머리 트래킹

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1. 머리 트래킹

머리 트래킹 기술은 거의 대부분의 VR 시스템에서 사용하고 있는 기술로, 항상 완전한 6-DOF 추적을 요구하는 것은 아니다.

VR 시스템의 종류와 디스플레이의 유형에 따라서 머리의 회전이나 위치 추적만 이루어지는 형태로 구현될 수 있다.

예를 들어 자동차나 비행기와 같은 탈 것을 조종하는 체험을 한다고 가정하면, 체험자가 탈 것 안에서 직접 움직이는 것은 아니지만 머리를 돌리고 기울이면서 다양한 각도로 시선을 움직일 수는 있으므로 머리의 위치보다는 회전을 추적하는 것이 더 자연스러울 것이다.

HBD에는 최소한 체험자의 머리 회전을 추적하는 기능이 요구된다.

이는 체험자의 머리가 회전될 때, 체험자의 시야 방향도 바뀌므로 가상 세계의 렌더링이 변화된 시야 방향에 맞게 이루어져야 하기 때문이다.

만약 이 기능이 구현되지 못한다면 물리적인 몰입감을 기대하기 힘들어진다.

하지만 머리의 위치 추적은 회전 추적과 달리 필수가 아니다.

앞에서 언급한 것처럼 구현하는 경험의 조건과 상황에 따라서 중요도가 달라지기 때문이다.

물론, 머리의 위치 추적이 VR 경험의 몰입감 수준을 끌어올리는 효과를 가져다줄 수 있다는 점은 사실이다.

또한 머리의 위치 추적은 체험자가 머리를 움직일 때 '운동 시차'(Motion Parallax)를 제공하는 데 도움이 된다.

운동 시차란, 망막 즉 인간의 눈에서 가까운 대상과 먼 대상의 이동 속도 차이를 의미한다.

즉, 관찰자와 가까이 있는 사물은 더 빨리 움직이는 것처럼 보이고 멀리 있는 사물은 더 느리게 움직이는 것처럼 보이는 현상을 말한다.

몇몇 VR 경험들은 위치 트래킹을 최소한으로 사용하고 운동 시차를 활용하기 위해서 체험자가 지속적으로 가상공간 내를 움직이도록 유도하기도 한다.

체험자가 움직이면서 발생하는 운동 시차는 자연스럽게 가까운 물체와 먼 물체를 체험자가 구분할 수 있게 만들어주며, 이것이 곧 실제 공간 내를 움직이는 것과 같은 깊이감을 제공한다.

이를 통해 체험자는 자신의 위치를 명확하게 추적하지 않아도 가상 세계 속 거리와 공간 감각을 자연스럽게 인식할 수 있게 되는 것이다.

인터페이스 상호작용 분야에서도 머리 트래킹 기술이 활용된다.

머리가 움직인다는 것은 곧 체험자의 시야가 움직인다는 것을 의미하므로, 체험자가 고개를 돌려도 가상 세계 속에 렌더링 되는 인터페이스 그래픽 요소들이 체험자의 고개를 따라 함께 움직이면서 필요한 정보가 계속 시야 속에 위치하도록 조정하는 것이다.

컴퓨터 모니터와 같은 형태의 고정형 VR 시각 디스플레이는 체험자의 눈과 스크린 사이의 상대적인 위치를 추적해야 원근 렌더링을 연산할 수 있다.

모노스코픽 이미지(2D 이미지)를 표시하기 위해 콧대 부분을 시야의 기준점으로 사용해 대략적인 체험자의 시선을 추적할 수도 있겠지만, 스테레오스코픽 이미지(3D 이미지)는 양 쪽 눈에 각각의 이미지를 제공하는 방식이므로, 정확한 시야에 맞게 이미지를 렌더링 하기 위해서는 필수적으로 각 눈의 위치를 알아야 한다.

스마트폰 또는 태블릿을 활용한 '휴대식 VR 디스플레이'(Hand-Based VR Display)는 이름 그대로 디스플레이 장비를 손에 들고 사용하는 형태를 띠고 있기 때문에 실질적으로 고정형 VR 디스플레이와 크게 다르지 않다.

이 때문에 체험자가 디스플레이를 바라보고 있는 올바른 거리와 각도를 파악하여 가상 세계를 렌더링 하는 것이 중요하기 때문에 머리의 위치 추적이 머리의 회전 추적보다 더 중요도가 높다.

또한 이상적인 결과물을 위해서 휴대식 VR 디스플레이 또한 스크린과 체험자의 눈 사이의 상대적인 위치 정보가 요구되기도 한다.

 

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