12/4 교육 강의 일지 - VR의 트렌드 및 게임의 이해

1. VR 개발 트렌드

1) 테마파크

- 가상현실 기술의 발전함에 따라서 다양한 형태로 진화.

- 대형 놀이공원 4DX 관 > VR카페로 테마파크의 형태가 변화함.

2) 게임

- IT산업의 발전에 따라 빠르게 영향을 받은 분야.

- 몰입감이 높은 가상현실 게임이 주목을 받고 있으며, 차세대 게임 기술로 더 주목받고 있음.

- 스팀 VR, 플레이 스테이션 VR에서 출시한 게임들이 가상현실 게임들의 대중화를 이끌기 시작.

3) 스포츠

- 중계 : VR 중계 서비스는 스포츠 중계를 실시간으로 생생하게 시청하는 스트리밍 서비스가 주.

- 체험 : 가상현실 기술을 스포츠 활동과 접목하여 사용자가 직접 체험해 볼 수 있도록 서비스함.

4) 교육

- 진보적인 교구(HMD 등)의 사용으로 교육 내용을 효율적으로 전할 수 있음.

- 재난 현장 교육 등 실제 체험식으로 대응하기 힘든 교육 과정을 가상현실로 쉽게 접근

5) 산업

- 제조 혁신, 스마트 공장을 통한 기업의 경쟁력 확대에 가상현실 기술 접목

- 실물 제작 전에 공장의 효율성과 생산성을 진단. 다양한 상황에서의 문제점을 파악하는데에 활용

6) 국방

- 다른 분야보다 상대적으로 많은 가능성을 제공.

- 실제 위성에서 촬영한 지역을 가상현실에서 복원해 훈련에 이용하는 등의 방향으로 활발하게 적용 중.

- 예비군 훈련 등지에서도 실제 위험성이 높은 훈련에 가상현실을 도입해 훈련의 강도를 높일 수 있을 것으로 예상됨.

 

2. VR게임의 이해

1) VR 게임 현황

 (1) VR게임을 즐기기 위한 난관

  - 출시 당시 HMD기기, 오큘러스 리프트, HTC 바이브 가격은 500-800달러. + 높은 PC사양으로의 업그레이드가 필요함.

  - 설치 과정에서 복잡한 하드웨어 연결, SW설치, HW와 SW의 에러와 충돌 문제

  - VR컨텐츠가 부족함. 기존의 컨텐츠도 지속시간이 짧은 게임이 대다수(5-10분)

  - 단발성 + 유사한 컨텐츠 위주로 제공되기에 기존의 게임과 같이 지속적인 플레이를 유도하는 컨텐츠가 많이 부족함.(킬러 컨텐츠가 필요함)

  - 아직 플레이에 최적화되지 않았기에 다수의 플레이어들이 멀미감을 느껴 장시간의 플레이를 힘들어 함.

 

 (2) VR게임 현황

  - 2015/16 : 기대감 과열 > 2017년 장비 확충 > 2018/2019에 시장이 조금씩 부진해짐.

  - 시장 초기와 비교해 대중의 관심이 떨어진 상태.

  - 모바일 VR의 경우 하드웨어(스마트폰)의 성능 부족으로 한계가 있음.

  - PC기반 게임의 VR확장은 확인이 된 상태 (스카이림. 노맨즈 스카이, 폴아웃, 바이오 하자드 등)

  - 주 타겟층은 극한의 몰입감을 원하는 코어 게이머.

  - 극한의 몰입감을 목표로 하지만, 복잡한 기기 세팅 과정과 고 스펙 하드웨어 필요, 아직 모자란 VR기기의 해상도, 복잡한 컨트롤러 등이 장애 요인으로 판단됨.

 

 (3) 개선된 상황

  - 2018년 기기의 대당 가격이 100-200달러 이상 하락. MS MR등의 보급으로 접근성이 나아지는 중.

  - HW 성능이 지속적으로 개선되는 중이며, 2016년 이후 지속적인 VR 게임 컨텐츠가 증가중. (2017년 Steam VR 2400개, Oculus Store 700개. 현재는 그 이상.)

  - Oculus에서는 Oculus Store의 독점 컨텐츠 제공으로 좋은 효과를 이끌어냄

  - 디펜스 게임 > 방대한 세계관 체험 게임으로 장르가 확장중.

