머리에 쓰는(Head Mounted Display, HMD) 가상현실(Virtual Reality) 기기는 디스플레이 패널과 가속도 센서, 볼록렌즈를 일체화시켰으며, 높은 임장감과 몰입감을 느끼기에 충분히 넓은 수평 시야각과 머리 움직임 추적, 충분히 먼 초점거리를 제공할 수 있도록 제작되었 ...

머리에 쓰는(Head Mounted Display, HMD) 가상현실(Virtual Reality) 기기는 디스플레이 패널과 가속도 센서, 볼록렌즈를 일체화시켰으며, 높은 임장감과 몰입감을 느끼기에 충분히 넓은 수평 시야각과 머리 움직임 추적, 충분히 먼 초점거리를 제공할 수 있도록 제작되었다. 이 디스플레이는 충분히 기술적으로 발전된 기기이기 때문에 롤러코스터와 같은 엔터테인먼트 목적 뿐만 아니라 교육, 훈련, 산업등의 분야에서 훈련용 시뮬레이터나 작업용 도구로 사용할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 예를 들면, 뉴욕 경찰은 VR 기기를 사용하여 능동적인 사격과 실제 상황에 가까운 시나리오에 대한 시뮬레이션 훈련을 진행하고 있으며, VR의 장점인 풍부한 시각적 맥락 정보를 포함한 훈련이 가능하다는 것을 보여준다. VR의 가능성은 현재보다 미래에 더 밝다. VR은 실제 상황과 거의 동일한 훈련을 수행할 수 있는 도구이며, 인간의 작업 과정을 데이터로 변환하여 심층학습을 위한 훈련 자료를 수집하는 것을 도울 수 있기 때문이다. 이런 특성은 4차 산업혁명과 5G 통신망을 통한 초연결시대를 맞이하면 더욱 두드러지게 나타날 것이다. 어렵고 위험한 일이나 정교하고 정밀한 작업이 요구되는 경우, VR로 작업을 수행하기 위하여 영상을 수신하면서 동시에 다양한 센서의 정보를 낮은 지연속도로 송/수신하여야 한다. 이는 미래에 5G 통신망이 모든 산업 분야에 충분히 사용할 수 있을 정도로 보급되었을 때 VR이 더 높은 가능성을 가질 수 있다는 것을 시사한다.

이렇게 높은 잠재력을 가지고 있는 VR의 확산을 가로막는 요인 중 하나는 시각피로이다. 특히 VR의 산업 목적 사용에 있어서 중요한 요인은 시각적으로 유발된 운동 멀미증보다 수렴-조절 불일치가 더 큰 문제가 될 가능성이 높다. 만약 VR 시스템에서 수렴-조절 불일치를 고려하지 않는 경우 VR을 사용하여 훈련, 원격조종, 가상공간 작업 등을 수행할 때 가상공간의 대상과 가까워지는 경우 즉각적인 시각피로가 유발될 가능성이 있기 때문이다. 손을 사용하는 많은 작업이 1미터 이내에서 이루어진다는 것을 고려해보면, VR에서 수렴-조절 불일치에 의하여 유발되는 시각피로를 감소시키기 위한 연구가 VR의 산업적 사용을 촉진시키는 데 기여할 수 있을 것이다.

연구의 창의성: 본 연구는 입체자극의 부피지각과 수렴 눈 운동을 유발하는 자극 특성에 대한 심리학 및 인지공학적 선행 연구들의 결과를 바탕으로 VR 환경에서 작업을 수행하는 과정에서 유발될 수 있는 입체지각왜곡과 입체시각피로를 감소시키거나 제거시킬 가능성이 있는 자극 배치 방법을 검증하여 적절한 자극 제시 방법을 제안하고자 한다.

본 연구의 결과를 활용하면 VR기기를 사용하여 정지된 상태로 작업할 때 나타날 수 있는 입체시각피로를 감소시키기 위한 파라미터의 적절한 수준을 한정할 수 있을 것이다. 이 연구의 결과는 낮은 비용으로 산업적, 학습 목적과 같은 장시간의 VR 사용을 촉진시킬 수 있 ...

본 연구의 결과를 활용하면 VR기기를 사용하여 정지된 상태로 작업할 때 나타날 수 있는 입체시각피로를 감소시키기 위한 파라미터의 적절한 수준을 한정할 수 있을 것이다. 이 연구의 결과는 낮은 비용으로 산업적, 학습 목적과 같은 장시간의 VR 사용을 촉진시킬 수 있을 것이며, 이 연구에서 제안하게 될 방법은 주로 자극을 조작하는 방법으로 이루어지기 때문에 낮은 비용으로 적용 가능하다. 또한 이후 다초점 VR기기 또는 산업적 목적의 VR기기를 개발할 때 적정 초점거리에 대한 정보를 제공할 수 있을 것이다.

VR이 다른 디스플레이에 비하여 가질 수 있는 장점은 시야를 전부 가린 상태로 1인칭 시점의 자극을 제시한다는 것이다. 이 상황에서 가상 화면에 간섭할 수 있는 입력 장치를 사용하면 가상 작업환경에서 작업하는 것이 가능하다. VR 기기를 일반적인 목적으로 사용하려 ...

VR이 다른 디스플레이에 비하여 가질 수 있는 장점은 시야를 전부 가린 상태로 1인칭 시점의 자극을 제시한다는 것이다. 이 상황에서 가상 화면에 간섭할 수 있는 입력 장치를 사용하면 가상 작업환경에서 작업하는 것이 가능하다. VR 기기를 일반적인 목적으로 사용하려면 정확한 깊이 단서를 제공하여 입체 지각 왜곡을 최소화하는 것과 제시되는 자극에 의하여 유발되는 시각피로를 감소시키는 것이 필요하다. 지각적 왜곡은 작업 과정에서 정확성을 감소시키고 학습 과정에서 실제 상황으로의 전이를 방해할 수 있기 때문이다. 또한 VR을 통하여 작업을 수행하려면 상대적으로 오랜 시간동안 사용하게 될 것이므로, 시각피로를 최소화하는 것이 반드시 선결되어야 할 것이다. 이런 관점에서 VR을 통하여 제시되는 자극의 깊이 지각 정확성과 시각피로 감소에 대한 연구는 중요한 응용적 가치를 가질 수 있다.

이 목적을 달성하기 위하여 본 연구는 입체감 지각과 입체시각피로에 영향을 미칠 수 있는 요인들인 평균 깊이, 최대 및 최소 깊이, 주시점 깊이, 보조자극의 깊이가 입체감왜곡 및 양안융합에 미치는 영향을 정신물리학적 방법으로 측정하기 위하여 각 자극 조건에 대한 참가자의 수행을 세 가지 실험을 통하여 측정하고자 한다. 첫 번째 실험은 입체자극의 부피지각을 결정하는 최대깊이와 최소깊이가 초점거리와 가지는 관계가 그 자극의 부피지각 및 입체시각피로에 미치는 영향을 측정하기 위하여 설계하였고, 두 번째 실험은 수렴 눈 운동이 양안융합과 입체시각피로에 미치는 영향을 측정하기 위하여 설계하였으며, 세 번째 실험은 과제에는 영향이 없지만 수렴에 영향을 미치는 보조자극이 양안융합 및 입체시각피로에 미치는 영향을 측정하기 위하여 설계하였다.