가상현실이란??

요즘 큰 인기분야인 가상현실에 대해서 알아보도록 합시다!!!

가상현실은 경험 중심적 관점에서 지각하는 자가 원격현전을 경험하게 해 주는 시뮬레이션 환경으로 정의될 수 있는데, 이런 점에서 첨단의 테크놀로지를 활용하는 몰입형 가상현실 이외에 모든 미디어가 가상현실이라고 할 수 있으며, 따라서 그 역사도 아주 길다. 현대적인 가상현실 기술들은 다분히 군사적 기원을 갖는다. 입력장치와 출력장치로 구분될 수 있는 가상현실 시스템을 통해 경험하게 되는 원격현전은 기술적 요인과 이용자 요인에 의해 결정되는데, 특히 기술적 요인으로는 크게 생동감과 상호작용성을 들 수 있다. 가상현실 시스템이 등장하면서 다양한 형이상학적 질문들이 새롭게 제기되고 있다.

1. 가상현실의 개념

가상현실(virtual reality, VR)은 군사, 오락, 의료, 학습, 영화, 건축설계, 관광 등 다양한 분야에 활용되면서 공상과학 소설이나 영화에서 묘사되는 상상적 단계를 벗어나 점차 현실화되고 있다. '가상현실'이란 용어는 1989년 재론 래니어(Jaron Lanier)에 의해 고안되었지만, 그것을 지칭하는 개념이나 시스템은 기술 중심적 입장, 경험 중심적 입장, 그리고 사이버 문화적 입장 등에서 다양하게 정의되어 왔다.

먼저 기술 중심적 정의는 "이용자가 현실과 같은 3차원 상황 속에서 상호작용할 수 있도록 해 주는 투구형(head-mounted) 고글(goggle)과 망으로 연결된 의상을 통해 경험하게 되는 전자적인 환경 시뮬레이션"(Coates, 1992)과 같이 필수적인 테크놀로지의 존재 여부에 중점을 둔다. 이와 달리 경험 중심적 입장의 스토이어(Steuer, 1992)는 가상현실을 "지각하는 자가 원격현전(遠隔現前, telepresence)을 경험하는 실재적 또는 시뮬레이션된 환경"이라고 정의한다. 또 하임(Heim, 1993)은 "참여자가 수신한 정상적인 감각 입력을 컴퓨터가 산출한 정보와 대치시킴으로써, 참여자가 실제로 다른 세계에 있다고 확신하도록 하는"(Heim, 1993/1997, pp.234~235) 것을 가상현실이라고 정의한다.

한편 사이버 문화적 입장의 힐리스(Hillis, 1996)는 가상현실을 "육체를 초월하고자 하는 욕망을 실현시켜 주는 기계", 즉 "현실세계에 '필적(parallel)'하는 탈육체화된, 그리고 점진적으로 네트워크화되고 있는 시각적 '세계', 즉 사이버스페이스에 접근할 수 있는 기술적 수단"으로 규정한다. 이것의 핵심적인 모티브는 육체 이탈(disembodiment)의 욕망이다.

2. 가상현실 시스템의 기원과 출발

일반적으로는 1940년대 미국의 공군과 항공산업에서 개발한 비행 시뮬레이터(flight simulator)가 가상현실의 역사적 효시로 알려지고 있다. 1930년 자신의 장치를 특허 낸 이후 지속적으로 이를 연구, 개발해 온 에드윈 링크(Edwin Link) 연구팀은 바네바 부시(Vannevar Bush)의 수학 모델을 응용해 2차 세계대전 기간에 최초의 비행 시뮬레이션을 완성하였다.

1950년대 이후 할리우드 영화 또한 가상현실 기술의 개발에 커다란 기여를 해 왔다. 1950년대 중반 에드윈 랜드(EdwinLand)는 3차원 이미지를 구현하는 컬러 영화를 개발, 이는 1954년 와이드 스크린 시네마스코프로 이어졌다. 이와 비슷한 시기인 1956년 모튼 하일리그(Morton Heilig)는 '센소라마 시뮬레이터(Sensorama Simulator)'를 개발하는데, 이것은 3차원 이미지, 입체 음향, 냄새 등을 이용해 신경체계를 자극 내지 시뮬레이션하는 오락 장치였다.

'가상현실의 아버지'라 불리는 이반 서덜랜드(Ivan Sutherland)는 미국 국방성 고등연구프로젝트국(DoD's AdvancedResearch Project Agency, DARPA)에서 연구해 왔는데, 1965년 "궁극적 디스플레이(The Ultimate Display)"라는 논문을 발표하였다. 이 개념은 가상현실에 대한 연구와 개발의 방향을 예견하는 것으로서, 궁극적 디스플레이라는 공간 속에서 컴퓨터는 사물의 존재를 통제할 수 있게 된다는 것이었다. 1968년 그는 "투구형 3차원 디스플레이(A Head-MountedThree Dimensional Display)"라는 논문을 통해 HMD(head-mounted display)를 구상하는데, 이는 두 개의 작은 CRT(cathode-ray tube)를 통해 이용자의 두 눈을 둘러쌈으로써 입체적인 영상을 제공하고자 하는 것이었다.

