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가상 현실

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목차

1. 개요

가상 현실(VR)은 컴퓨터 기술을 활용하여 사용자가 가상의 환경을 실제처럼 경험할 수 있도록 하는 기술이다. 르네상스 시대의 원근법과 스테레오스코프가 초기 형태였으며, 1950년대 모튼 헬리그의 "체험 극장" 개념에서 현대적 가상 현실의 씨앗이 뿌려졌다. 1960년대 아이반 서덜랜드가 개발한 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)인 "다모클레스의 검"은 몰입형 시뮬레이션에 사용된 최초의 장치로 평가받는다. 이후 1980년대 자론 러니어에 의해 "가상 현실"이라는 용어가 널리 사용되었고, 1990년대에는 상업용 헤드셋이 출시되면서 대중화되기 시작했다. 가상 현실은 3차원 공간성, 실시간 상호 작용성, 자기 투영성을 특징으로 하며, 시각, 청각, 촉각 등 다양한 인터페이스를 활용한다. 현재 엔터테인먼트, 의료, 교육, 비즈니스 등 다양한 분야에서 활용되며, 증강 현실(AR), 혼합 현실(MR)과 같은 기술과도 연관되어 발전하고 있다.

2. 역사

가상 현실의 역사는 1968년 아이번 서덜랜드가 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)를 개발하면서 시작되었다고 알려져 있다.[11] 초기 HMD는 너무 무거워 천장에 고정해야 했으며, 3차원 영상을 선으로 표현했다. 1977년 MIT의 애스펜 무비 맵은 사용자가 콜로라도 주 애스펜을 가상 여행할 수 있게 했다. 1991년에는 일리노이 대학교에서 CAVE라는 몰입형 투영 디스플레이를 제안했다.

르네상스 시대의 원근법 발전과 찰스 휘트스톤 경의 스테레오스코프는 가상 현실의 초기 형태였다.[7][8][9] 1962년 모튼 헬리그는 센소라마를 통해 여러 감각을 자극하는 단편 영화를 상영했고,[10] 1960년에는 "텔레스피어 마스크" 특허를 냈다.[10] 1935년 스탠리 G. 와인바움의 소설 《피그말리온의 안경》에는 고글형 VR 시스템이 등장하여 가상 현실 개념의 선구적인 사례가 되었다.[201]

연도사건
1962년영상 기술자 모튼 헬리그가 센소라마 시제품을 개발. 시각, 청각, 후각, 촉각을 시뮬레이션하는 기계 장치.
1968년유타 대학교의 아이반 서덜랜드가 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)인 The Sword of Damocles를 개발.[202]
1978년MIT에서 초기 하이퍼미디어 및 VR 시스템인 애스펜 무비 맵 개발. 사용자는 가상 세계에서 콜로라도주 애스펜을 산책 가능.
1982년아타리가 VR 연구팀을 창설했지만 2년 만에 해산.
1989년자론 래니어가 설립한 VPL Research가 VR 제품인 데이터 글러브, 아이 폰, 오디오 스피어를 발표. "가상 현실"이라는 단어가 일반적으로 사용되기 시작.[203]
1991년일리노이 대학교에서 방 벽 전체에 영상을 투영하는 VR 시스템 CAVE[204] 제안.
1992년7월 21일부터 24일까지 NHK가 『가상 현실 유희 대전-게임 월드로의 초대』에서 VR 게임과 향후 게임 업계 소개.[205]
1990년대아케이드 게임 Virtuality 2000(1991년), 조이폴리스 VR-1(1994년), Sega VR(1994년), 가정용 게임 버추얼 보이(1995년), PC 게임 VFX1(1995년) 등이 개발되었지만, 본격적인 보급에는 실패.[206]
1994년VR 데이터용 파일 형식인 VRML 개발.
1997년CABIN이 도쿄 대학에 설치되어 2012년까지 운영.[207] 기후현 가카미가하라시 VR 테크노 센터에 COSMOS 설치.[208][209]
2007년구글이 구글 지도에 스트리트 뷰 기능 추가.
2000년대미국에서 군대의 낙하산 훈련 등에 HMD 사용 시작.
2010년구글이 구글 지도에 3D 모델 추가.
2012년Oculus Rift 등장 이후 VR 투자 가속화.[211]
2016년HTC Vive, Gear VR 대응 『Minecraft』 발매, PlayStation VR 등장으로 VR 원년으로 불림.[214][215]
2017년베네치아 국제 영화제에서 세계 최초로 『VR 부문』 설립. 프로덕션 I.G.의 VR 영상 작품 『공각기동대 신극장판 Virtual Reality Diver』 공식 초청.[216]
2019년NTT 미디어 서플라이가 스마트폰 앱 "REALIVE360" 개발.[217]
2020년대빅 테크의 투자 확대. Meta Platforms의 Meta Quest 시리즈와 Apple Vision Pro(2024년) 발매.


2. 1. 용어

'버추얼 리얼리티(Virtual Reality; VR영어)'라는 단어는 프랑스의 극작가 앙토냉 아르토가 자신의 저서에서 극장을 묘사하며 처음 사용했다.[2] 현재와 같은 '가상현실'의 의미에 가까운 '인공 현실(artificial reality)'이라는 단어는 1970년대에 가상현실 연구가인 마이론 크루거(Myron Krueger)가 만들었다. 1980년대 후반, 미국의 컴퓨터 과학자 재런 러니어가 '버추얼 리얼리티'라는 용어를 널리 사용하게 했다.[4]

한국어 '가상현실'은 일본어 번역을 그대로 가져온 것으로 알려져 있다. 컴퓨터 기술을 통해 현실과 유사한 감각을 만들어내는 버추얼 리얼리티의 개념을 '가상현실'이라는 단어가 제대로 표현하지 못한다는 비판도 있다.[243]

"가상"은 1400년대 중반부터 "본질적으로는 어떤 것이지만, 실제는 아닌" 의미로,[2] 1959년부터는 컴퓨터 분야에서 "현실에 물리적으로 존재하지 않지만 소프트웨어에 의해 나타나는" 의미로 사용되었다.[2]

1938년 앙토냉 아르토는 에세이집 ''Le Théâtre et son double''에서 연극의 환영적 본질을 "la réalité virtuelle"라고 묘사했다. 이 책은 1958년 ''The Theater and its Double''로 번역 출판되었는데,[3] 이것이 "virtual reality"라는 용어가 사용된 최초의 출판물이다. 마이론 크루거의 "인공 현실"은 1970년대부터, "가상 현실"이라는 용어는 데미언 브로데릭의 1982년 소설 ''The Judas Mandala''에서 처음 사용되었다.

"가상 현실"이라는 용어는 1980년대 후반 VPL 리서치에서 최초의 상업용 가상 현실 하드웨어를 설계한 재런 러니어와 1992년 영화 ''론머 맨''을 통해 대중 매체에서 널리 사용되게 되었다.[4] 앙토냉 아르토는 초현실주의 시인이었으며,[240] "가상 현실의 아버지"[241][242]로 불리는 재런 러니어 등이 현재와 같은 의미로 "가상현실"을 보급했다. 1990년대 초까지 "인공 현실감/artificial reality"이라는 단어가 있었지만, "가상 현실/virtual reality"에 밀려 쇠퇴했다.[243]

영어 "virtual"은 "엄밀히는 다르지만 거의 동일한" 의미이며, "버추얼 리얼리티(가상 현실)"가 그 예시이다. 자연 과학에서는 "물리적으로 존재하지 않지만 그렇게 보이는" 의미로 사용된다. (예: 가상 접지 - Virtual ground)

"가상"이라는 단어는 원래 "가정하는 것"을 의미하지만(가상 적/imaginary enemy 등), 컴퓨터 관련 문맥에서는 "virtual"의 번역어로 사용된다(가상 드라이브/virtual drive 등).

