가 상 현 실

1. 가 상 현 실

2. 가상현실의 정의 (1) • 꿈이 현실로 재현된다면 어떨까? 인간은 누구나 꿈을 꾸거나 가끔은 환상속에서 하늘을 날아다니기도 하고, 동화 속에 나오는 전혀 새로운 세계를 맛보기도 한다. 이러한 꿈과 환상과 상상의 세계를 실현시키기 위한 과학이 발전되어 왔다. 또 각종 정보를 얻기 위해 컴퓨터와 TV가 개발됨에 따라 이러한 인간의 꿈의 실현에 한걸음 더 발전하게 되었다. 하지만 컴퓨터는 다루기가 어렵고 힘들고 TV는 방송국에서 보내는 화면을 일방적으로 수신하기만 하므로 인간의 자유로운 꿈을 실현하기에는 많은 장애물이 발견되었다. 따라서 이런 문제점을 해결하기 위해 컴퓨터와 인간의 관계를 좀 더 가깝고, 좀더 현실적으로 통신할 수 있도록 거듭한 끝에 뉴미디어의 꽃이라고 불리우는 가상현실을 개발한 것이다 가상현실(VR) 또는 인공현실이라고 불리우는 이 용어는 1970년대 중반 비디오 공간개념을 창안한 개척자 중의 한사람인 크루거에 의해 탄생하였으며, 1989년 재론 레니어에 의해 가상현실이란 용어로 다시 표현되었다. 오늘날의 가상현실은 인공현실, 가상환경, 가상세계기술, 인조두뇌공간이라고 부르며, 이를 구현 가능토록 하는 시스템을 가상현실시스템이라고 한다.

3. 가상현실의 정의 (2) • 인간의 오감에 신호를 전달하여 실재 존재하지 않는 환경이나 인간이 접근할 수 없는 거리에 있는 환경을 인간의 의식 속에 존재시킴으로 그 가상환경과의 상호작용을 가능하게 하는 기술이다. • 사용자가 단지 컴퓨터 데이터로 존재하는 대상물을 눈으로 보거나 귀로 듣고 손으로 만지는 등 과거의 대중매체에서 불가능했던 인간의 모든 감각을 출동시켜 전혀 새로운 세계를 만들어 내는 것이다. • 컴퓨터를 이용해서 가상적인 환경을 만들어 그 환경에서 3차원에서 가상 체험을 가능하도록 하는 첨단 기술이다. • 컴퓨터를 이용하여 만들어진 3차원 가상환경에서 사용자가 특수안경, 특수장갑, 특수옷 등을 사용하여 대상물을 조정하는 것이다. • 가상현실의 세계는 현실에 구해받지 않고 상상의 세계를 현실과 같이 만들어내며 인체의 모든 감각기관 (눈, 코, 입, 귀, 피부)이 가상으로 창조된 세계에 몰입됨으로써 시연자 자신이 바로 그 곳에 있는 Cyber Space의 공간이며 직접적인 체험을 할 수 있도록 그 안의 모든 것은 상호작용적인 관계에 있다.

4. 가상현실의 정의 (3) • 실제환경과 유사하게 만들어진 컴퓨터 모델속에 들어가 시각, 청각, 촉각, 후각, 미각 같은 감각들을 이용하여 가상공간을 체험하고 대화식으로 정보를 주고 받는 것이 가상 현실이다. 이때 Feedback System없이는 가상현실의 특성들을 느낄 수 없기 때문에 계속적으로 다양한 Feedback System들에 대한 연구가 현재 진행중이다.　

