공급을 활성화 시키기 위해 사용자의 정당한 지불을 통한 부가가치를 창출하고 콘텐츠를 쉽게 접할 수 있도록 콘텐츠 체험을 통해 매력을 느끼고 익숙하게 만들 수 있도록 비용 감소와 마케팅 연계를 통해 사용자 저변 확대와 가정생활이나 사회생활에 혼합현실 기술의 활용 분야 확장을 해야할 것을 과제로 가지고 있다. 언더스트리아크(IndersryArc)와 KT경제경영연구소에 따르면 2015년 기준 4,580억 원의 시장규모에서 2021년엔 1조억 원 규모로 성장할 것이라고 예측했으며, 의료, 교육, 영화, 게임 등 다양한 산업에서의 활용 및 응용도가 높아질 것으로 예측했다.[9]

각주[편집]

  1. 최진철, 손영성, 〈IoT 및 AI 융합을 통한 VR/AR 발전 전망》, 《한국전자통신연구원》, 2018-12-29
  2. 남현우,〈혼합현실 기술(MR)과 표준화 동향〉, 《스탠다드위클리》, 2018-02-19
  3. 이성규 기자, 〈5G 시대엔 혼합현실(MR) 주목하라〉, 《더사이언스타임즈》, 2018-10-25
  4. demeter,〈MS 홀로렌즈(Hololens), AR HMD를 넘어 MR로!〉, 《네이버 블로그》, 2018-03-28
  5. 김종율 기자, 〈혼합현실: 가상현실·증강현실의 단점 극복〉, 《오토모티브리포트》, 2018-12-25
  6. 최성재 기자,〈비빔블, 장비 없이 가상현실 즐기는 'HOLOMR' 개발 및 시장 확장〉, 《매트로》, 2019-01-17
  7. 지피코리아,〈볼보차, 'AR과 VR'을 조화시킨 세계 첫 '혼합현실(MR) 도입〉, 《네이버 블로그》, 2018-05-31
  8. lip science, 〈농촌진흥청, 혼합현실(MR) 기술로 경운기 안전교육용 시뮬레이터 개발.〉, 《네이버 블로그》, 2018-03-22
  9. 이아름,〈혼합현실(Mixed Reality, MR시장 및 산업동향〉, 《융합연구정책센터》, 2018-04-23

참고자료[편집]

같이 보기[편집]


  검수요청.png검수요청.png 이 혼합현실 문서는 4차 산업혁명에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.