메이지 시대 일본에서는 "virtual"을 "강한", "할 수 있는", "작동하는" 등으로 번역했지만, 물리학에서는 "허(虛)", "가(假)"를 사용했고, 허상/virtual image 등의 단어도 생겨났다. 1928년 『물리학 용어 신사전』에 "가상(假想)" 번역어가 있었고, 1972년 일본IBM이 virtual storage를 "가상 기억 장치"로 번역했을 때 이의가 없었다.[243]

그러나 현재 사용되는 "가상"은 원어보다 허한 느낌이 있어 오해를 불러일으킬 수 있다는 의견이 1990년대 중반부터 있었다.[243] 타테 아키라는 2005년 일본 버추얼 리얼리티 학회에서 "
현실"을 제안했다. --은 국자로, 심방 변에 實(실의 옛 글자)를 쓰고, "지츠" 또는 "버추얼"이라고 읽는다.[244][245][246]

간체자에서는 虚拟现实(쉬니셴스), 번체자에서는 虛擬實境(쉬니쓰징)을 사용한다.

2. 2. 기술 발전

아이번 서덜랜드가 1968년에 고안한 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)가 최초의 가상현실 시스템으로 알려져 있다.[11] 이 초기 HMD 시스템은 사용자가 쓰기에는 너무 무거워 천장에 고정해야 했고, 3차원 영상을 선으로 표현하여 가상공간을 만들었다. 1977년 MIT에서 만든 애스펜 무비 맵([https://www.youtube.com/watch?v=Hf6LkqgXPMU Aspen Movie Map])은 사용자가 콜로라도 주의 애스펜을 가상으로 여행할 수 있게 해주는 주목할 만한 초기 가상현실 시스템이었다. 1991년에는 일리노이 대학의 토머스 데판티 등이 CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)라는 몰입형 투영 디스플레이를 제안했다.

1939년에 출시된 뷰마스터(View-Master)는 입체 시각 시뮬레이터이다.


르네상스 시대 유럽 미술의 원근법 발전과 찰스 휘트스톤 경이 발명한 스테레오스코프는 가상 현실의 초기 형태였다.[7][8][9] 모튼 헬리그는 1962년에 센소라마라는 시제품을 제작하여 시각, 청각, 후각, 촉각 등 여러 감각을 자극하는 다섯 편의 단편 영화를 상영했다.[10] 헬리그는 또한 "텔레스피어 마스크"(1960년 특허)를 개발했는데, 이 장치는 100% 주변 시야, 양이성 사운드, 냄새 및 바람을 통해 움직이는 3차원 컬러 이미지를 제공하여 완전한 현실감을 느끼게 했다.[10]

1970년부터 1990년까지 가상 현실 산업은 주로 의료, 비행 시뮬레이션, 자동차 산업 설계, 군사 훈련 목적으로 VR 장치를 제공했다.[12] 데이비드 엠(David Em)은 1977년부터 1984년까지 미국 항공우주국(NASA)의 제트 추진 연구소(JPL)에서 탐색 가능한 가상 세계를 제작한 최초의 예술가가 되었다.[13] 1978년 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 만들어진 애스펜 무비 맵은 사용자가 세 가지 모드(여름, 겨울, 다각형) 중 하나로 애스펜의 거리를 돌아다닐 수 있는 가상 투어였다.

에임스 연구 센터(NASA Ames)의 1985년 VIEW 헤드셋


1979년, 에릭 하울렛(Eric Howlett)은 LEEP(Large Expanse, Extra Perspective) 광학 시스템을 개발하여 넓은 시야를 가진 입체 영상을 생성했다.[14] 이 시스템은 스콧 피셔(Scott Fisher)의 VIEW(Virtual Interactive Environment Workstation)를 위해 재설계되었으며,[14] 대부분의 현대 가상 현실 헤드셋의 기반을 제공한다.[15]

VPL Research DataSuit, 팔, 다리 및 몸통의 움직임을 측정하기 위한 센서가 장착된 전신 의상. 1989년 경 개발. 도쿄 닛쇼 이와이(Nissho Iwai) 쇼룸에 전시됨


1980년대 후반, 재런 러니어(Jaron Lanier)는 "가상 현실"이라는 용어를 대중화하고, 1984년에 VPL Research라는 회사를 설립하여 DataGlove, EyePhone, Reality Built For Two(RB2), AudioSphere와 같은 VR 장치를 개발했다. VPL은 DataGlove 기술을 매텔(Mattel)에 라이선스하여 파워 글러브(Power Glove)를 만들었고,[23] 같은 해에 브로더번드(Broderbund)의 U-Force가 출시되었다.

아타리는 1982년에 가상 현실 연구소를 설립했지만, 1983년 비디오 게임 시장 붕괴로 인해 2년 만에 폐쇄되었다. 1988년, 오토데스크(Autodesk)의 사이버스페이스 프로젝트는 저가형 개인용 컴퓨터에서 VR을 구현한 최초의 사례였다.[17][18] 에릭 굴리크센(Eric Gullichsen)은 1990년에 Sense8 Corporation을 설립하고, WorldToolKit 가상 현실 SDK를 개발했다.[19][20][21]

1990년대는 소비자용 헤드셋이 처음으로 상업적으로 널리 출시된 시기였다. 1991년, 세가(Sega)는 메가 드라이브용 세가 VR(Sega VR) 헤드셋을 발표했고,[23] 같은 해에 버츄얼리티가 출시되어 최초의 대량 생산, 네트워크 연결, 멀티플레이어 VR 엔터테인먼트 시스템이 되었다.[24]

2010년 아이오와 국립 연구소(IDL)의 첨단 에너지 연구 센터에 있는 CAVE 시스템


같은 해, Carolina Cruz-Neira, Daniel J. Sandin, Thomas A. DeFanti는 전자 시각 연구소(Electronic Visualization Laboratory)에서 최초의 입방형 몰입형 공간인 CAVE를 만들었다.[25][26] Antonio Medina는 화성 탐사선을 "운전"할 수 있는 가상 현실 시스템을 설계했다.[27]

1992년에 개발된 가상 설비 몰입형 AR 시스템. 사진은 Dr. Louis Rosenberg가 '설비'라고 불리는 3D 가상 객체와 자유롭게 상호 작용하는 모습을 담고 있다.


1992년, Nicole Stenger는 최초의 실시간 대화형 몰입형 영화인 ''Angels''를 제작했고, Louis Rosenberg는 미국 공군의 Armstrong Labs에서 가상 설비 시스템을 만들었다.[28][29]

1994년 7월까지, 세가는 Joypolis에서 VR-1 모션 시뮬레이터 놀이기구를 출시했고,[30] ''Dennou Senki Net Merc'' 아케이드 게임도 출시했다. 두 제품 모두 세가 모델 1(Sega Model 1) 아케이드 시스템 보드를 사용했다.[31][32][33] 애플(Apple Inc.)은 QuickTime VR을 출시했다.

닌텐도(Nintendo)의 버추얼 보이(Virtual Boy) 콘솔이 1995년에 출시되었다.[34] Forte는 같은 해에 PC 기반 가상 현실 헤드셋인 VFX1을 출시했다.

1999년, 필립 로즈데일(Philip Rosedale)은 린든 랩(Linden Lab)을 설립하고, ''세컨드 라이프(Second Life)''를 개발했다.[36]

오큘러스 리프트(Oculus Rift) 크레센트 베이 프로토타입 헤드셋 내부 모습


2010년, Palmer Luckey는 오큘러스 리프트(Oculus Rift) 프로토타입을 설계했다.[38] 2012년, 리프트는 E3에서 John Carmack에 의해 처음 공개되었다.[39][40] 2014년, 페이스북(이후 메타)은 오큘러스 VR을 인수했다.[41][40] 제니맥스는 오큘러스와 페이스북을 고소했다.[40][43]

모바일 월드 콩그레스(Mobile World Congress) 2018에서 착용한 HTC Vive 헤드셋


2013년, 밸브(Valve)는 저지속 디스플레이의 획기적인 발전을 발견하고 공유했다.[44] 2014년 초, 밸브는 SteamSight 프로토타입을 선보였다.[45][46] HTC와 밸브는 2015년에 HTC Vive를 발표했다.[47][48][49]

게임스컴(Gamescom) 2015에서 착용한 프로젝트 모피어스(PlayStation VR) 헤드셋


2014년, 소니(Sony)는 PlayStation VR을 발표했다.[50] 2015년, 구글은 구글 카드보드(Google Cardboard)를 발표했고, Michael Naimark는 구글의 새로운 VR 부서의 첫 번째 '전속 아티스트'로 임명되었다. Gloveone의 킥스타터 캠페인이 성공했다.[53] 레이저(Razer)는 OSVR을 공개했다.