5. 가상현실의 역사 • 가상현실은 1962년 사진작가이면서 영화작가였던 모튼 하일리그가 '센소라마'라는 기계를 고안했던 것에서부터 시작되는 것으로 전해지는데 그가 개발한 센소라마는 컴퓨터를 이용한 기술이 아니라 몰입기술을 위한 제품으로 영사하면에 따라 진동하는 의자를 이용하여 가상체험을 할수 있도록 고안돼 장비였다. • 1965년에는 에반스 앤서덜랜드가 1833년 찰스 휘스턴이 고안한 입체거울을 근간으로 현재의 해드마운트디스플레이(HMD)의 원조격인 디스플레이 장치를 개발하면서 본격화 되었다. • 장비를 사용하지 않는 진정한 의미의 가상현실 기술은 영화분야를 중심으로 발전해 왔는데 1937년 미국 한 헐리우드 영화사는 적, 녹색필터를 이용하는 3차원 입체영화인 '3차원 살인'을 제작해 3차원 영화의 전성시대를 열었다. 특히 영화분야의 가상현실붐은 많은 제작비를 투자해야하는 영화분야의 속성상 컴퓨터와 게임 업게에도 큰 영향을 미쳤다. • 게임 업체인 세가나 스테레오 그레픽스는 적외선 송수신기를 이용해 모니터의 영상을 입체로 구현해 주는 입체안경을 개발, 무거운 HMD의 한계를 극복해 나가는 등 이들 회사는 거의 완벽에 가까운 입체현상을 보장해 주는 제품을 개발해 시각분야의 가상현실 기술을 한단계 끌어올렸다.

6. 가상현실 소프트웨어 (1) • VRT(Virtual Reality Toolkit) • VRT 가상현실 개발용 소프트웨어로 모델링, 이미지 편집, 사운드 편집, 키보드 편집, 프로그래밍, 기능과 250개의 클립아트, 300개의 사운드, 50개의 음악샘플, 2500가지의 텍스츄어를 포함하며, DXF 파일 호환, Direct 3D 지원, Network 구성, VRML 2.0호환을 지원하는 현존하는 가상현실 도구 프로그램중 PC Base에서 가장 우수한 개발툴 이다. • 3D Webmaster • 3차원 홈페이지 개발자 및 개인, 연구소등 소규모 3D 그래픽 개발자를 위한 소프트웨어의 최적 기능만을 모아 둔 소프트웨어로 1997년 12월 1일 출시. 쉬운 제작환경, 빠른 개발, 다양한 라이브러리 제공, VRML 호환, 개발월드의 저용량 등 특징을 가진다. • Visualiser • VRT에서 개발된 파일을 독자적으로 실행 가능한 프로그램으로 100개의 시점설정이 가능하며, DOS와 Window 95, Window NT용과 실리콘그래픽스사의 웍스테이션 버전이 출시되어 있다.

7. 가상현실 소프트웨어 (2) • SDK(Superscape Developer's Kit) • VRT의 기능을 확장시켜 사용할 수 있는 개발자용 전용 소프트웨어로 응용프로그램을 개발할 수 있는 개발툴로 외부 디바이스나 사용자 함수 등을 정의하여 VRT에 DLL파일 타입으로 링크시켜 사용합니다. • Viscape • Netscape 3.0이상 및, MS Explore 3.0이상에서 사용하는 Plug-in 프로그램으로 최초의 상용화된 인터넷 3차원 VR브라우져로 VRT에서 지원되는 VRT 및 VRML 2.0파일 타입을 지원하며, SVR이라는 압축 파일타입도 지원한다. 3차원 네비게이견은 조정바의 6 DOF 조정버튼을 사용할 수 있으며, 사운드, 3차원 안경, HMD등의 인터페이스가 셋업 화면에서 자동 선택된다.

8. 가상현실 구현언어 (1) • VRML과 HTML은 HTTP protocol과 URL을 공유한다. 그러나 HTML 문서를 만드는 것과 VRML문서를 만드는 것은 완전히 다른 이야기이다. VRML은 Network부분이 확장된 Silicon Graphics Inc.(SGI)의 3차원 graphic 객체 지향 programming 언어인 Open Inventor의 일부분이다. 이러한 사업이 시작된 데에는 몇 가지 이유가 있다. 첫 번째는 HTML안에는 3차원 객체와 정보의 3차원적 표시를 위한 부분이 없었기 때문이다. 이러한 HTML의 부족함은 행동 특성을 가진 객체들의 표준 3차원 환경과, 사용자들이 객체를 상호적으로 조종할 수 있는 능력의 두 가지 가능성을 포함하는 것이다. 간단히 말해서 VRML은 움직이는 장면을 기술한 언어이다. 이것의 단순함은 모든 사물의 창조를 위한 간단한 기하학적 객체에 대한 주된 의존에서 나온다. 그리하여 기본적인 구, 입방체, 원뿔 등이 보다 복잡한 사물을 창조하기 위해 조합된다.