'가상현실'이란 용어를 고안한 재론 래니어는 데이터 장갑, 즉 DataGloveTM를 개발하여 실제 가상전쟁 시스템에 활용할 수 있도록 발전시키기도 하였다. 이것은 가상의 팔과 손을 사이버스페이스 속으로 확장시켜주는 것으로서, 가상세계의 제 차원들을 인간 내부의 지각 과정 속에 위치지을 수 있게 되었음을 의미하는 것이다.

3. 가상현실의 기술과 장치들

이제까지 개발된 가상현실 시스템들은 창문형 시스템(window systems), 거울형 시스템(mirror systems), 탑승형 시스템(vehicle-based systems), 동굴형 시스템(cave systems), 몰입형 시스템(immersive virtual reality systems), 그리고 증강현실 시스템(augmented reality systems)이 있는데 이 중에서도 몰입형 가상현실 시스템을 대표적으로 살펴본다.

이들 시스템은 출력 장치(output devices)와 입력 장치(input devices)로 구분된다. 먼저 출력 장치란 가상현실 시스템의 사용자들이 감각 채널들을 통해 시각, 청각, 촉각, 움직임 등을 지각하게 해 주는 장치들인데, 이에는 시각 디스플레이 장치, 청각 디스플레이 장치, 촉각 피드백 장치, 그리고 힘 및 움직임 피드백 및 디스플레이 장치들이 포함된다. 시각 디스플레이(visual display) 장치 중 대표적인 하드웨어는 투구형 디스플레이, 즉 HMD인데, 이것은 가상현실의 아버지라 불리는 이반 서덜랜드가 1965년 처음 개발한 이후 발전을 거듭하고 있는 최신의 영상디스플레이 장치다. 그리고 청각 디스플레이 장치로는 헤드폰이 HMD와 결합되어 폭넓게 사용되고 있다.

세 번째 촉각 디스플레이(haptic/tactile display) 장치는 가상현실 시스템 사용자에게 표면 질감(surface texture)이나 무게와 같은 촉각 감응을 제공(feedback)함으로써 가상의 물체를 '실재적인 것'으로 느끼게 하고자 한다. 네 번째로 힘 피드백 장치(force feedback devices)는 어떤 대상에 힘을 가했을 때 근육과 관절을 통해 느끼는 반발력(force resistance)과 같이, 물체가 주는 힘이나 압력에 대한 피드백을 통해 보다 많은 현전감을 느끼게 한다. 다섯 번째로 전신 움직임(whole body movement) 디스플레이 장치는 사용자가 가상 세계에서 넓은 공간을 움직인다는 느낌을 시뮬레이션해 준다.

한편 가상현실 시스템이 강한 현전감을 부여하기 위해서는 먼저 컴퓨터가 사용자의 공간 내 위치와 신체 움직임을 감지할 수 있어야 한다. 이를 가능케 하는 입력 장치로는 각각의 신체 움직임에 대응하는 데이터 글로브·위치추적기와 같은 신체 움직임 입력 장치, 음성인식 장치, 그리고 EMG(Electromyography; 골격근의 움직을 전기적으로 기록하고 평가하는 기술), EKG(Electrokardiogramm; 흉부에 부착하여 심장의 움직임을 전기적으로 해석하는 기술), EEG(Electroencephalography; 두부에 기계를 장착하여 뇌의 움직임을 전기적으로 기록하는 기술)와 같은 생리심리상태 입력 장치 등이 포함된다.

첫 번째 차원은 공간 내 사용자 신체의 위치와 방향을 입력하는 것으로서, 이에는 보통 위치 추적기(position tracker)가 사용된다. 사용자의 머리, 손, 기타 신체 부위의 위치를 감지하는 추적 방식으로는 기계 방식, 광학 방식, 자기 방식, 음파 방식 등이 사용된다. 두 번째 차원은 손, 팔, 머리, 다리, 상체 등의 움직임을 감지하는 것으로 이를 위한 장치로는 위에서 언급한 위치 추적기 이외에 출력 장치로도 활용되는 외재 골격대(exoskeletons), 데이터 글로브(data gloves), 데이터 슈트(data suits) 등이 있다. 세 번째 차원은 얼굴 표정과 안구 움직임을 감지하는 것으로 외재 골격대, 전자 근운동기록장치(EMG) 등과 같은 장치들이 사용된다. 네 번째로 음성 및 오디오 입력(voice/audio input) 장치, 그리고 다섯 번째로 촉각 입력 장치 중의 하나인 3D 마우스가 있다.