  - 현재는 1인칭 시점을 가진 대작 게임에 VR모드를 추가해 시장에 테스트로 내보내는 경우가 많음.

 

 (4) 연도별 정리

 - 2016년 : VR 출시 시작. 관련 행사를 통해 미래에 대한 예상과 학술, 담론 토론

 - 2017년 : 기기 가격 인하, VR컨텐츠의 양적 성장, HMD 기기 접근성 향상, 테마파크 증가.

 

 (5) 최근 대표 게임들

  - 비트세이버

  - 애리조나 선샤인

  - 스카이림 VR

  - 폴아웃 VR

  - 바이오 하자드 VR 

 

2) VR 스토어

 - 오큘러스 스토어 : 오큘러스 독점 플랫폼. 다른 VR기기에서도 오큘러스의 이용이 가능.

 - 스팀 스토어 : 최대의 ESD 게임 플랫폼. 2000개 이상의 게임 보유. VR자료의 양과 구매자가 가장 많음.

 - 윈도우 스토어 : 아직 개발이 미진함. MR의 등장으로 조금씩 시장 확대중.

 - 플레이 스테이션 스토어 : Console 게임 기반으로 만들어진 VR게임이 강세를 보임. 현재는 많이 부진함.

 

3. VR 기기별 특징 정리

4. VR 컨텐츠의 특징&VR멀미에 대하여

1) 다양한 형태의 영상기기

- 스크린, TV, PC, 모바일, HMD등 다양한 영상기기를 사용하며, 고화질, 화면의 대형화, 휴대성 등 다양한 분야에서 꾸준하게 발전중.

- 이러한 변화 중 일관적인 부분은 화면과 눈 사이의 거리가 점점 가까워지고 있음.

2) HMD의 특징

- 사용자는 장비를 얼굴에 착용하여 화면과 눈을 밀착시킴.

- HDM은 사용자의 머리 움직임을 인식하여(Head Tracking) 화면을 통해 그에 맞는 영상을 보여줌.

- VR컨텐츠는 360도 영상 및 360도 입체 사운드를 지원. 공간 안에 시청자가 직접 들어가 있는 것 같은 몰입감을 제공.(굉장히 사실적)

- 몰입감 높은 공간을 보여주기 위해서는 영상, CG가 모두 360도의 공간을 촬영하거나 제작해야 함.

- VR기술은 아직 몇가지 한계를 가지고 있어, 지속적으로 성장 및 발전이 진행될 예정.

3) VR 멀미

- 헤드 트래킹을 통해 시청자에게 메시지를 전달하는 과정에 미세한 지연시간(Latency)가 발생.

- 지연시간이 20ms보다 길게 되면 우리의 몸은 이상을 감지, 고개를 돌리는 행동보다 영상이 늦게 따라올 시 사용자가 멀미를 느끼게 됨.

- 쾌적한 VR환경을 위해서는 응답 속도 20ms이하, 8 ~ 16K의 해상도, 90-120frame까지 표형해야 함.

- 기술적으로는 가능하지만 장비의 비용 떄문에 상용화는 현재 시간이 걸릴 것으로 전망.

- 현재 출시되는 HMD의 목표는 지연시간을 최소화 하는 것.

- 개인별로 느끼는 정도의 차이가 존재하기에 실시간 랜더링을 위한 고성능 하드웨어가 필요함.

- 가장 좋은 방법은 플레이 도중 2-30분에 한번씩 휴식을 취하는 것.

4) 시야각.

- 대다수의 HMD는 100-110도의 시야각을 제공하지만, 인간의 시야각인 210도 보다는 적기에 개선의 여지가 있음.

- 시야각이 좁을 경우 화면의 외관이 보이게 되어 몰입감과 공감감이 떨어짐.

5) 화질 문제

- VR컨텐츠는 SD, 혹은 그 이하의 화질을 제공. 스크린은 2K급을 사용하지만 반으로 나누고 확대하여 제공하기에 화질이 상대적으로 낮게 보이는 것.

- 6K, 8K급의 스크린을 활용해야 HD수준의 컨텐츠를 시청할 수 있을 것으로 예상함.

6) 조작의 문제

- HDM은 외부와 단절되도록 설계되어 있음.

- 이러한 환경은 가상현실에 몰입감을 주기도 하지만, VR컨텐츠의 조작을 어렵게 하는 요인으로 작용함.