스마트폰(Smartphone) 기반의 저가형 헤드셋 삼성 기어 VR(Samsung Gear VR) 분해된 상태


2016년까지 VR 관련 회사는 최소 230개였다. 아마존(Amazon), 애플, 페이스북, 구글, 마이크로소프트(Microsoft), 소니 및 삼성(Samsung) 모두 전담 AR 및 VR 그룹을 보유했다.[54]

2016년, HTC는 HTC Vive SteamVR 헤드셋의 첫 번째 유닛을 출시했다.[55] 2017년 소니는 PlayStation VR용 Vive와 유사한 위치 추적 기술 특허를 출원했다.[57]

2019년, 오큘러스는 오큘러스 리프트 S(Oculus Rift S)와 오큘러스 퀘스트(Oculus Quest)를 출시했다.[58]

2019년 후반에 밸브는 밸브 인덱스(Valve Index)를 출시했다.[59]

2020년, 오큘러스는 오큘러스 퀘스트 2(Oculus Quest 2)를 출시했다.[60] 2021년에는 오큘러스 퀘스트 2가 판매된 모든 VR 헤드셋의 80%를 차지했다.[61]



2021년, 유럽 항공 안전청(EASA)은 최초의 가상 현실 기반 비행 시뮬레이션 훈련 장치를 승인했다.[63]

2022년, 메타는 메타 퀘스트 프로(Meta Quest Pro)를 출시했다.[64][65]

2023년, 소니는 PlayStation VR2를 출시했다.[66] 2024년 8월에 PC 어댑터가 출시될 예정이다.[67]

2023년 후반, 메타는 메타 퀘스트 3(Meta Quest 3)을 출시했다.[68]

2024년, 애플은 Apple Vision Pro를 출시했다.[69][70]

2024년, 연방 항공국(FAA)은 최초의 가상 현실 비행 시뮬레이션 훈련 장치를 승인했다.[71]

VR 사격 훈련 장치(2014년)

3. 주요 기술 및 특징

가상현실은 3차원 공간성, 실시간 상호작용성, 자기 투영성 등의 요소를 갖춘 기술이다. 3차원 공간성은 사용자가 실제 물리적 공간에서처럼 상호작용할 수 있는 가상 공간을 의미한다. 이를 위해 현실에서의 물리적 활동 및 명령을 컴퓨터에 입력하고, 3차원 가상 공간으로 출력한다. 3차원 공간 구현에는 컴퓨터, 키보드, 조이스틱, 마우스, 음성 탐지기, 데이터 등 실시간 출력을 위한 요소들이 필요하며, 이러한 장비들은 사용자의 몰입을 돕는다.

높은 프레임 속도와 낮은 지연 시간은 가상 현실 몰입에 매우 중요하다.


현대 가상 현실 헤드 마운트 디스플레이는 자이로스코프, 모션 센서, 소형 HD 화면, 소형 경량 고속 컴퓨터 프로세서 등 스마트폰 기술을 기반으로 한다.[54] 이는 VR 개발 비용을 낮추었고, 2012년 오큘러스 리프트 킥스타터는 최초의 독립 개발 VR 헤드셋을 선보였다.[54]

전방향 카메라(360도 카메라 또는 VR 카메라) 개발로 VR 이미지 및 비디오 제작이 증가했다.[72] 사진 측량법은 여러 고해상도 사진을 결합하여 VR 애플리케이션에서 3D 객체 및 환경을 만드는 데 사용된다.[73][74]

몰입감을 위해 헤드 마운트 디스플레이나 CAVE 같은 특수 출력 장치가 필요하다. 공간감 전달을 위해 스테레오 투영 방식으로 이미지를 표시하며, 셔터 안경, 편광 필터, Infitec 같은 기술이 사용된다.[75] 웨어러블 다중 스트링 케이블은 가상 현실 형상에 햅틱스를 제공하여 몰입감을 높인다.[76]

가상 세계와의 상호작용에는 모션 컨트롤러, 광학 추적 기기 센서 같은 특수 입력 장치가 필요하다. 유선 장갑이 사용되기도 하며, 일부는 힘 피드백을 제공한다. 전방향 러닝머신, 진동 장갑 및 슈트는 추가적인 햅틱 피드백을 제공한다.

VR 카메라는 360도 파노라마 비디오로 VR 사진을 만든다.[77] 가상 현실 모델링 언어(VRML)는 1994년 소개된 헤드셋 없는 "가상 세계" 개발용 언어였다.[78] Web3D 컨소시엄은 VRML 프레임워크에서 X3D를 개발했다.[79] WebVR은 다양한 VR 장치를 웹 브라우저에서 지원하는 실험적 자바스크립트 응용 프로그래밍 인터페이스(API)이다.[80]

가상현실은 컴퓨터로 만든 인공 환경, 사이버스페이스를 현실로 지각하게 하는 기술이다.[199] 시공간 초월 환경 기술이며, 인류의 인지를 확장한다.[200]

컴퓨터 그래픽스 등을 이용해 사용자에게 제시하거나, 현실 세계를 획득해 오프라인 기록 또는 온라인 제시하는 방식으로 나뉜다. 후자는 공간 공유가 필요하며, 텔레존재감(테레이그지스턴스), 텔레프레젠스로 불린다. 5세대 이동 통신 시스템(5G) 연동으로 실현이 쉬워질 전망이다.

컴퓨터가 현실 세계 대상에 정보를 부가·제시하는 경우는 증강 현실 또는 혼합 현실이라 한다. 현실과 구분 불가할 정도로 진화한 상태는 시뮬레이션된 현실, 인공 현실이라 불리지만, SF나 문학 용어이다.

1990년대 초 1차 VR 붐은 기술적 한계, 낮은 화면 표시 폴리곤 수와 해상도, 낮은 센서 정밀도로 인한 사용자 움직임과 화면 묘사 간 어긋남, 멀미 유발, 높은 VR 기기 가격으로 실패했다. 2010년대 초 2차 VR 붐으로 상업화가 진행되었으나, 평면 디스플레이 완전 대체는 못하고, 엔터테인먼트 중심 제한적 보급에 머물고 있다. 현대 가상 현실은 3차원 공간성, 실시간 상호작용성, 자기 투영성 요소를 동반한다.

시각, 청각, 미각, 후각, 전정 감각, 체성 감각 등 다양한 인터페이스(멀티모달 인터페이스)가 이용된다. VR 게임 분야에는 VR 멀미 방지 가이드라인이 있다.[218] 현재 실용화된 것은 시각과 청각뿐이며, 조작은 컨트롤러로 한다. 육체 조작도 가능하나, 본질은 같다.

3. 1. 주요 기술

가상현실의 개념은 최근에 정립되었지만, 이를 뒷받침하는 기술들은 그 이전부터 존재해왔다. 컴퓨터 과학, 컴퓨터 그래픽스, 통신, 계측과 제어, 예술, 인지과학, HCI, 로보틱스 등이 가상현실 기술의 바탕이 된다.[5]

가상현실 기술은 다음과 같은 세부 분야로 나눌 수 있다.[5]

  • 정보 획득 및 제시 시스템
  • 분산 처리 시스템·인공지능 시스템
  • 인물이나 물체의 위치 추적
  • 사람의 감각
  • 상호작용과 공동 작업
  • 시뮬레이터
  • 증강현실, 혼합현실
  • 내비게이션


가상현실을 구현하는 방법은 다음과 같다.

  • 시뮬레이션 기반 가상현실: 운전 시뮬레이터처럼 사용자의 입력을 바탕으로 차량 움직임을 예측하고, 시각, 움직임, 오디오 신호를 제공하여 실제 운전하는 듯한 느낌을 준다.

