최근 기술이 발전함에 따라 다양한VR (Virtual Reality) 및AR (Augmented Reality) 장치들이 등장하고 있다. 이 러한 장치들의 대부분의 콘텐츠는 사용자 상호작용을 위해 컨트롤러에 의존하고 있으나 컨트롤러는 휴대하 기 어렵고 분실하기 쉽다는 단점이 있다. 또한, 컨트롤러를 통한 사용자 인터페이스는 장치에 익숙하지 않은 사용자들이 불편함을 느낄 수 있고 새로 인터페이스를 배워야 하는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위 해Oculus Quest는 핸드 트래킹 기술을 도입하여 사용자가 자연스러운 손 제스처를 인터페이스로 사용할 수 있게 하였다. 그러나 핸드 트래킹을 활용하는 방법은 그 어려움 때문에 아직 널리 연구되지 않았고 아직 활 용되지 못하고 있다. 이에 VR 콘텐츠와 상호작용하는 데 손을 사용하는 방법을 탐구하고, 그것을 이용하여 콘텐츠를 만드는 방법을 설명한다

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.

가상현실은 사용자에게 현실 세계와 분리된 환경을 구현하는 기술이며, 분리된 환경을 구현하기 위해서 몰입도가 중요한 요소로 자리 잡고 있다. 하지만 이와 같은 분리된 환경으로 인해서 주변 환경에 대한 인식의 부족이 불안정한 가상현실 게임 환경으로 이어질 수 있기 때문에 이를 해결하기 위해서 다양한 연구들이 진행되고 있다. 대부분의 연구가 시각화를 통해 문제를 해결하는 것에 집중하고 있다. 한편, 시각화는 일반적으로 가상현실의 공간과는 관계가 없는 정보이기 때문에 이것이 적용 되는 가상현실의 몰입도에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하다. 몰입도는 개인마다 성향 차이가 있으며, 몰입도에 영향을 끼치는 요소들이 다양하기 때문에 이를 고려한 가이드라인이 필요하다. 본 논문에서는 이 두 가지 문제를 해결하기 위해서 몰입도 성향에 따른 설문과 주변 환경에 대한 정보를 시각화하여 전달하는 두 개의 시스템에 대한 실험을 진행하고자 한다. 개인의 몰입도 성향을 측정하고, 이를 성향별로 구분지어 시각화가 가상현실 게임에 미치는 영향을 확인하여 이 결과를 통해 개인의 몰입도 성향에 따른 가상현실 게임 환경 조성에 대한 가이드라인을 제시하고자 한다.

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.

This research examined the effects of learning on driving simulation game in virtual reality environment. We tested the difference of presence and learning effects such as learning persistence and learning transfer between general monitor and 3D virtual reality device, Oculus Rift by playtesting experiment. One hundred drivers with a license participated in the experiment of two modes of gaming environment. As a result, the user’s presence was found to be significantly higher in VR than general monitor game. As functional effects of the driving serious game, learning persistence and transfer of learning showed significant differences between two modes. This study validates the effects of virtual reality on learning, as an aspect of serious game function. The results contributes to theoretical and practical application of virtual reality in interactive serious games in the future.

The aim of this study is to verify the effects of user experiences such as present, flow and arousal between game play under 3D virtual environment(VE) and general video game play. For this purpose, Oculus Rift play test experimental treatment methodology was adapted for analysis. As a result, for the present hypothesis between the VE game and general video game, cognitive and present hypotheses were all adopted except for emotional presence, and there was no difference in arousal effect. And, VE game had significant differences in emotional presence, flow concentration effect, flow merging action & awareness and arousal effect compared with general video game. As the study verified that VE game had higher effect in presence effect, sense of realism and user experience of players than general video games through experimental studies, it contributes to elaborate 3D virtual environment game interface design and user experience study.

◉ 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.

목적 : 본 연구는 가상현실 게임을 이용한 훈련이 뇌졸중 환자의 기능회복에 미치는 영향을 알아보고자 실시되었다. 연구방법 : 연구대상은 편마비 환자 24명으로 전통적 재활 치료를 받은 대조군과 이와 더불어 가상현실 게임을 추가로 훈련한 실험군에 각각 12명씩 무작위로 나누어 총 16 주간 연구를 실시하였다. 대상자의 기능회복을 알아보기 위해 상지기능, 균형능력, 시·지각 능력, 삶의 질을 훈련 전과 훈련 6주후, 훈련 12주후, 훈련종료 4주후 추적 조사를 통해 측정하여 분석하였다. 결과 : 두 집단 간 차이를 분석한 결과 균형능력, 시·지각능력과 삶의 질의 영역에서 유의한 차이를 보였다. 실험군은 상지기능, 균형능력, 시·지각능력, 삶의 질의 모든 영역에서 유의한 차이를 보였으며, 대조군은 상지기능과 균형능력, 시·지각능력에서 유의한 차이를 보였다. 결론 : 뇌졸중 환자를 대상으로 가상현실 게임을 이용하여 훈련한 결과 균형능력, 시·지각능력, 삶의 질 영역에서 두 집단 간의 차이를 보였으며, 실험군에서 대조군보다 더 많은 영역에서 유의한 기능회복을 보였다. 본 연구를 통하여 뇌졸중 환자를 대상으로한 가상현실 게임을 이용한 훈련이 기능회복에 미치는 영향을 제시하였으며, 앞으로의 연구에서는 많은 수의 뇌졸중 환자를 대상으로 치료초기부터 함께 가상현실 훈련을 실시하여 좀 더 많은 정보를 수집 한 후 가상현실 게임을 이용한 뇌졸중 환자의 기능회복을 위한 올바른 프로토콜을 제시하여야 할 것이다.

