가상현실 콘텐츠는 ICT 기술의 발전과 5G의 고용량 전송, 빠른 속도의 네트워크 서비스가 상용화로 2019년 빠른 성장을 하고 있다. 하지만 가상현실 콘텐츠의 사용성 평가에 대한 기준과 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 가상현실 콘텐츠를 사용하는 사용자의 반응과 상태를 측정 할 수 있는 객관성이 있는 데이터에 관한 연구를 진행한다. 연구의 방법으로는 가상현실 게임 콘텐츠 사용자의 실시간 인체정보 수집 프로세스를 설계하고의 변화를 비교·분석하였다. 이를 위해 인체정보 측정에 아이트래킹을 통한 시선 정보와 심박수 데이터를 수집하고 분석하여 시각화 솔루션을 설계하고 프로토타입을 구현하였다. 가상현실 게임 콘텐츠 사용자 인체정보 데이터를 기반으로 한 사용성 평가에 대한 가이드를 제안한다. 향후연구로는 다양한 인체정보 측정 및 프로토타입의 고도화에 있다.

최근 가상현실 기술이 대중들에게 인기와 관심을 가지기 시작하면서 다양한 콘텐츠가 등장하고 있다. 특히 가상현실 디바이스를 활용한 가상현실 게임이 사용자와 시장에서 많은 관심을 받고 있으며 가상 현실 게임이 많이 개발되고 있는 추세이다. 가상현실 게임의 특징은 가상현실 디바이스를 통해 현존감 을 느끼며 몰입감을 극대화 시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점을 활용하여 가상현실의 공간형 디스플레이 환경에서 디바이스의 인터페이스를 통해 여러 상호작용 아이템과의 상호작용을 할 수 있어 현존감 있는 경험이 가능하다. 이러한 특징을 극대화하여 사용자에게 보다 높은 몰입감과 흥미를 발생 할 수 있는 방안을 연구 하고자 한다. 설계 방안을 제시하기에 앞서 대중화된 가상현실 게임내의 상호작용 아이템과 인터페이스 설계방식을 분석하여 몰입감을 증대 시킬 수 있는 방안을 찾는 것이 본 연구에 목적이다. 연구에서 게임의 인터페이스와 상호작용 아이템간의 관계를 정리하였고 이를 기반으로 가상현실 게임 사례를 들어 가상현실 게임 내의 아이템 인터페이스의 설계 방식을 비교 분석하는 연구를 진행하였다. 연구를 통해 보다 몰입감이 높은 가상현실 게임의 인터페이스 설계 방안의 기반이 되는 선행연구가 될 것으로 기대한다.

지난 5년 동안 HMD(Head Mounted Displays)가 개발되어 사람들이 가상현실을 통해 게임에서 몰입형 콘텐츠를 즐길 수 있게 되었다. 이러한 시각을 위한 장치인 HMD는 널리 보급되어 사용되고 있지만, 가상현실에 사용자의 입력을 제공하는 장치는 아직 표준화되지 않았다. 그 결과 다양한 유형의 대화형 장비들 (Leap Motion, Marker-Based Devices 등)이 각자의 장단점을 가지고 개발되어 현재 사용 중에 있다. 예를 들어, Leap Motion은 손동작만 추적할 수 있으며 마커 기반 장치는 사용자와 추적 카메라 사이에 장애물이 있거나 어두운 환경의 경우 동작의 추적에 어려움이 있다. 착용형 모션 캡처는 신체에 착용되는 상호 작용 장치이며 인간과 카메라 사이에 장애물이 있어도 움직임을 추적할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 가상현실을 위하여 연구/ 개발된 상호작용 방법들을 설명하고 축구 게임을 통해 검증한다. 우리가 아는 한 본 연구는 착용형 모션 캡쳐를 가상현실 게임에 적용한 세계 최초의 연구이다.

Virtual reality plays an important role in special education. Students with special needs often face challenges with social interaction and learning. It is the use of interactive simulations to allow students with disabilities to engage in environments that appear to be and feel similar to real world objects and events. Virtual environments encourage interactive learning and provide a variety of opportunities for the learner to have control over the learning process. This study reviews relevant research that explores the use of virtual reality and suggests game contents for supporting social interaction for students with disabilities.

