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증강현실과 가상현실③ 증강현실 역사와 최근 구현 사례

쉽게 보는 4차 산업혁명

등록일 2017년11월16일 15시40분 트위터로 보내기 싸이월드 공감 네이버 밴드 공유


Directive Games의 공동 창업자 겸 CEO인 Atli Mar Sveinsson이 애플의 2017년 9월 12일 아이폰8과 아이폰X 발표 현장에서 ARkit을 이용해 구현한 새로운 증강현실 게임을 소개하고 있다. (출처: 애플)

 

현실세계 위에 가상의 이미지를 겹쳐서 보여주는 증강현실(AR: Augmented Reality)기술은 시공간의 한계를 넘어설 수 있게 하고 인간의 신체적 능력을 확장시켜 준다. 또한 이러한 기능들을 활용해 인간과 기계, 인간과 인간의 소통 도구로서 한 단계 더 나아가는 역할을 하기도 한다. 생각보다 오래된 증강현실의 시초에 대한 이야기와 함께 현재 가장 쉽게 증강현실에 접근할 수 있는 도구인 스마트폰을 이용한 증강현실 사례들을 살펴본다. 

 

증강현실의 역사
센서와 디스플레이를 모두 갖춘 가벼운 도구인 스마트폰이 보급됨으로써 사람들이 증강현실 기술을 쉽게 접할 수 있게 된 것은 최근이다. 교육, 게임, 예술 등 다양한 분야에서 스마트폰을 활용한 증강현실 도구(앱)들이 늘고 있다. 물론(또는 의외로) 스마트폰 시대 이전에도 증강현실 기술은 존재했고 개발되고 있었다.


1990년 항공기 제조사 보잉
항공기 제조사 보잉의 사례는 현대적 증강현실의 시초로 꼽힌다. 보잉은 1990년 복잡한 항공기의 부품 조립 방법 등을 기술자들에게 트레이닝 시키기 위한 도구로서 헤드마운티드 디스플레이를 개발했고 이때 ‘Augmented Reality’라는 용어를 사용했다고 전해진다.

 


이반 서덜랜드가 1968년에 고안한 HMD인 ‘다모클레스의 검’

 

1968년 이반 서덜랜드의 ‘다모클레스의 검’
당시의 젊은 컴퓨터그래픽 학자인 이반 서덜랜드(Ivan Edward Sutherland)는 1960년대에 헤드마운트디스플레이(HMD)를 개발했다. 성능을 제외하고, 렌즈가 달린 헬멧을 머리에 쓰는 한편 머리 위쪽으로 연결된 추적 장치 및 무게를 지탱해줄 지지대를 사용한 모습은 현재의 진화된 HMD 시스템의 모습을 연상시킨다. 서덜랜드의 HMD는 로마의 전설에 등장한 ‘다모클레스의 검(The Sword of Damocles)’이라는 별칭으로 불렸다. 그냥 쓰기에는 엄청난 무게로 목뼈가 부러질 위험이 있었기 때문이다.
 

1862년 페퍼스 고스트(Pepper’s Ghost)
1862년 연극무대에서 선보여진 페퍼스 고스트는 증강현실의 한 분야라 할 수 있는 홀로그램의 시초로 볼 수 있다. 영국의 발명가 존 헨리 페퍼(John Henry Pepper)는 찰스 디킨스(Charles Dickens)의 소설 ‘유령 이야기’를 각색한 연극에서 무대 위의 유령을 실감나게 표현하기 위해 무대와 관객 사이에 투명유리를 45도 각도로 설치했고, 무대 아래에서 유령 역할을 맡은 사람을 비추어 무대 위에 떠 보이도록 했다. 이 방식이 발전해 현대에 와서는 마이클 잭슨이나 투팍 등 세상을 떠난 아티스트들의 콘서트를 재현하는데 쓰였다. 제주도의 케이팝 공연장에서도 케이팝 가수들(정확히는 그들의 홀로그램)이 반복해서 무대를 펼치고 있다.

 

스마트폰을 활용한 증강현실의 구현 방식
웨어러블형, 자동차형 등 증강현실 디바이스 중 현재 가장 쉽게 증강현실을 접할 수 있는 도구는 스마트폰이다. 스마트폰에서의 증강현실 구현 방식은 마커(이미지) 인식 기반, 위치 인식 기반, 마커리스 기반 등이 있다. 상용화 서비스 사례와 함께 보자.

 

이케아 앱. 증강된 이미지 자리에 실제로는 이케아 카탈로그가 있으며, 이 카탈로그의 특정 이미지를 이케아 앱이 인식해 쇼파 이미지로 증강시킨다. (출처: 이케아 유튜브 광고 캡처)

 

마커 인식 기반 증강현실
바코드나 QR 코드의 진화된 형태라고 할 수 있다. 해당 앱의 카메라 화면 상태에서 해당 앱에 정해 둔 특정 이미지(마커)를 인식시키면, 매칭한 이미지나 정보를 증강하여 마커 위에 보여준다.
가구브랜드 이케아(IKEA)의 이미지 인식 기반 증강현실 앱은 원하는 곳에 카탈로그(catalog)를 둔 후 카메라로 비추면 이케아의 가구가 3D 이미지로 증강되어 나타난다. 집 안의 원하는 곳에 카탈로그를 두어 여기저기 가구를 배치한 모습을 가늠해 볼 수 있다. 이외에도 색칠을 완료한 색칠공부 이미지를 비추면 아이가 그린 그림 위에 해당 그림의 3D 이미지가 나타나 움직이거나 영어공부를 할 수 있도록 소리와 스펠링을 함께 보여주는 앱 등이 같은 방식으로 구현된다.
 

위치 인식 기반 증강현실
스마트폰 내의 센서와 GPS 위치 정보를 이용해 미리 정해둔 장소나 위치 인근에 증강된 이미지를 띄우는 방식이다.
포켓몬 고(Pocketmon Go) 게임이 이 방식으로 구현됐으며, 이외에도 목적지의 방향과 추가적인 장소 정보를 현실의 길 위에 증강이미지로 알려주는 서비스 등이 가능하다. 
 

이현주 기자 이기자의 다른뉴스
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