  • 아바타 이미지 기반 가상현실: 실제 비디오나 아바타 형태로 가상 환경에 참여할 수 있다. 사용자는 시스템 기능에 따라 참여 유형을 선택할 수 있다.

  • 프로젝터 기반 가상현실: 실제 환경 모델링이 중요한 역할을 하는 분야(로봇 내비게이션, 건설 모델링, 항공기 시뮬레이션 등)에서 활용된다. 이미지 기반 가상현실 시스템은 컴퓨터 그래픽스 및 컴퓨터 비전 분야에서 인기가 높다.

  • 데스크톱 기반 가상현실: 특수 VR 위치 추적 장비 없이 일반 데스크톱 디스플레이에 3D 가상 세계를 표시한다. 1인칭 비디오 게임이 대표적인 예시이다.


VR 컨벤션에서 사용되는 Omni 트레드밀


2015년 포트 레너드 우드에서 미주리 주 방위군 병사가 VR 훈련 머리 장착 디스플레이를 바라보고 있다.

  • 머리 장착 디스플레이(HMD): 사용자를 가상 세계에 몰입시키는 장치이다. 가상 현실 헤드셋은 입체 그래픽을 제공하는 두 개의 OLED 또는 LCD 모니터, 양이 효과 시스템, 헤드 트래킹 등을 포함한다.

  • 증강 현실(AR): 실제 환경에 컴퓨터 그래픽으로 생성된 디지털 콘텐츠를 겹쳐 보여주는 기술이다.

  • 혼합 현실(MR): 실제 세계와 가상 세계를 융합하여 물리적 객체와 디지털 객체가 실시간으로 상호작용하는 환경을 만든다.

  • 사이버 공간: 네트워크 가상 현실로 정의되기도 한다.[6]

몰입 기술가상 현실 헤드셋 목록도 참조

현대 가상 현실 헤드셋 디스플레이는 자이로스코프, 모션 센서, 소형 HD 화면, 소형 컴퓨터 프로세서 등 스마트폰 기술을 기반으로 한다.[54]

전방향 카메라 (360도 카메라 또는 VR 카메라)의 개발로 VR 이미지 및 비디오 제작이 증가하고 있다.[72] 사진 측량법은 여러 고해상도 사진을 결합하여 VR 애플리케이션에서 3D 객체 및 환경을 만드는 데 사용된다.[73][74]

몰입감을 높이기 위해 특수 출력 장치가 필요하다. 헤드 마운트 디스플레이나 CAVE가 대표적이다. 공간감을 위해 스테레오 투영 방식으로 이미지를 표시하며, 셔터 안경이나 편광 필터 등의 기술이 사용된다.[75]

웨어러블 다중 스트링 케이블은 가상 현실의 복잡한 형상에 햅틱스를 제공하여 몰입감을 향상시킨다.[76]

가상 세계와 상호작용하기 위해 모션 컨트롤러와 광학 추적 기기 센서와 같은 특수 입력 장치가 필요하다. 유선 장갑이 사용되기도 하며, 일부 입력 장치는 힘 피드백을 제공한다. 전방향 러닝머신이나 진동 장갑 및 슈트도 햅틱 피드백을 제공한다.

가상 현실 카메라는 360도 파노라마 비디오를 사용하여 VR 사진을 만드는 데 사용된다.[77]

가상 현실 모델링 언어(VRML)은 1994년에 소개되었으며, 헤드셋 없이 "가상 세계"를 개발하기 위한 것이었다.[78] Web3D 컨소시엄은 VRML 프레임워크에서 X3D를 개발했다.[79] WebVR은 다양한 가상 현실 장치를 웹 브라우저에서 지원하는 실험적인 자바스크립트 응용 프로그래밍 인터페이스(API)이다.[80]

3. 2. 특징

가상현실(VR)은 3차원 공간성, 실시간 상호작용성, 자기 투영성이라는 세 가지 특징을 가진다.

  • 3차원 공간성: 사용자가 실제 물리적 공간에서처럼 상호작용할 수 있는 가상 공간을 만든다. 이를 위해 현실에서의 물리적 활동 및 명령을 컴퓨터에 입력하고, 3차원 가상 공간으로 출력한다.
  • 실시간 상호작용성: 사용자의 입력에 따라 컴퓨터가 실시간으로 반응하여 가상현실 경험에 몰입감을 더한다.
  • 자기 투영성: 사용자가 가상현실 속에서 자신을 투영하고, 가상 세계와 상호작용하며 주체적으로 경험을 만들어간다.


가상현실은 다음과 같은 방식으로 구현될 수 있다.

  • 시뮬레이션 기반: 운전 시뮬레이터처럼 사용자의 입력을 기반으로 차량 움직임을 예측하고, 시각, 움직임, 오디오 신호를 제공하여 실제 운전하는 듯한 인상을 준다.
  • 아바타 이미지 기반: 실제 비디오나 아바타를 통해 가상 환경에 참여한다. 사용자는 3D 분산 가상 환경에서 기존 아바타나 실제 비디오 형태로 참여할 수 있다.
  • 프로젝터 기반: 로봇 내비게이션, 건설 모델링, 항공기 시뮬레이션 등 실제 환경 모델링이 중요한 분야에서 활용된다. 이미지 기반 가상 현실 시스템은 컴퓨터 그래픽스 및 컴퓨터 비전 분야에서 주목받고 있다.
  • 데스크톱 기반: 특수 VR 위치 추적 장비 없이 일반 데스크톱 디스플레이에 3D 가상 세계를 표시한다. 1인칭 비디오 게임이 대표적인 예시이며, 다양한 상호작용 장치를 통해 몰입감을 높인다. 단, 주변 시야가 제한되어 주변 상황을 인지하기 어렵다는 단점이 있다.
  • 머리 장착 디스플레이 (HMD) 기반: 사용자를 가상 세계에 몰입시키는 가장 일반적인 방식이다. 가상 현실 헤드셋은 입체 그래픽을 제공하는 고해상도 OLED 또는 LCD 모니터, 양이 효과 시스템, 헤드 트래킹 기술을 포함한다. 모션 컨트롤러, 햅틱 피드백, 전방향 런닝 머신 등을 통해 현실감을 더할 수 있다.


증강 현실(AR)은 실제 환경에 컴퓨터 생성 디지털 콘텐츠를 혼합하는 기술이다. 가상 장면과 추가 이미지를 통해 현실 환경을 개선하는 방식으로, 헤드셋, 스마트 안경, 모바일 장치 등을 통해 구현된다.

혼합 현실(MR)은 실제 세계와 가상 세계를 융합하여 물리적 객체와 디지털 객체가 실시간으로 상호작용하는 새로운 환경을 만든다.

사이버 공간은 네트워크 가상 현실로 정의되기도 한다.[6]

시뮬레이션 현실은 실제 현실과 구분하기 어려울 정도로 몰입도가 높은 가상 현실을 의미한다.

델라웨어주 윌밍턴의 화학 회사 뒤퐁은 사용자들이 웹브라우저를 통해 '3차원 데이터'에 접속할 수 있도록 '''가상 현실 모델링 언어'''(VRML) 응용 프로그램을 개발했다. 이는 애니메이션, 이미지, 오디오 등 복합 미디어를 지원하는 웹 기반 '3차원 상호작용 모델링 언어'로, 플랫폼 독립적이며 데스크톱 컴퓨터에서 운영되고 좁은 대역폭을 필요로 한다.[254]

시각, 청각, 미각, 후각, 전정 감각, 체성 감각 등 다양한 인터페이스(멀티모달 인터페이스)가 활용된다. VR 게임 분야에서는 VR 멀미 방지 가이드라인이 존재한다.[218]

현재 실용화된 것은 시각과 청각이며, 조작은 컨트롤러로 이루어진다. 육체 조작도 가능하지만, 본질은 동일하다.

