"답답한 웨어러블 착용 없이 가상현실 구현한다"

GIST, 촉각 센서로 몰입감 높인 가상현실 기술개발
교육·의료·엔터테인먼트 등 다양한 분야 활용 기대

STVIT 알고리즘 전체 구조 개념도. (그래픽=GIST 제공) photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지

[광주=뉴시스]이창우 기자 = 거추장스러운 웨어러블 장치 없이 더 자연스럽고 편안하게 가상현실(VR)을 구현할 수 있는 기술이 개발돼 주목받고 있다.

광주과학기술원(GIST)은 융합기술학제학부 김경중 교수 연구팀이 기존의 웨어러블 센서에 의존하던 방식에서 벗어나 고해상도 카펫형 촉각 센서로 사용자의 발 압력 데이터를 상세하게 분석해 행동을 인식하는 기술을 개발했다고 31일 밝혔다.

이 기술은 VR 내에서 사용자의 동작과 의도를 더욱 정밀하게 파악할 수 있고, 가상 환경에서 자연스러운 이동을 구현하는 데 활용될 전망이다.

그간 '가상 공간과 달리 현실 공간에는 물리적 한계가 존재한다'는 점이 VR 환경의 몰입감과 상호작용성을 저감 시키는 가장 큰 문제로 지적 돼왔다.

이러한 현실 공간의 제약을 극복하기 위해 제자리 움직임을 인식해 가상 환경에서의 움직임으로 구현하는 연구가 활발하게 진행됐으나 기존 연구 방법은 사용자의 센서 착용이 필수적이었다.

이렇게 착용한 센서는 사용자의 움직임을 불편하게 함으로써 편의성 향상을 위해선 센서 착용 없이도 사용자의 행동을 정확하게 인식하는 기술이 필요했다.

이에 김경중 교수 연구팀은 촉각 센서를 통해 얻어진 고해상도 발 압력 데이터를 처리하기 위해 비전 트랜스포머(ViT) 기반의 새로운 인공지능 모델인 '자가 학습 비전 트랜스포머(Self-Teaching Vision Transformer·STViT)'를 개발해 유사한 동작도 정확하게 구분할 수 있도록 했다.

제안한 알고리즘을 통해 VR 게임 즐기는 유저 (그래픽=GIST 제공) photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지

이번 연구 성과는 사용자 인터페이스(연결 장치)와 상호작용 방식 측면에서 VR 기술의 수준을 한 단계 끌어올릴 수 있는 중요한 진전으로 평가받고 있다.

VR을 이용한 교육, 의료, 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서의 활용이 기대되기 때문이다.

특히 의료 분야에선 환자의 재활 과정을 보다 세밀하게 모니터링할 수 있고, 교육 분야에선 실제와 같은 상호작용을 통한 학습 효과를 극대화할 수 있게 됐다.

무엇보다 이 기술은 VR 환경에 대한 사용자의 자연스러운 몰입을 돕는다는 점에서 VR 경험의 질을 한층 더 끌어올리는 역할을 할 것으로 기대된다.

김경중 교수는 "이번 연구 성과는 웨어러블 장치 없이도 사용자의 동작을 더욱 자연스럽고 편안하게 인식할 수 있는 인터페이스로서의 활용이 기대된다"며 "가상현실에서의 자연스러운 이동성 문제를 해결하고, 더 몰입감 있는 사용자 경험을 제공할 수 있는 새로운 가능성을 열 것으로 전망한다"고 말했다.

이번 연구는 김 교수가 지도하고 박사과정의 이성하·주호택·최윤호, 석사과정의 정인식·박동혁 학생이 'GIST-MIT AI국제협력사업'과 '지역의 미래를 여는 과학기술 프로젝트 사업' 지원을 받아 수행했다.

연구 성과물은 세계적 학술대회 'IEEE VR Conference 2024'에 이어 지난달 27일 한국정보과학회 주관 Top Conference 세션을 통해 발표했다.

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