게임업계와 학계에서는 가상현실 게임을 이용한 훈련 방법에 대해서 많은 연구가 진행 중이다. 그러나 소방훈련 등에 사용할 가상훈련 게임 개발에 대한 연구는 그 필요성에도 불구하고 아직 미흡한 실정이다. 이에, 본 연구는 소방연습을 위한 개념적 단계의 가상현실 훈련 시스템을 제안하고자 한다. 이 연구를 통하여, 소화훈련에 대한 가상현실 게임을 위한 네 단계의 주요 과정과 작업내용이 제안되었다. 이 네 가지 단계는 준비단계, 출동단계, 화재진압단계, 평가단계로 구성된다. 이러한 가상현실 훈련 시스템과 훈련 방식에 대한 디자인은 소방훈련을 위한 용도와 화재에 대한 경각심을 일깨울 수 있는 기능적 용도와 함께 다양한 유사 디자인을 만들어내는 데 사용될 수 있을 것이다.

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.

본 논문에서는 몰입형 가상 환경에서의 문자 입력 방법을 제시한다. 몰입형 가상 환경에서는 사용자가 키보드와 같이 문자 입력에 널리 이용하는 도구를 사용할 수 없기 때문에 문자 입력에 대한 대안이 요구된다. 본 논문의 기본 개념은 사용자가 평소에 많이 이용하는 문자 입력 도구와 유사한 문자 입력 도구를 제안함으로써 배우기 쉽고 효율적으로 이용할 수 있는 문자 입력 방법론을 제시한다는 점이다. 본 논문에서는 모바일 폰의 키패드와 유사한 3x3 구조의 화면 키패드를 사용자 인터페이스로 제안하며, 이 키패드의 문자 배열로는 QWERTY 배열과 유사한 배열로 널리 알려진 모비언스 사의 mobileQWERTYTM를 이용한다[1]. 또한, 익숙하지 않은 3차원 입력 도구를 이용한 화면 키패드 조작이 용이하게 하도록 키패드 상의 키의 방향을 통해서 문자를 입력하도록 하는 방법론을 제안한다. 본 논문에서는 문자 입력을 요구하는 간단한 몰입형 가상 환경에서의 게임을 구현하여 제안하는 방법론을 테스트하며, 여러 유사한 방법론과 비교하여 제안하는 방법론의 장점을 입증한다.

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.

HMD의 대중적 도입으로 인해 가상현실에 대한 관심이 커지고 있다. 이런 가상현실에서의 활동 은 현실과는 다른 효과들 가져올 것으로 예상되어 가상현실과 현실 간 비교 효과연구가 필요하다. 특히 가상현실에서의 교육적 효용성은 여러 연구에서 입증하고 있으나, 아직 특수교육의 경험적 맥락에 그치고 있다. 이 연구는 가상현실의 환경 안에서 교육게임콘텐츠의 기억 습득이 이루어 질 때 나타나는 장기기억효과에 대한 실증적 연구를 실시하였다. 가상현실이 아닌 e-러닝 조건과 가상현실조건 e-러닝 두 조건 내에서 학습기억실험을 실시하여 장기기억 감소율의 차이에 대한 평균차이를 검증한 결과 가상현실그룹에서 보다 낮은 기억감소율이 나타났다. 또한 배경의 유무에 따라 차이를 확인한 결과 가상환경배경이 제시된 경우에만 유의미한 차이가 나타나 가상현실의 가상환경이 장기기억의 중요한 요인임을 확인하였다.

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.

오늘날, 가상현실의 대표적 구현장치인 HMD를 활발하게 활용하는 분야는 게임이다. HMD기반가상현실 게임의 사용자 인터페이스에 메타포를 활용한 디자인이 빈번하게 활용되고 있다. 본 연구의 목적은 새로운 매체인 HMD디바이스의 가상현실 FPS장르 게임 인터페이스에서 나타나는 메타포 유형을 도출함으로써 해당 인터페이스가 메타포를 적절히 활용하여 사용자에게 올바른 심성모형을 생성하고 있는지 사례분석을 통해 알아보는데 있다. 연구 결과 다수 인터페이스에서 공통적으로 나타나는 메타포 유형은 정보 지각 측면에서 조작, 예측, 친숙화, 물리적 세계 메타포로 나타났으며 조작 행동 측면에서는 예측성, 친숙화 메타포로 나타났다. 이는 사용자의 일반적 경험과 지식을 통한 올바른 심성모형 구축이 가능하다고 판단된다. 그 외 사용자의 실수를 방지하기 위한 안정성 메타포, 정보 공간의 정체성을 나타내는 제시 메타포의 사용이 앞으로 필요할 것으로 보인다.

본 논문은 멀티플레이어 VR 게임에 나타난 플레이어 참여방식의 비균질성에 주목하여, 그 함의를 규명하는 데에 목적을 둔다. 비균질성이란 멀티플레이어에게 몰입형 VR과 비몰입형 VR을 혼재하여 제공하는 방식을 지칭하는 개념이다. 최근 HMD와 같은 몰입형 VR 장치의 상 용화에 따라, <더 플레이룸 VR>처럼 비균질 멀티플레이 방식을 채택한 게임이 점차 대두되기 시작했다. 이에 따라, 본고는 비균질 멀티플레이에 맞춰 수정 및 개선한 MDA 프레임워크를 통 해 <더 플레이룸 VR>을 분석하였다. 그 결과, 비균질 멀티플레이는 인터페이스에서의 분리에 서 그치지 않고, 플레이 양상과 경험 자체까지 상이하게 만듦을 확인할 수 있었다.

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.