◉ 목적 : 본 연구는 가상현실 프로그램이 운동성 저하아동의 운동성, 주의집중력에 미치는 효과를 알아보기 위한 것이다. ◉ 연구방법 : BOTMP II(Bruininks-Oserstsky Test of Motor Proficiency II)와 활동성평정척도(Werry-Weiss-Perter’s Activity Rating Scale ;WWPARS ;이하 WWP) 검사를 통하여 운동성의 결함, 주의집중력 결함을 가진 2명의 아동을 대상으로 부모의 동의를 얻어 5주 동안 A아동 6회, B아동 8회에 걸친 가상현실 프로그램을 실시하였다. 아동마다 연구자 2명씩 개입하여 약 50분씩(Wii-fit, Wii-sports resort) 실시하였고, 초기 평가 후 각 6, 8회에 걸친 연구를 진행하여, 마지막 차에 최종평가를 실시하였다. 최종평가는 BOTMP II, 활동성평정척도(WWP)를 사용하였다. ◉ 결과 : 각 아동마다 BOTMP II, 활동성평정척도(WWP) 평가결과 A 아동은 BOTMP II, 활성평정척도(WWP) 모두 긍정적 효과가 있었다. A아동은 BOTMP II 결과 총점 63점에서 71점으로 증가하여 운동성이 향상되었고, 활동성평정척도(WWP) 검사결과 총점 11점에서 6점으로 감소하여 집중력이 향상되었다. B아동은 BOTMP II 결과 총점 52점에서 55점으로 증가하여 운동성이 향상되었고, 활성평정척도(WWP) 검사결과 총점 16점에서 19점으로 점수가 증가하여 집중력이 향상되지 못했다. ◉ 결론 : 가상현실 프로그램이 운동성과 주의집중력에 문제를 가진 아동에게 적용되었을 때 운동성을 향상시키고, 주의집중력에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 기초로 대상자들의 수를 늘리고 장기간에 걸쳐 아동의 변화를 확인할 수 있는 가상현실 프로그램 연구가 지속적으로 필요하다고 사료된다.

최근 저렴해진 디스플레이 하드웨어와 그래픽 처리 성능의 발전에 따라 대형 디스플레이나 고해상도 타일드 디스 플레이의 활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 기존의 타일드 디스플레이 연구에서는 주로 분산 컴퓨팅 환경에 서 고해상도 병렬 렌더링에 중점을 두고 있으며, 사용자 인터랙션은 크게 지원을 하고 있지 않다. 본 연구에서는 모바일 인터페이스를 사용하여 분산 시스템 고해상도 타일드 디스플레이에서 다수의 사용자들이 여러 개의 가상현실 게임 콘텐츠를 쉽게 조작하고 체험할 수 있는 플랫폼을 제안한다. 본 논문에서는 먼저 타일드 디스플레이나 대형 디스플레이에서의 사용자 인터랙션 관련 연구를 살펴보고, 우리가 제안하는 타일드 디스플레이 기반의 가상현실 게임 플랫폼 구조의 설계 및 구현을 설명한다. 그리고 이 플랫폼을 사용하여 개발한 가상현실 문화유산 게임에 사용자 인터랙션 서비스를 설명하고, 개선점과 추후 연구방향을 제시한다.

목적 : 본 연구는 가상현실 게임인 Wii-Fit 밸런스 게임을 실시하여 노인의 균형능력 향상에 효과가 있는지 알아보 았다. 연구 방법 : 대구광역시에 거주하고 있는 건강한 노인 20명을 대상으로 6주간 균형훈련을 실시한 뒤 버그 균형 검 사와 한발 서기 검사를 실시하였다. 결과 : 균형훈련을 한 결과 버그 균형 검사와 한발 서기 검사 모두에서 통계적으로 유의 하였다(p<.05). 성별에 따른 균형유지 능력은 한발 서기 검사결과 균형훈련 전 눈 뜨고 오른쪽 다리로 서기, 눈 감고 오른쪽 다리로 서기, 눈 뜨고 왼쪽 다리로 서기와 균형훈련 후 눈 뜨고 왼쪽 다리로 서기에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (p<.05). 연령에 따른 60대, 70대의 균형능력은 버그 균형 검사 결과 훈련 전, 후 각각 통계적으로 유의하였고, 한 발서기 검사 결과 눈 뜨고 오른쪽 다리로 서기의 경우 통계적으로 유의하였다(p<.05) 결론 : Wii-fit 밸런스 게임을 이용하여 균형훈련을 실시한 결과 버그 균형 검사와 한발 서기 검사 모두 통계적으로 유의하므로 가상현실 게임이 노인의 균형능력향상을 위한 중재방법으로 사용되어질 수 있는 가능성을 제시하였 다. 향후 노인층을 대상으로 한 다양한 소프트웨어가 연구, 개발되어질 필요성이 있다.

감성기반 공간디자인 기술은 사용자가 감성에 영향을 미치는 요소들을 변화시킬 수 있고 사용자가 원하는 공간을 디자인 할 수 있다. 실제 공간을 구성하는데 있어서 제작 기간의 단축을 제공하고 제작된 콘텐츠의 품질도 보장할 수 있다. 감성기반의 디지털 공간디자인 시스템은 기본적으로 구축된 감성모형을 활용하여 사용자가 감성 공간을 디자인하는데 도움을 받거나 디자인 하고자 하는 콘텐츠의 품질을 평가하는데 활용 할 수 있다. 시스템에서 제공하는 평가시스템에 의한 실시간 평가가 가능하며 평가에 의해 축적되는 데이터를 효율적으로 관리할 수 있다. 평가 데이터를 인터넷의 중앙서버에 데이터베이스화하고 실시간 업데이트 데이터를 통해 객관적이고 정밀한 결과를 도출해 낼 수 있다. 감성기반 리얼타임 디지털 공간디자인시스템은 일반인도 쉽게 사용할 수 있는 인터페이스를 제공하여 가상현실, 게임, 애니메이션 등의 여러 분야의 공간디자인 개발에 효과적인 방법을 제공하고자 한다.