4. 가상현실의 특징과 원리

가상현실이 추구하는 목표는 이용자로 하여금 원격현전(telepresence)을 경험하도록 하는 것이다. 원래 현전(presence)은 '어떤 환경 속에서 느끼는 실재감(sense of being)'을 뜻하는데, 이런 점에서 원격현전은 "커뮤니케이션 매체에 의해 어떤 환경 속에 실재하고 있음을 경험하게 되는 것", 즉 환경에 대한 매개된 지각(mediated perception)이라 할 수 있다(Steuer, 1992, pp.75~76).

원격현전의 개념은 다양한 요소들을 포함하고 있다. 첫째는 사교적 풍부성(social richness)으로 미디어를 통해 상호작용할 때 사교적이거나 친밀하다고 느끼는 정도를 말한다. 둘째는 현실감(realism)으로 미디어가 얼마만큼 실재하는 대상, 사건, 사람 등을 실재하는 것처럼 표상해 낼 수 있는가를 말한다. 셋째는 이전(transportation)으로 이용자에게 다른 어떤 곳에 존재하는 것과 같은 느낌을 준다는 것이다. 넷째는 몰입(immersion)으로 이는 매체에 의해 가상 환경 속에 빠져들어 있다는 느낌을 갖게 되는 것으로, 지각적 몰입(perceptual immersion)과 심리적 몰입(psychological immersion)의 두 가지를 포함한다. 다섯째는 매체 내 사회적 행위자(social actor within medium)로 이는 매체 속의 인물이나 대상과 상호작용을 하는 것처럼 느끼게 되는 경우를 말한다. 마지막으로 여섯째는 매체가 사회적 행위자(medium as social actor)가 되는 경우인데 매체 내의 사회적 행위자에게 반응하는 것이 아니라 매체 자체가 행위자처럼 이용자와 상호작용하게 될 때 이용자는 현전감을 느끼게 된다는 것이다.

이러한 가상현실의 근본적인 과제는 커뮤니케이션 매체와 육체를 어떻게 결합시키느냐 하는 것에 있다(Biocca, 1997). 즉 테크놀로지와 육체의 완전한 결합, 즉 합체(embodiment)가 가상현실, 나아가 커뮤니케이션 테크놀로지의 최종 목표인 셈이다.

5. 가상현실을 둘러싼 쟁점

몰입(immersion)이라는 경험적 속성을 갖는 가상현실은 기존의 다른 미디어들과 달리 그림에서 장소로, 관찰에서 경험으로, 사용에서 참여로, 인터페이스에서 거주(inhabit)로 패러다임 전환(paradigm shift)을 초래하고 있다. 먼저 가상현실은 아리스토텔레스 이후 지속되어 온 '실재(reality)'란 무엇인가, 물리적 실재와 가상적 실재의 구분이 경험적으로 힘들어질 경우 궁극적으로 '실재'를 규정해 온 존재론적 범주들은 여전히 유효한가 등의 철학적 문제들을 제기한다. 또한 이런 기술이 실험실을 떠나 오락 기기나 인터넷 등을 통해 일상적 차원에 응용되기 시작하면서 죄의식으로부터 자유로운 비윤리적 행위를 하게 만든다는 문제도 제기되고 있다.

참고문헌

• 이재현(2004년) 『멀티미디어와 디지털 세계』. 서울: 커뮤니케이션북스.
• 이재현(2010년) 새로운 미디어지형: 출판과 미디어의 변신.
• 사사키 도시나오, 『전자책의 충격』. 커뮤니케이션북스.
• Biocca, Frank & Delaney, Ben(1995년) Immersive Virtual Reality Technology. In Frank Biocca & Mark R. Levy(eds.), Communication in the Age of Virtual Reality. Hillsdale, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates, 57~124.
• Heim, Michael(1993년) The Metaphysics of Virtual Reality. Oxford: Oxford University Press; 여명숙(역)(1997년), 『가상현실의 철학적 의미』. 책세상.
• Hillis, Ken(1996년) A Geography of the Eye: The Technologies of Virtual Reality. In Rob Shields(ed.), Cultures of Internet: Virtual Spaces, Real Histories, Living Bodies. London: Sage, 70~98.
• Krueger, Myron W.(1991년) Artificial Reality Ⅱ. Mass.: Addison-Wesley.
• Rheingold, Howard(1991년) Virtual Reality. New York: Simon & Schuster.
• Steuer, Jonathan(1992년) Defining Virtual Reality: Dimensions Determining Telepresence. Journal of Communication, 42(4), 73~93.

  출처 : [네이버 지식백과] 가상현실 (멀티미디어, 2013. 2. 25., 커뮤니케이션북스)