4. 분류

가상 현실은 컴퓨터로 만들어진 인공 환경, 즉 사이버스페이스를 현실로 지각하게 하는 기술이다[199]. 이는 시공을 초월하는 환경 기술이며, 인류의 인지를 확장한다[200].

가상 현실은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 컴퓨터 그래픽스 등을 이용하여 사용자에게 가상의 세계를 제시하는 것이고, 다른 하나는 현실 세계를 획득하여 사용자에게 제시하는 것이다. 후자의 경우, 사용자가 원격지에 있을 때 공간 공유가 필요하며, 텔레존재감(테레이그지스턴스), 텔레프레젠스, 텔레이머전 등으로 불린다. 이는 5세대 이동 통신 시스템(5G)과의 연동으로 더욱 실현하기 쉬워질 것으로 기대된다.

현실 세계의 대상물에 컴퓨터가 정보를 부가하여 제시하는 경우에는 증강 현실 또는 혼합 현실이라고 한다.

시뮬레이션된 현실과 인공 현실은 현실과 구별하기 어려울 정도로 진화한 가상 현실을 나타내는 개념이지만, 주로 SF나 문학에서 사용되는 용어이다.

1990년대 초, 제1차 VR 붐이 일었으나, 기술적 한계와 높은 가격으로 인해 상업적으로 실패했다. 당시에는 화면 표시의 폴리곤 수와 해상도가 낮고 센서의 정밀도가 낮아 사용자의 움직임과 화면 묘사의 불일치가 발생하여 멀미를 유발하기 쉬웠다. 2010년대 초, 제2차 VR 붐이 일어나면서 상업화가 다시 진행되었지만, 여전히 평면 디스플레이를 완전히 대체하지 못하고 엔터테인먼트 분야를 중심으로 제한적으로 보급되고 있다.

4. 1. 제시 방식에 따른 분류

가상현실은 컴퓨터 등이 만들어 낸 가상의 세계를 사용자에게 제시하는 것과 현실의 세계를 사용자에게 제시하는 것으로 구분될 수 있다. 전자는 컴퓨터 등에 의해 만들어진 가상의 공간이나 환경 속에 사용자가 몰입되는 경우로, 3D 게임이 대표적인 예시이다. 이러한 가상현실 속에서는 현실에 존재하지 않는 상상의 것들도 있을 수 있고, 사용자가 그것을 만지거나 조작하는 등의 상호작용이 가능하다.

후자는 현실 세계의 정보가 가상현실 시스템 기기를 통해 사용자에게 전달되는 경우를 말한다. 사용자가 원거리에 있는 가상현실을 이용한 공간 공유가 필요한 경우를 '''원격현전'''(텔레익지스턴스)이라 부르며, 이를 가능하게 하는 기술로 원거리 텔레로보틱스가 있다. 카메라가 장착된 로봇을 조종하여 인간이 실제로 가기 힘들거나 물리적으로 떨어져 있는 장소를 탐사, 관찰하는 경우가 이에 해당한다.

또한, 사용자가 직접 지각할 수 있는 현실의 대상물에 컴퓨터가 더 많은 정보를 부가하여 제시하는 증강 현실(AR)이나 혼합 현실(MR)도 후자의 경우에 해당한다. 증강 현실의 예로는 스마트폰 카메라로 주변 건물을 비추면 건물 정보가 스마트폰 화면에 표시되는 것을 들 수 있다. 증강 현실은 교육, 경제, 문화 등 다양한 영역에서 활용되고 있다.

가상 현실을 구현하는 방법은 다음과 같다:

  • 시뮬레이션 기반 가상 현실: 운전 시뮬레이터처럼 사용자의 입력을 기반으로 차량 움직임을 예측하고, 시각, 움직임, 오디오 신호를 제공하여 실제 운전하는 듯한 느낌을 준다.
  • 아바타 이미지 기반 가상 현실: 실제 비디오와 아바타 형태로 가상 환경에 참여할 수 있다. 사용자는 기존 아바타 또는 실제 비디오 형태로 3D 분산 가상 환경에 참여할 수 있다.
  • 프로젝터 기반 가상 현실: 로봇 내비게이션, 건설 모델링, 항공기 시뮬레이션 등 실제 환경 모델링이 중요한 다양한 가상 현실 응용 분야에서 활용된다.
  • 데스크톱 기반 가상 현실: 특수 VR 위치 추적 장비 없이 일반 데스크톱 디스플레이에 3D 가상 세계를 표시한다. 1인칭 비디오 게임이 대표적인 예시이다.
  • 머리 장착 디스플레이(HMD): 사용자를 가상 세계에 더 완벽하게 몰입시킨다. 가상 현실 헤드셋은 일반적으로 입체 그래픽을 렌더링하여 3D 가상 세계를 제공하는 두 개의 작은 고해상도 OLED 또는 LCD 모니터, 양이 효과 시스템, 헤드 트래킹을 포함한다.
  • 증강 현실(AR): 사용자가 실제 주변 환경에서 보는 것과 컴퓨터 소프트웨어에서 생성된 디지털 콘텐츠를 혼합한다.
  • 혼합 현실(MR): 실제 세계와 가상 세계를 병합하여 물리적 객체와 디지털 객체가 공존하고 실시간으로 상호 작용하는 새로운 환경과 시각화를 생성한다.


사이버 공간은 네트워크 가상 현실로 정의되기도 한다.[6]

시뮬레이션 현실은 실제 현실만큼 몰입도가 높아 고급 실감나는 경험이나 가상 영원성을 가능하게 하는 가설적인 가상 현실이다.

4. 2. 시스템 환경에 따른 분류

가상현실 시스템은 3차원 시뮬레이션을 통해 실제와 같은 효과를 주는 시스템으로, 사용 환경에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.

  • 몰입형 가상현실(immersive VR): 머리 장착 디스플레이(HMD), 데이터 장갑, 데이터 옷 등 특수 장비를 사용하여 사용자가 실제와 같이 보고 만지는 듯한 감각을 느끼게 하여 생생한 환경에 몰입하도록 하는 시스템이다.
  • 원거리 로보틱스(tele-robotics): 몰입형 시스템과 로봇의 결합 형태이다. 로봇을 이용하여 멀리 떨어진 공간에 사용자가 있는 듯한 효과를 주는 시스템이다.
  • 데스크톱 가상현실(desktop VR): 일반 컴퓨터 모니터에 입체 안경, 조이스틱 등을 추가하여 책상 위에서 쉽게 가상현실을 체험할 수 있도록 하는 시스템이다.
  • 삼인칭 가상현실(third person VR): 비디오카메라로 촬영된 자신의 모습을 컴퓨터가 생성한 가상공간에 나타나게 하여, 마치 자신이 가상공간에 직접 존재하는 것처럼 느끼게 하는 시스템이다. 주로 오락용으로 많이 사용되며, Xbox 키넥트(KINECT)가 대표적인 예이다.

5. 활용 분야

가상 현실은 비디오 게임, 3D 영화, 놀이공원 놀이기구, 다크 라이드, 소셜 가상 세계 등 엔터테인먼트 분야에서 주로 사용된다. 1990년대 초중반, 비디오 게임 회사들은 소비자용 가상 현실 헤드셋을 처음 출시했다. 2010년대에는 오큘러스(리프트), HTC(바이브), 소니(플레이스테이션 VR)에서 차세대 상업용 유선 헤드셋을 출시하며 새로운 응용 프로그램 개발이 활발해졌다.[84] 3D 영화는 스포츠 행사, 포르노, 미술, 뮤직 비디오, 단편 영화 등에 사용되었고, 2015년부터는 롤러코스터와 테마파크에서 시각 효과와 촉각 피드백을 결합하기 위해 가상 현실을 도입했다.[54]

사회 과학 및 심리학 분야에서 가상 현실은 통제된 환경에서 상호 작용을 연구하고 복제할 수 있는 비용 효율적인 도구로 활용된다.[86] 이는 치료적 개입 형태로도 사용될 수 있는데,[87] 예를 들어 가상 현실 노출 치료(VRET)는 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 및 공포증과 같은 불안 장애 치료를 위한 노출 치료의 한 형태이다.[88][89][90]