가상현실은 컴퓨터 시스템을 통해 사용자에게 가상의 세계를 경험 할 수 있도록 사용자의 인지시각 및 감성을 자극하는 것이다. 가상현실의 몰입을 위해 HMD를 비롯한 다양한 디바이스를 이용한 사용자의 행동 및 감각정보 획득과 자극이 필요하다. 가상현실에서 동작하는 물체가 실제 오브젝트와 연동하여 동작한다면 가상현실에 대한 몰입감은 증가될 것이다. 본 논문은 가상현실에서 스마트 로봇을 이용하여 현실의 전장과 동기화시킨 실제 환경을 조성하고 이를 기반으로 한 로봇 컨트롤 시뮬레이션 게임을 제작하였다. 로봇의 위치확인 및 보정을 위해 광학식별장치(OID: Optical Identification Device)를 이용한 광학 코드를 사용한다. OID기반의 매트 위의 이동에 대한 감지는 템플릿 기반의 광학 코드 인식기법과 칼만 필터를 이용한 위치 측정 보정을 통하여 이루어진다. 게임을 개발을 통해 가상현실상의 사용자 컨트롤을 기반으로 현실의 오프젝트의 동작 제어에 관한 유효성을 확인한다.

가상현실은 현재 게임 산업에서 가장 주목하는 기술 중 하나다. 그럼에도 불구하고 가상현실 기술 자체가 극복해야 할 문제점과 시장가능성에 대한 의문으로 게임 산업에서 이에 대한 투자가 활발히 이루어지기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 가상현실 게임 시장의 미래 가능성을 다각도로 타진해보고자 하였다. 이를 위하여 과거부터 현재까지 국내의 게임시장 발전 양상을 살펴보고, 시나리오네트워크매핑(SNM)을 활용하여 이해관계자 구조를 통한 미래예측을 시도하였다. 그 결과는 장·단기적 미래전망을 제시하고 이를 바탕으로 가상현실 게임 산업의 핵심이 될 이해관계자들에게 필요할 활동과 전략에 대한 시사점을 제시하였다는 데 공헌점이 있다.

게임기술의 발전에 따라 콘텐츠 분야에서 현실적인 그래픽 기술과 자유로운 인터페이스와 실 감형 콘텐츠 서비스가 요구되고 있다. 인터페이스 방식은 CLI에서 GUI로 GUI을 지나 NUI로 발전되고 있다. NUI는 기존의 인터페이스와는 달리 인간의 자연스런 행동을 직관적이고 실감적 으로 이용할 수 있는 인터페이스이다. 본 논문에서는 NUI 인터페이스 가운데 립 모션을 이용한 권투 시뮬레이션 게임을 제안하고자 한다. 개발된 VR 헤드셋 게임을 통하여 실감형 3D 실험환 경을 제공하여 사용자가 제어하는 인터페이스 (주먹)가 내부의 목표물 (샌드백)을 타격하게 되 면, 물리적 특성인 목표물의 충격 각도의 변화에 따라 점수를 계산하는 방법을 적용하였다.

본 논문에서는 사용자의 손을 인식하여 가상현실 게임 환경에서 가상의 손을 제어할 수 있는 방법을 제안한다. 카메라를 통해 획득한 영상을 통하여 사용자의 손 이동과 가리키는 방향에 대한 정보를 획득하고 이를 이용하여 가상의 손을 게임 화면에 나타낸다. 사용자의 손의 움직임은 가상의 손이 물건을 선택하고 옮기도록 하는 입력 인터페이스로 활용할 수 있다. 제안하는 방법은 비전 기반 손 인식 기법으로 먼저 RGB 컬러영역에서 HSV 컬러영역으로 입력영상을 변환하고 H, S 값에 대한 이중 임계값과 연결 요소 분석을 이용하여 손 영역을 분할한다. 다음으로 분할된 영역에 대하여 0, 1차 모멘트를 적용하고 이를 이용하여 손 영역에 대한 무게 중심점을 구한다. 구해진 무게중심점은 손의 중심에 위치하게 되며, 분할된 손 영역의 픽셀 집합 중 무게중심점으로부터 멀리 떨어진 픽셀들을 손가락의 끝점으로 인식한다. 마지막으로 무게중심점과 손 끝점에 대한 벡터를 통하여 손의 축을 구한다. 인식 안정성과 성능을 높이기 위하여 누적 버퍼를 이용한 떨림 보정과 경계상자를 이용한 처리 영역을 설정하였다. 본 논문의 방법은 기존의 비전 기술을 통한 손 인식 방법들에 비하여 별도의 착용 마커를 두지 않고 실시간으로 처리가 가능하다. 다양한 입력 영상들에 대한 실험 결과는 제안 기법으로 정확하게 손을 분할하고, 안정된 인식 결과를 고속으로 처리할 수 있음을 보여주었다.