혼합현실

혼합현실

혼합현실(混合現實) 또는 MR(Mixed Reality)은 현실세계와 가상세계를 뒤섞어서 보여주는 것을 말한다. 복합현실 또는 융합현실이라고도 한다.

개요

혼합 현실(MR)은 1994년 토론토 대학교 폴 밀그램(Paul Milgram)이 처음 현실-가상 연속계(Reality-Virtuality continuum)으로 정의한 개념이다. 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 VR의 주는 이질감을 완화하고 AR의 낮은 몰입도를 개선하여 가상의 이미지가 현실의 일부인 것처럼 느껴져 현실과 가상이 자연히 연결된 스마트 환경을 제공하여 사용자들은 풍부한 체험을 즐길 수 있다.

등장배경

혼합현실은 가상현실(VR)과 증강현실(AR)의 장점은 결합하고 단점을 보완하는 차세대 기술로 각광 받으며 등장했다. 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.

기술

• 인터렉션 기술

사용자의 오감을 활용하기 위해 H/W와 구동 S/W, 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
• 혼합현실 시스템 기술
• 혼합현실 모션 플랫폼 기술
• 네트워크 기술

사례

마이크로소프트 '홀로렌즈'

• 마이크로소프트 '홀로렌즈'

2015년 마이크로소프트(Microsoft)는 윈도우10 이벤트 현장에서 최초로 홀로렌즈를 공개했다. 홀로렌즈는 윈도우 홀로그래픽 기술을 이용하여 머리에 쓰도록 고안된 기기로, 증강현실 HMD로 증강현실의 개념에 가장 근접한 기기이다. 현재 위치한 공간을 3차원 스캔하고 무선구동이 가능하며, 스마트폰이나 PC와 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.

• 매직리프 '원 크리에이터 에디션'

2010년 로니 애보비츠(Rony Abovitz)에 의해 설립된 증강현실 스타트업으로 구글, 알리바바, JP모건, 모건스텐리, 퀼컴, KPCB로부터 투자를 받아 주목을 받은 기업이다. 매직리프는 ‘포토닉스 라이트필드(Photonics light field)’ 기술을 보유하고 있는데 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 현실’을 표현할 수 있다. 2018년 매직리프는 개발자용 혼합현실 헤드셋 '원 크리에이터 에디션'을 출시했다. 개발자를 대상으로 개발됐으며, 가격은 2295 달러(한화 약 260만원)이다.이 헤드셋을 쓰면 체험자가 실제 있는 공간과는 전혀 다른 가상의 현실이 눈앞에 나타난다. 그러나 매직리프 VR는 컴퓨터로 생성한 가상 이미지가 현실 공간에 실제로 존재하는 듯한 착각을 불러일으킨다. 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.

• 비빔블 '무안경식 혼합현실시스템 'HOLOMR'

국내에서 혼합현실로 VR 대중화를 주도하고 있는 비빔블은 장비를 착용하지 않아도 홀로그램 형태의 콘텐츠를 간접 체험할 수 있는 'HOLOMR'을 출시하였다. 게이머는 장비를 착용하고 가상세계에서 게임을 즐기지만, 관중들은 게이머가 경험하고 있는 VR 내부의 가상세계를 모니터를 통해서만 감상할 수밖에 없기 때문에 현장감을 느끼거나 어려움을 느낀다. 'HOLOMR' 기술을 이용하여 VR 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.

• 볼보자동차 혼합현실 디자인개발

볼보자동차는 세계 최초로 자동차 개발에 혼합현실(MR)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.

• 농촌진흥청 경운기 안전교육용 시뮬레이터

농촌진흥청에서는 농기계 사용 중 사망율이 제일 높은 경운기 사고를 예방하기 위해서 경운기 운전과 사고를 미리 경험할 수 있는 '경운기 안전교육용 시뮬레이터'를 개발하였다. 가상현실과 현실이 결합한 혼합현실(MR)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.

미래전망

현실과 상호작용이 가능한 증강현실(AR)의 장점과 몰입감 전달이 가능한 가상현실(VR)의 장점을 결합하여 한층 실감나는 가상세계를 만드는 혼합현실에 대한 연구가 꾸준히 진행중에 있으며, 불가능한 현실을 가능하게 하는 매직리프의 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(MR) 기술의 활용 분야 확장을 해야할 것을 과제로 가지고 있다. 언더스트리아크(IndersryArc)와 KT경제경영연구소에 따르면 2015년 4580억원의 시장규모에서 2021년 1조억원 규모로 성장할 것이라고 예측했으며, 의료, 교육, 영화, 게임 등 다양한 산업에서의 활용 및 응용도가 높아질 것으로 예측했다.

참고자료

• 〈혼합 현실〉, 《위키백과》
• 〈혼합 현실〉, 《지식백과》
• 첨단 HelloT, 〈혼합현실(MR)-미국시장의 현주소는?〉, 《네이버 블로그》, 2018-12-20
• 최현주 기자, 〈[틴틴 경제 가상·증강현실보다 진화했다는 혼합현실(MR)이 뭔가요]〉, 《중앙일보》, 2018-03-06
• 테크 플러스, 〈MR선구자 매직리프〉, 《네이버 블로그》, 2018-10-16
• 최성재 기자, 〈비빔블, 장비 없이 가상현실 즐기는 'HOLOMR' 개발 및 시장 확장〉, 《매트로》, 2019-01-17
• demeter, 〈MS 홀로렌즈(Hololens), AR HMD를 넘어 MR로!〉, 《네이버 블로그》, 2018-03-28
• 지피코리아,〈볼보차, 'AR과 VR'을 조화시킨 세계 첫 '혼합현실(MR) 도입〉, 《네이버 블로그》, 2018-05-31
• Microsoft, 〈혼합현실(MR)앱, 게임만 있는 줄 알았지?〉, 《네이버 블로그》, 2017-12-18
• lip science, 〈농촌진흥청, 혼합현실(MR) 기술로 경운기 안전교육용 시뮬레이터 개발.〉, 《네이버 블로그》, 2018-03-22

같이 보기

• 가상현실
• 증강현실
• 헤드 마운트 디스플레이

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