VR 치료법은 정신병과 광장 공포증 환자가 외부 환경 회피를 관리하도록 돕는다. 사용자는 헤드셋을 착용하고 가상 캐릭터의 심리적 조언을 받으며 시뮬레이션된 환경(예: 카페, 번잡한 거리)을 탐험한다. NICE는 이 치료법을 평가하여 NHS에서의 권장 여부를 결정하고 있다.[91][92]

코로나19 팬데믹 기간 동안, 소셜 VR은 인지 행동 치료의 정신 건강 도구로도 사용되었다.[93]

가상 현실 프로그램은 알츠하이머병 진단을 받은 노인들의 재활 과정에도 사용된다. 이는 노인 환자들이 실제 경험을 시뮬레이션할 기회를 제공한다. 최근 연구에 따르면 가상 현실 응용 프로그램은 신경학적 진단을 받은 인지 결손 치료에 효과적이다.[94] 가상 현실은 노인 환자들이 안전한 환경에서 노출 치료를 경험할 수 있게 돕는다.[95]

의학 분야에서는 1990년대부터 시뮬레이션된 VR 수술 환경이 개발되었다.[96][97][98] VR은 저렴한 비용으로 효과적이고 반복 가능한 교육을 제공하여[99] 수련생들이 오류를 인식하고 수정할 수 있게 한다.[100]

가상 현실은 2000년대부터 신체 재활에도 사용되었다. 파킨슨병 치료 효과에 대한 양질의 증거는 부족하지만,[101] 거울 치료 효과에 대한 연구에서는 긍정적인 결론을 내렸다.[102] 또 다른 연구는 VR이 모방을 촉진하고, 자폐 스펙트럼 장애 개인의 반응 차이를 드러냈다.[103][104]

몰입형 가상 현실 기술은 치료 저항성 환지 통증 치료를 위한 가능한 치료 옵션이 될 수 있다. 거울 치료 원칙을 기반으로 한 대화형 3D 주방 환경이 개발되어, 환자는 가상 손을 제어하며 통증 척도를 측정한다.[105] 메타 분석 결과는 균형에 대한 VRT를 선호하는 유의미한 결과를 보였다.[106]

VR 회의는 비즈니스 세계에서 다른 사람들과의 상호 작용을 더 자연스럽게 느끼게 하는 환경을 조성하는 데 사용된다. 사용자 정의 가능한 회의실에서 VR 헤드셋을 통해 참여자들은 실제 방에 있는 것처럼 상호 작용할 수 있다. 프레젠테이션, 비디오, 3D 모델 등을 업로드하고 상호 작용할 수 있다.[107] 3D 가상 환경에서 아바타 기반 상호 작용은 그룹 구성원 간의 더 높은 합의, 만족도, 응집력으로 이어진다.[108]

미 해군 병원 전담 부사관이 2006년 해군 생존 훈련소에서 VR 낙하산 시뮬레이터를 시연하고 있다.


VR은 직업 안전 및 건강, 교육, 훈련 목적으로 실제 작업 공간을 시뮬레이션할 수 있다. 학습자는 실패의 실제 결과를 겪지 않고 기술을 개발할 수 있는 가상 환경을 제공받는다. 이는 초등 교육,[109] 해부학 교육,[110][111] 군사,[112][113] 우주 비행사 훈련,[114][115][116] 비행 시뮬레이터,[117] 광부 훈련,[118] 의학 교육,[119] 지리 교육,[120] 건축 디자인, 운전자 훈련,[121] 교량 검사[122] 등에 사용된다. 몰입형 VR 엔지니어링 시스템을 통해 엔지니어는 물리적 프로토타입 전에 가상 프로토타입을 볼 수 있다.[123] 가상 훈련 환경은 군사[124] 및 의료[125] 훈련에서 현실감을 제공하고 비용을 최소화한다.[126] 또한 탄약 사용량을 줄여 군사 훈련 비용을 절감한다.[124] VR은 의료 종사자를 위한 훈련 및 교육에도 사용된다.[127][128] 여러 유형의 안전 훈련을 위한 응용 프로그램도 개발되었으며,[129][130] 최신 결과는 가상 현실 안전 훈련이 전통적인 훈련보다 지식 습득 및 유지에 더 효과적임을 보여준다.[131]

엔지니어링 분야에서 VR은 교육자와 학생 모두에게 유용하다. 비용 감소로 접근성이 높아져 미래 엔지니어를 교육하는 데 유용한 도구로 활용된다. 학생들은 실제 세계에 따라 반응하는 3D 모델과 상호 작용할 수 있으며, 이는 복잡한 주제를 이해하고 적용하는 데 필요한 몰입감을 제공한다.[132] 미래 건축가와 엔지니어는 공간 관계 이해를 형성하고 실제 응용 프로그램을 기반으로 솔루션을 제공하는 데 VR을 활용한다.[133]

최초의 순수 미술 가상 세계는 1970년대에 만들어졌다.[134] 기술 발전과 함께 1990년대에는 장편 영화를 포함한 더 많은 예술적 프로그램이 제작되었다. 2010년대 중반부터 VR 기술이 보급되면서 VR 축제가 등장하기 시작했다. 박물관 환경에서 VR의 첫 사용은 1990년대에 시작되어 2010년대 중반에 크게 증가했다. 박물관은 일부 콘텐츠를 가상 현실로 제공하기 시작했다.[135][136]

가상 현실의 성장하는 시장은 디지털 마케팅에 대한 기회와 대안 채널을 제시한다.[137] 또한 전자 상거래의 새로운 플랫폼으로 여겨지지만, 2018년 연구에 따르면 상품의 대부분은 여전히 실제 매장에서 구매된다.[138]

교육 분야에서 가상 현실은 고차원적 사고를 촉진하고,[139] 학생의 관심과 헌신을 촉진하며, 지식 습득과 학문적 맥락 내에서 유용한 정신 습관과 이해를 촉진하는 능력을 보여주었다.[140]

공공 도서관에서도 가상 현실 기술을 도입하여 사용자에게 최첨단 기술과 독특한 교육 경험을 제공해야 한다는 주장이 제기되었다.[141] 여기에는 희귀 텍스트 및 유물과의 가상 상호 작용, 유명 랜드마크 및 고고학 발굴 투어 등이 포함될 수 있다.[142]

2020년대 초부터 가상 현실은 사망한 개인의 디지털 복원을 기반으로 사람들의 애도 과정을 지원하는 기술로 논의되었다. 2021년 한국 TV 다큐멘터리에서 슬픔에 잠긴 어머니가 죽은 딸의 가상 복제품과 상호 작용하는 모습이 방영된 후, 과학자들은 이러한 노력의 잠재적 의미와 윤리적 과제를 요약했다.[143][144][145]

메타버스에 대한 관심이 높아짐에 따라, 가상 현실의 다양한 응용 프로그램을 디지털 생태계 (예: VIVERSE)에 통합하려는 노력이 이루어지고 있으며, 플랫폼 간 연결을 제공하여 광범위한 사용을 지원한다.[146]

VR 기술은 의료 훈련 및 교육, 특히 수술 시뮬레이션 및 수술 실시간 향상 분야에서 혁신을 가져왔다.[147] VR 훈련을 사용한 의대생과 현직 외과 의사는 기존 훈련에 비해 기술적 수행 능력과 기술이 향상되었으며, 특히 전 고관절 성형술과 같은 시술에서 두드러졌다.[147] LapSim과 같은 VR 시뮬레이션 프로그램은 기본적인 협응력, 기기 조작 및 절차 기반 기술을 향상시킨다.[148] 이러한 시뮬레이션은 더 현실적인 수술 느낌을 제공하는 피드백 및 촉각에 대한 높은 평가를 받는다.