- 게임과 같은 많은 조작과 명령이 필요한 경우에 불편함을 야기할 수 있어. 개발사들이 다양한 입출력 장비를 개발하기 위해서 연구중에 있음.

 

5. VR 개발 용어 정리

- Virtual Reality(가상현실, VR) : 사용자가 오감을 이용하여 상호작용을 할 수 있는 환경과 사용자의 물리적인 존재를 가상환경, 혹은 복제한 실 환경 내에 시뮬레이션 해 주는 컴퓨터 기반 기술

- Mixed Reality(혼합현실, MR) : 현실과 가상현실의 교집합, 새로운 환경. 상호작용 체험을 할 수 있는 기술(VR+AR)

- 랜더링 : 2차원, 3차원 장면을 바탕으로 컴퓨터를 이용해 사진이나 영상을 만들어내는 기술, 기법

- 해상도 : 이미지/영상 등을 표현하는데 몇 개의 픽셀이 사용되는지(예 : 1920x1080 = 1920x1080개의 픽셀 사용됨)

- 모션 캡쳐 리모콘 : 가장 초보적인 형태의 가상현실 입력기기

- 모션 캡쳐 카메라 : 2009년 MS에서 개발한 키넥트를 통해 대세로 떠오른 가상현실 입력기기(예 : Xbox 모션인식 카메라)

- 전방위 트레드밀(Omnidirectional Treadmills) : 360도 전방위로 움직임이 가능한 트레이드밀을 이용하여 좁은 공간에서도 사용자가 걷거나 뛰는 움직임을 입력할 수 있게 하는 가상현실 기기.

- 뇌-컴퓨터 인터페이스 : 뇌와 기계를 직접 연결해 컴퓨터나 기계를 직접 조정하는 방식.

- HMD(Head Mounted Display) : 머리에 착용하는 디스플레이 장치, VR/AR의 구현을 위한 디스플레이 장치로써 사용됨

- 폼 패딩(Foam padding) : HMD 장착시 사용자의 얼굴에 이물감 및 부담감을 느끼지 않게 하기 위해 충격흡수를 목적으로 넣는 장치.

- 어안렌즈 : 사각이 180도를 넘는 초광각 렌즈. 물고기 눈과 비슷하다고 어안렌즈라는 이름이 붙음.

- HDMI : 압축되지 않은 풀 디지털 오디오와 비디오 신호를 통합 전송할 수 있는 초고속 멀티비디어 인터페이스(음성지원이 되는 모니터에서 대개 사용됨)

- DP : 비디오 소스를 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이 장체이 전송하는 용도로 주로 사용되는 디지털 영상 전송 미디어 인터페이스 표준

- 트래킹 센서(Tracking Sensor) : 사용자의 움직임을 추적하여 컨텐츠와 동기화 시킴으로써 사용자의 몰입감을 높여주기 위한 장치.

- 헤드 트래킹(Head Tracking) : 사용자 머리의 중심축을 기준하여 상하좌우로 움직일 시 화면이 자동으로 따라 움직이는 기술.

- Gyro Sensor : 중력에 의한 탄성변형 이용. 중력을 측정하는 장치를 총칭함

- FOV : HMD에서 보여줄 수 있는 범위. 시야각.

- 주사율 : 영상장치가 한번에 처리할 수 있는 그림의 장수. 단위는 Hz

- FPS (Frame per Second) : 초당 표시할 수 있는 프레임(그림)의 숫자

- HD : 표준 해상도(SD) 영상보다 높은 해상도를 가지는 영상 시스템을 일컫는 용어.

- FHD(Full HD) : 고해상도 비디오 중 1920x1080x 의 해상도를 마케팅 적 필요에 의해 구분한 용어.

- 4K UHD : 가로 해상도가 4kilo pixel로 차세대 고화질 해상도를 지칭하는 용어(3860x2160)

 

미션)

1) 기기별 사양과 특징 도표로 정리 (상단에 표로 기입)

2) 기초 용어 쪽지시험 80점 이상 달성 (100점)

3) 플랫폼 별 VR게임 리스트 작성.

4) Scratch 프로그램을 이용한 코딩 작업

- 간단한 게임 1회 제작.

 

개인 과제

- 플레이 해 보기 위해 리스트업한 게임에 대한 조사.

- Scratch  프로그램을 이용해 코딩 연습.