가상물체, 실제처럼 느끼고 조작하는 신기술 개발

KIST, 가상의 공간에서 블럭쌓기 구현

국내 연구진이 가상공간에서 가상물체를 실제처럼 보고 손으로 직접 조작할 수 있는 기술을 개발했다. 앞으로 이 기술을 이용하면 멀리 떨어진 친구와 가상공간 안에서 만나 블록 쌓기 게임이나 체스 등을 즐길 수 있다.

한국과학기술연구원(KIST) 로봇연구단 박정민 박사팀은 현실공간과 가상공간을 통합하는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 연구팀은 이 기술을 구현하기 위해 3D TV와 같은 평면입체디스플레이, 센서, 거울을 사용했다.

다수 평면입체 디스플레이와 다수 카메라형 센서간의 정합 방법 개발 - 디스플레이의 영상을 센서가 볼 수 없으므로 거울을 이용하여 가시성을 확보하고 좌표계를 통합 표현하기 위하여 다수 센서-디스플레이 사이의 통합 비선형 최적화 방법을 고안

우선 사용자가 영상을 보기 위해 평면 입체 디스플레이를 설치하고, 사용자간 상호작용을 위해 사용자 움직임을 감지하는 카메라형 센서의 위치를 추정하는 기술을 사용했다. 이어 거울을 이용해 디스플레이를 비추는 영상을 센서가 볼 수 있게 했다.

여러대의 디스플레이를 통해 출력되는 입체 가상공간과 여러개의 센서로 감지되는 현실공간을 하나로 통합함으로써 사용자는 넓은 가상 공간 영역에서 가상 물체를 현실과 같이 직접 조작할 수 있다.

연구팀은 이 기술을 통해 서로 다른 공간에서 정밀한 제어가 필요한 젠가 블럭놀이를 구현했다. 특히 연구팀은 보편적으로 사용되는 평면 입체 디스플레이를 이용해 다양한 가상현실공간의 응용에 손쉽게 사용할 수 있으므로 기술활용도가 매우 높을 것으로 기대된다고 밝혔다.

또한 가상물체를 실제 물체처럼 직접 손으로 조작하는 기술은 훈련 및 교육용 애플리케이션이나 의료용 시뮬레이터 등 다양한 응용분야에서 활용될 수 있다고 설명했다.

다수 센서와 다수 디스플레이를 이용한 몰입형 가상현실

예를 들면, 체험형 교육, 3D 관광 안내지도, 3D 인터랙티브 광고, 가상 실감 쇼핑몰, 가상 체험전자 전시나 안내물, 장치 매뉴얼 등 다양한 분야에서 새로운 서비스를 제공할 수 있다. 또한 가상현실에서의 콘텐츠를 제어하는데 마우스 대신 맨손으로 사용할 수 있어 더욱 실감나는 물체조작이 가능하다.

연구책임자인 박정민 박사는 “손으로 직접 조작할 수 있는 기술 개발로, 누구나 손쉽게 사용할 수 있어서 웨어러블 인터페이스에서 한걸음 나아가 가상물체를 다루는데 손쉽게 사용할 수 있는 차세대 인터페이스로 자리매김할 수 있을 것”이라고 말했다.

한편 이번 연구는 미래창조과학부의 ‘현실과 가상의 통합을 위한 인체감응솔루션’ 글로벌 프런티어사업의 지원으로 개발됐으며, 관련기술은 이미 국내외 특허가 등록된 상황이다.