LapSim의 4주 훈련 세션 후 과제 완료 시간과 점수가 현저히 향상되었다. 이 시뮬레이션 환경은 외과 의사가 실제 환자에게 위험을 가하지 않고 연습할 수 있게 하여 환자 안전을 증진시킨다.[148]

의대생과 숙련된 외과 의사들은 LapSim VR 기술로 연습한 후 뚜렷한 수행 능력 향상을 보였다.[148]

VR 및 증강 현실(AR) 시스템 개발을 통해 외과 의사는 CT 스캔에 접근하면서 환자를 주시할 수 있게 되었다. 이 VR 시스템은 복강경 영상 통합, 실시간 피부 층 시각화 및 향상된 수술 정밀 능력을 가능하게 한다.[147]

이러한 연구들은 외과 의사들이 가상 현실 시뮬레이션 연습을 활용하여 놀라운 경험을 만들고, 맞춤형 시나리오를 제공하며, 촉각 피드백을 통한 독립적인 학습을 제공할 수 있음을 보여준다.[148] 이러한 VR 시스템은 교육 도구로서 충분히 현실적이어야 하며 외과 의사의 수행 능력을 측정할 수 있어야 한다.

이 기술의 잠재적인 미래 과제는 현실감과 복잡한 시나리오를 향상시키는 것이다. 이러한 기술은 스트레스를 유발하는 요소와 기타 현실적인 시뮬레이션 아이디어를 통합해야 한다.[148] 또한, 외과 의사가 더 나은 시야 내 정밀 안내를 받을 수 있도록 더 나은 AR 통합이 필요하며, 풍부한 가용성과 함께 비용 효율성을 유지해야 한다.

2020년 6월, 장 미셸 자르(Jean-Michel Jarre)가 VRChat에서 공연했다.[149] 7월에는 브렌던 브래들리가 2020년 봉쇄 기간 동안 라이브 이벤트와 콘서트를 위한 무료 웹 기반 가상 현실 공연장인 FutureStages를 출시했다.[150] 저스틴 비버는 2021년 11월 18일 WaveXR에서 공연했다.[151] 2021년 12월 2일에는 가상 캐릭터들이 무가 옴니 극장(Mugar Omni Theater)에서 공연했으며, 관객들은 가상 현실과 아이맥스 돔(IMAX dome) 스크린에 투사된 라이브 공연자와 상호 작용했다.[152][153] 메타의 푸 파이터스(Foo Fighters) 슈퍼볼 VR 콘서트는 Venues에서 공연되었다.[154] 포스트 말론(Post Malone)은 2022년 7월 15일부터 Venues에서 공연했다.[155] 메건 더 스탤리언(Megan Thee Stallion)은 2022년 내내 AMC 극장에서 AmazeVR로 공연했다.[156]

2021년 10월 24일, 빌리 아일리시(Billie Eilish)가 Oculus Venues에서 공연했다. 팝 그룹 Imagine Dragons는 2022년 6월 15일에 공연했다.

가상 현실은 컴퓨터 게임, e스포츠, 메타버스 등에 활용되고 있다. VR 영상을 통해 진행되는 e스포츠에서는 Space Junkies나 HADO Xball 등 슈팅 게임(STG)과 구기 종목과 유사한 게임이 유명하며, 대회도 개최되고 있다.[221] 현재는 Virtuix사의 Virtuix Omni 등 장치 위에서 달릴 수 있는 VR 기기도 개발되고 있다.

가상 현실은 코로나19의 영향으로 경기를 관람하기 위해 사람들이 모일 수 없는 상황 속에서 가상 공간을 통해 경기를 관람하는 수단으로 활용되었다. 2020년 8월에 CyberZ사가 개최한 RAGE ASIA2020이라는 e스포츠 대회에서, VR 기술을 활용하여 e스포츠 관전 및 이벤트 체험이 가능한 일본 최초의 가상 공간 'V-RAGE(브이 레이지)'가 발표되었다.[222] 5세대 이동 통신 시스템(:en:5G) 회선 보급으로 통신 환경이 정비되면서 서비스의 쾌적화가 진행되고 있다.

VR 기술은 의료 분야에서의 활용에 대한 연구도 시작되었으며, 일본 IBM(日本アイ・ビー・エム)과 순천당 대학(順天堂大学)은 의료 분야에서의 가상 공간 연구를 진행하고 있다. 이는 환자가 내원 전에 미리 입원, 치료를 체험하는 것으로, 기존의 구두로 이루어지던 복잡한 치료 설명을 더욱 알기 쉽게 하여 환자의 치료에 대한 이해를 높이는 것을 목표로 한다.[223] 유사한 시도는 해외에서도 있으며, 말레이시아의 병원 그룹인 IHH 헬스케어(IHHヘルスケア)와 인도네시아의 실로암 인터내셔널 호스피탈즈가 이동 제한이 있는 환자들을 위한 원격 진료의 일환으로 VR을 활용한 연구도 진행하고 있다.[224]

또한, VR을 이용한 노출 요법을 활용하여 불안 장애나 우울증을 개선하는 것을 목적으로 한 연구도 존재한다. 환자에 대한 부담, 시간, 비용 등의 과제가 있는 노출 요법이지만, 실제 상황을 준비하는 대신 VR을 사용함으로써 이러한 문제들을 대폭 줄일 수 있으며, 화면을 보는 것보다 몰입감이 높아 더욱 현실감 있는 상황 재현이 가능하여 치료 효과가 높다고 여겨진다.[225]

6. 한국에서의 가상현실

(결과물 없음)

6. 1. 비판 및 윤리적 문제

가상현실에 대한 철학적 논의는 '가상(virtual)' 개념 자체, 인간 감각의 한계, 기술적 특성과 관련된 존재론, 실재성, 공간성 개념에 대한 고찰을 포함한다. 마이클 하임(Michael Heim)의 《가상현실의 철학적 의미》(1993)가 대표적인 서적이며, 장 보드리야르의 시뮬라시옹 개념도 가상성과 관련하여 주목받는다. 《매트릭스》, 《토탈 리콜》, 《공각기동대》 등의 영화는 가상현실에 대한 철학적 사유를 자극한다.

가상 현실에는 여러 건강 및 안전 고려 사항이 존재한다. 장시간 사용은 다양한 원치 않는 증상을 유발할 수 있으며,[157] 이로 인해 기술 보급이 늦춰졌을 수 있다. 대부분의 시스템에는 발작, 어린이 발달 문제, 넘어짐 및 충돌, 불편함, 반복적인 스트레스 부상, 의료 기기 간섭 등에 대한 경고가 포함된다.[158] 일부 사용자는 간질 병력이 없더라도 경련, 발작, 기절을 경험할 수 있다. 멀미, 눈의 피로, 두통, 불편함은 가장 흔한 단기 부작용이다.[159] 특히 어린이는 VR 헤드셋의 무게로 인해 더 큰 불편함을 겪을 수 있어 사용이 권장되지 않는다.[159] VR 헤드셋 착용 시 현실 세계에 대한 인식을 잃고 물건에 걸려 넘어지거나 충돌하여 부상을 입을 수 있다.[160]

VR 헤드셋은 눈의 피로를 유발할 수 있지만,[161] 이미지 초점 거리가 충분히 멀다면 근시를 유발하지 않을 수 있다.[162] 가상 현실 멀미(사이버멀미)는 가상 환경에서 멀미와 유사한 증상을 유발하며,[163] 여성에게 더 큰 영향을 미친다.[164][165] 주요 증상으로는 불편함, 두통, 메스꺼움, 구토, 피로, 방향 감각 상실 등이 있다.[166] 닌텐도의 버추얼 보이는 이러한 부작용으로 비판받았다.[167] VR 멀미는 시각 정보와 신체 균형 시스템 간 불일치로 인해 발생하며,[168] 낮은 프레임 속도나 지연도 원인이 될 수 있다.[168] 약 25~40%의 사용자가 VR 멀미를 경험하므로, 기업들은 이를 줄이기 위한 방법을 모색하고 있다.[169] 수렴-조절 갈등(VAC)은 가상 현실 멀미의 주요 원인 중 하나이다.[170]

2022년 ''월스트리트 저널(The Wall Street Journal)''은 VR 사용이 신체 부상으로 이어질 수 있다고 보도했다.[171] 특히 목 부상(경추 부상)과 관련된 사고도 보고되었다.[172]