9. 가상현실 구현언어 (2) • VRML 1.0 에서 객체와의 상호작용은 매우 제한되어 있다. 첫째로 객체 그 자체는 정적이다. 그리하여 사용자는 3차원 풍경의 단지 3차원 image만을 보게 된다. image와 관련되어 사용자가 할 수 있는 상호작용은 단순히 "가리키고 찍기"("point and click")밖에 없다. 예를 들면 사용자는 새로운 image를 보여 주거나 새로운 가상환경으로 연결되거나 HTML문서로 연결되는 객체의 시각적 표시만을 찍을 수 있을 뿐이다. • VRML 2.0 의 사항들은 3차원 객체의 행동도 포함한다. 이것은 진정한 가상 현실의 창조를 향한 큰 진전이지만 아직 완전하고 살아있는 가상 현실을 표현하기에는 부족하다. 명확하게, 사용자의 표현의 기술은 완전한 가상 현실을 가능하게 하는 중요한 첫 번째 단계이다. VRML은 인터넷에서 3차원 graphic을 표현하는 표준적인 형식이다. 그러나 이것이 유일하게 가능한 avatar 형식은 아니다. avatar는 2차원 sprites(image), 납작한 2차원 객체, 그리고 3차원 형식으로 의미가 있다. 이 문서는 VRML 2.0을 경유해 보여준다. 하지만 다른 encoding도 포함될 수 있다.

10. 현재 사용 되는 예 (1) • 가상 모델하우스 • 가상 모델하우스는 점차 제한되고 있는 모델하우스의 설립에 새로운 방향을 제시해 주고 있다. 인터넷을 통하여 모델하우스를 관람하고 원하는 시설이나 가전제품을 관찰할 수도 있고 또 실제로 작동도 해 볼 수가 있다. 이는 시간적으로나 공간적으로 실제 모델하우스를 관람하기 힘든 사용자들을 위해 대안적인 방법으로 개발할 수 있다. • 기업 홍보 홈페이지 • 기존의 홈페이지보다 훨씬 더 활동적이고 다양한 효과를 줌으로써 사용자들에게 계속해서 흥미를 유발시킬 수 있다. 그리고 새로운 신기술로 제작된 홈페이지를 통하여 기업의 이미지 재고에 커다란 역할을 수행할 수 있다.

11. 현재 사용되는 예 (2) • 가상 패션 샵 • 인터넷을 통한 각종 패션 작품을 가상현실 기법으로 3차원적으로 전시, 활용을 할 수 있다. 이로써 입체적인 홍보가 가능하게 됩니다. • 아트 갤러리/박람회 • 미술관이나 박물관을 인터넷상에서 가상 갤러리로 구현을 할 수가 있다. 실제 박물관을 3차원공간으로 구현하여 직접 박물관을 찾지 않아도 실제로 온 것과 같은 효과를 줄 수 있다. • 오락 이벤트 • 각종 이벤트나 설문조사 투표 등을 3차원의 가상공간에서 개최할 수가 있다. 3차원공간 안에서 오락을 즐길 수도 있고 채팅이나 게임을 즐길 수도 있다.

12. 현재 사용되는 예 (3) • 가상 홈쇼핑 및 전시회 • 가상 홈쇼핑은 인터넷을 통하여 전자제품과 자동차 컴퓨터 등 일반 백화점에서 판매되고 있는 모든 상품들을 전시해 줌으로써 구매자가 집에서 직접 쇼핑을 할 수가 있다. • 안내 시스템 • 안내 시스템의 경우 지금은 간단한 사진이나 도면을 통하여 건물의 위치나 내부구조를 안내하고 있다. 그러나 3차원으로 구현된 안내 시스템을 이용하면 사용자가 위치를 파악하고 구조를 이해하는데 훨씬 더 편리해 질 것이다. 이를 통해 방문자 스스로가 원하는 위치를 보다 쉽게 파악할 수 있고 이를 통해 고객에게 더 다양한 서비스를 제공할 수 있다. • 교육분야 • 교육분야에서도 인터넷 3차원 기술은 다양한 효과를 이룰 수 있다. 집에서 인터넷을 통한 교육을 할 때 간단한 2차원적 사진이나 글로서는 흥미를 잃기 쉬운데 반해 3차원 가상현실 속에서는 계속해서 흥미를 유발할 수 있고 또한 실물과 같은 애니메이션이나 시뮬레이션을 통하여 살아 있는 교육을 할 수 있다.