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미래기술2014백서중 가상현실관련

제1장 미래기술 메가트렌드인간의 멀티모달을 이용한 3D AR 작업환경 구축3D AR이란 3차원 증강현실을 말한다. 컴퓨터 화면에서 이미지들을 동작으로 움직이고 음성으로 회전시키며 눈빛으로 조작할 수 있는 업무환경이 온다면, 그것도 2차원이 아니고 3차원이라면 얼마나 좋을까? 이는 다양한 UI·UX를 활용하여 3차원증강현실을 구축하는 기술이다. 3차원 증강현실은 가상현실(VR)로 넘어가기 전에 반드시 실현해야하는 기술이다.차원용 등(2010)은 UI·UX의 발달로 작업 환경이 멀티터치(2010)에서 3D 멀티모달(2015), 생체(오감)인식(2020), 감정인식(2025), 마인드·두뇌 뇌파인식(2030) 순서로진화할 것으로 예측하고 있다. 이러한 UI·UX를 융합해서 인터페이스를 소프트웨어로 구현하면 컴퓨터에 3차원 증강현실을 구축할 수 있다이미 IBM은 오래 전부터 이를 자연상호작용(Natural Interactivity)이라 정의하고,멀티모달을 이용해 스마트 룸·스마트 교실·스마트 사무실을 구축해 오고 있다. 이를 드림 스페이스(Dream Space) 또는 버추얼 스페이스라 부른다. 화면에 나타난 객체들을 3차원으로 음성으로 불러내고 제스처로 제어 조작하는 것이다. 이것이 개발 완료되면 교육이나 엔터테인먼트, 과학적 영상, 비디오 컨퍼런싱 등 적용분야는 무궁무진하다(IBM, Nov 1998). 이는 IBM이 개발하고 있는 음성인식 기술인 웹스피어 보이스(WebSphere Voice)(IBM, 14 Oct 2013)와 카메라 기술, 그리고 3D 디스플레이가 융합된프로젝트이다.MIT 미디어랩은 ‘시선인식 카메라를 활용한 투명 3D 컴퓨터’인 ‘스페이스탑(SpaceTop)’을 개발하고 있다. 투명 디스플레이 너머 손동작을 인식하여 명령이 입력되고, 사람의 시선을 인식하여 입체화면의 객체를 마음대로 제어·조작하고, 표시방향도 제어·조작할 수 있다(BBC & Youtube, 27 Feb 2013). 특히 이 프로젝트는 엔지니어링용 CAD나 CAM을 3차원으로 투명하게 제어·조작하는 분야에 적용될 것으로 예측된다. 더 나아가서는 3차원 프린팅과 융합되어 3차원 제조로 발전할 것으로 보고있다.마이크로소프트 연구소가 개발하고 있는 홀로플렉터(Holoflector)는 기존에 개발된 키네틱(Kinetic) 기술과 융합된 것으로 카메라와 손동작을 인식해 3차원 증강현실을 구축하는 것이다. 키네틱 디바이스 기술은 사용자들이 게임 콘트롤러 없이 게임 콘솔을 제스처와 음성으로 제어·조작할 수 있다. 홀로플렉터는 키네틱 디바이스에 비디오 카메라, 깊이 센서, 마이크로폰이 추가되고 거울과 LCD가 융합되어 3D 모델을만들어준다(Youtube, 19 Jan 2013).인텔(Intel) 역시 휴먼멀티모달을 이용한 인지컴퓨팅(perceptual computing)을 구축한다(Intel, 3 Jun 2013 & Youtube, 3 Jan 2013). 인텔이 구축하는 인지컴퓨팅이란 자연상호작용, 즉 휴먼멀티모달을 이용한 3차원 AR를 구축하는 것이다. 초기에는 이와 같이 컴퓨터에 3차원 작업환경을 만들고, 인간과 컴퓨터가 쌍방향으로 협력하는 모델을 제공할 것이다. 하지만 궁극적으로는 사용자들의 상황을 인식해(Context Awareness)AR 서비스를 하겠다는 의도이다.촉감제시장치 최신 연구동향 및 미래산업전망가상터치촉감기술을 구현하려면 진동, 표면의 거칠기, 냉온, 정전기력, 표면강성등의 물리량을 사람의 접촉하는 피부에 자극해야 한다. 햅틱이라는 용어를 일반 사용자에게 널리 알린 소형진동자(삼성전기, 2006; Alps Electric Co., 2006)를 이용한 가상촉감기술은 모바일 기기에 주로 장착되어 터치패널에서의 가상 버튼, 스크롤 감각 생성,알람기능 등에 다양하게 응용되었다. 그러나 소형진동자로는 대역폭이 좁은 진동의생성만이 가능하여 실재감 있고 다양한 촉각을 구현하기는 어렵다.작은 크기의 핀(pin)을 적절히 배치하고 각 핀들을 개별적으로 구동하여 표면의요철감을 제시하는 핀어레이(pin-array) 방식의 촉감재현기술에 대한 연구도 활발히진행되었다(MEMSAS Inc., 2004; Levesque V. et al., 2007). 핀어레이 기술은 조밀한 핀배열을 이용하여 점자 등의 작은 형상과 거칠기 등 다양한 촉감을 재현해 낼 수 있으나 장치의 크기가 커지고 제작비가 높아진다는 단점이 있다.최근 들어서는 접촉하는 부위에서만 국부적인 정전기력을 생성하여 촉감을 구현하는 기술이 개발되고 있다(Senseg, 2010; Disney Research, 2010). 이 기술은 초박형으로 구현할 수 있을 뿐만 아니라 모바일기기의 터치패널에서 다양한 촉감피드백을 생성할 수 있다는 장점이 있지만 구동하는 데 높은 전압이 필요하다는 단점이 있다.한국표준과학연구원에서는 가상의 표면에서 미세 진동을 이용한 표면 마찰력, 핀어레이를 이용한 표면 거칠기, 펠티어(peltier)소자와 냉각모듈을 이용한 냉온감, 자기유변유체의 점성제어를 통한 표면 강도 등 복합적인 촉감정보를 동시에 구현할 수 있는 복합촉각마우스를 세계 최초로 개발하였다. 이를 통해 기존에는 불가능하던 실재감 있는 가상 촉감을 제공할 수 있게 되었다. 한국표준과학연구원에서는 또한 전기활성폴리머(EAP: electro active polymer)를 이용한 휘는 가상촉감소재도 개발하고 있다.가상촉감기술의 발전으로 촉각과 IT 융합의 걸림돌이었던 촉감제시 문제를 해결함으로써 신산업 창출을 통한 창조경제의 구현이 가능할 것으로 보인다. 보다 구체적으로는 시각, 청각에 더해 촉각을 저장하고 재생하는 새로운 실감미디어 인터넷 기반신산업(4D SNS, 실감 인터넷 전자상거래, 원격 가족 만남 서비스 등), 미세하고 역동감 있는촉감을 제공하여 향상된 현장감과 몰입도를 제공하는 4D 멀티미디어산업(4D 게임, 4D영화관 등), 가상으로 만져보며 교육하는 유아 및 과학교육산업(4D 실감체험교육, 지구촌실감교육 등), 감성 인터페이스를 통한 의료·복지 신산업(홈메디, 감각도우미 등) 등의 창출이 가능할 것으로 기대된다.
건축
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