어린이들은 VR에 대한 인식이 높아지고 있으며, VR을 들어본 적 없는 어린이의 수가 감소했다.[173] 그러나 2022년 연구에 따르면 미국 청소년 중 VR 기기 소유 비율은 26%이며, 매일 사용하는 비율은 5%에 불과하다.[174] VR 헤드셋 미소유 청소년 중 9%만이 구매 계획이 있으며, 절반은 메타버스에 관심이 없거나 확신이 없다.[174]

어린이는 성인과 다르게 VR에 반응할 수 있다. VR은 생생한 경험을 제공하며, 6~18세 어린이는 19~65세 성인보다 가상 환경의 현존감과 "현실감"을 더 높게 보고했다.[175] VR 포르노 및 폭력 콘텐츠 이용 가능성을 고려할 때, 어린이에게 미치는 영향과 미성년자 사용자 관련 윤리적 행동 강령 연구가 필요하다. 미디어 폭력 노출은 태도, 행동, 자아 개념에 영향을 미칠 수 있다.[176] 초기 연구에 따르면 VR 게임 참여자는 관찰자보다 생리적 각성과 공격적 사고가 더 높았다.[177]

어린이의 VR 경험은 물리적 세계와 가상 세계를 동시에 인식하는 것을 포함할 수 있다. 몰입형 기술 과다 사용은 물리적 세계 규칙 유지 능력을 손상시킬 수 있다. VR을 처음 경험한 어린이들은 잡 시뮬레이터와 같은 익숙한 환경에서 규칙을 어기는 행동을 즐기는 등 자신감을 보였다.[173]

가상 현실(VR) 플랫폼은 디지털 개인 정보 보호(Digital privacy) 문제와 관련되어 있다.[178][179] 지속적인 추적은 대규모 감시에 유용하고 취약하게 만들며, 행동, 움직임, 반응 정보를 수집한다.[54] 시선 추적 센서 데이터는[180][181] 사용자의 민족성, 성격, 두려움, 감정, 관심사, 건강 상태 등에 대한 정보를 드러낼 수 있다.[182]

VR 기술은 사용자 이름, 계정 정보, 신체 움직임, 상호 작용 습관, 가상 환경 반응 등 광범위한 데이터를 수집한다. 첨단 시스템은 음성 패턴, 시선 움직임, 생리적 반응 등 생체 인식 데이터도 캡처할 수 있다.[183][184] VR 기술 발전과 사용자 증가로 개인 데이터 수집량도 증가했다.[185] 이 데이터는 시스템 개선, 개인화, 마케팅 등에 사용될 수 있지만, 동의 없는 저장, 공유, 판매는 개인 정보 보호 문제를 야기한다.[186]

일반 개인 정보 보호 규정(GDPR) (EU) 및 캘리포니아 소비자 개인 정보 보호법(CCPA) (미국)과 같은 기존 법률은 VR에 적용될 수 있다.[187] 이러한 규정은 데이터 수집 및 사용 방식 공개, 사용자 통제 권한 부여를 요구하지만, VR에서의 시행은 기술의 글로벌 특성과 방대한 데이터 수집으로 인해 어려울 수 있다.[188]

메타 플랫폼(Meta Platforms)의 VR 시장 참여는 플랫폼 특유의 개인 정보 보호 문제를 야기했다. 2020년 페이스북은 오큘러스 제품에 페이스북 약관 및 정책 적용, 2023년부터 페이스북 계정 필수 사용을 발표했다. 이는 오큘러스 헤드셋과 페이스북 데이터 수집 강제 통합, 계정 정지 시 하드웨어 사용 불가 등의 비판을 받았다.[189][190][191] 독일에서는 GDPR 위반 우려로 판매가 중단되었고,[192] 2022년 별도 "메타 계정" 시스템이 구축되었다.[193]

2024년 시카고 대학교 연구원들은 메타 퀘스트의 안드로이드 기반 시스템에서 "개발자 모드"를 이용한 보안 취약점을 시연했다. 감염된 앱 주입으로 사용자 로그인 정보 획득, 온라인 뱅킹 중 허위 정보 주입이 가능했다. 이는 피싱, 인터넷 사기, 그루밍 등의 위험을 야기할 수 있다.[194]

10세 미만 어린이가 VR 기기를 사용하여 사시가 된 사례가 보고되었다.[226] 유년기에는 눈 근육과 시력이 발달 중이므로 성인보다 악영향을 받기 쉽다. 입체 세포는 6세, 동공 간 거리는 10세 무렵까지 발달하므로, VR 기기 업계 표준은 "대상 연령 13세 이상" 등으로 보수적인 설정을 한다.[227]

VR 사용 시 VR 멀미로 두통, 메스꺼움을 느끼는 사람이 많다. PlayStation VR은 빛 자극에 의한 경련, 의식 장애 발작 가능성을 경고하며, 신체 불쾌감 시 즉시 사용 중단 및 의사 진찰을 권고한다.[228] VR 멀미 발생 원인은 완전히 밝혀지지 않았지만, 시각계와 전정계 불일치로 추정된다.[229] 개발 측은 시점 이동 속도, 게임 내 중력 조정 등으로 불쾌감을 줄이기 위한 대책을 시행한다.[230]

2016년 VR 원년 기대와 달리, 2017년 VR 헤드셋 판매는 부진했다.[231] 매년 붐 직전이라는 말과 달리 실체가 따르지 않았다.[232] 2017년 조사에서 VR 헤드셋 구매를 고려하지 않는 이유로 "비싼 가격, 부족한 콘텐츠, 멀미 우려" 등이 꼽혔고, "단순히 관심 없음"이 53%로 가장 많았다.[233]

VR 기기는 닌텐도 버추얼 보이, 마이크로소프트 키넥트, 입체 텔레비전 방송처럼 상업적 실패 사례가 많다.[234] 중국에서는 VR 스타트업 90%가 도산했다는 보도가 있다.[235] 구글은 스마트폰 VR에서 철수했다.[236][237]

IDC 데이터에 따르면 VR/AR 헤드셋 시장은 2022년 초부터 2023년까지 54% 감소했다. 메타 헤드셋 구매자 절반 이상이 6개월 내 사용을 중단했다.[238]

7. 주요 인물

8. 가상현실을 소재로 한 작품

다음은 가상현실을 소재로 한 작품들이다.

; 영화



; 소설

; 만화

  • 테라사와 부이치 『코브라』 (이야기 초반, 존슨 (코브라)은 따분함을 달래기 위해 T.M. 주식회사의 어뮤즈먼트를 체험한다)
  • 하나자와 켄고 『르상티망』
  • 츠츠이 테츠야 『리셋』
  • 사쿠라 켄이치 『드래곤 드라이브』
  • 아오키 유야 / 아야미네 란토 『GetBackers-탈환자-』 (에피소드 "IL 탈환 작전" 이후 "가상 현실"이라는 단어가 빈번하게 등장한다)
  • CLAMP 『츠바사 크로니클』 (사쿠라토국 편)
  • 토가시 요시히로 『헌터×헌터』 (그리드 아일랜드 편)
  • 우라사와 나오키 『20세기 소년』 『21세기 소년』
  • 오노 토시히로 『바코드 파이터』 (소재가 되는 게임의 대결은 VR을 이용한 시설에서 이루어진다)


; 애니메이션

; 드라마

  • 버추얼 걸
  • Sh15uya
  • 미래일기 -ANOTHER:WORLD-
  • 가면라이더 에그제이드


; 게임

  • .hack// 시리즈
  • 무장신희 BATTLE MASTERS 신희 라이드 시스템
  • 페이트/엑스트라 시리즈
  • 메탈기어 솔리드 2: 선즈 오브 리버티
  • 용기병단 단자르브


; 희곡

  • 코가미 쇼시 『아침 해와 같은 저녁 해를 데리고』 (장난감 회사에서 개발 중인 신제품으로 가상 현실이 등장. 설정상 1991년 상연에서 Eyephones영어[239], 2014년 상연에서 Oculus Rift영어가 각각 사용되었다)

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