가상현실 헤드셋

Virtual reality headset
Mobile World Congress 2017에서 노키아 가상현실 헤드셋을 사용하는 사람들

가상현실 헤드셋은 착용자에게 가상현실을 제공하는 머리에 장착된 장치이다.가상현실(VR) 헤드셋은[1] 비디오 게임과 함께 널리 사용되지만 시뮬레이터와 트레이너를 포함한 다른 애플리케이션에서도 사용됩니다.각 눈에 별도의 이미지를 제공하는 입체 헤드 마운트 디스플레이, 스테레오 사운드 및 헤드 모션 추적 [2]센서로 구성되며, 자이로스코프, 가속도계, 자력계 또는 구조화된 조명 시스템과 [3]같은 장치가 포함될 수 있습니다.

일부 VR 헤드셋에는 아이 트래킹[4] 센서와 게임 컨트롤러도 탑재되어 있습니다.VR 안경은 사람이 고개를 돌리면 시야가 바뀌는 헤드 트래킹이라고 불리는 기술을 사용한다.헤드가 너무 빨리 움직이면 대기 시간이 있기 때문에 이 기술은 완벽하지 않을 수 있습니다.그래도 몰입감 있는 경험을 제공합니다.

역사

1991년 발표돼 1993년 초 겨울 CES에서 공개된 세가 VR은 [5]콘솔용으로는 출시되지 않았지만 1994년 [6][7]세가 VR-1 모션 시뮬레이터 아케이드 어트랙션으로 활용됐다.또 다른 초기 VR 헤드셋인 Forte VFX1은 1994년 CES에서 발표되었다.VFX-1에는 입체 디스플레이, 3축 헤드 트래킹 및 스테레오 헤드폰이 [8]있습니다.또 다른 선구자인 소니는 1997년 위치센서(옵션)를 탑재한 글라스스트론을 출시해 사용자의 머리가 움직이면 원근감을 느낄 수 있게 해 깊은 몰입감을 줬다.이러한 VR 헤드셋은 MechWarrior 2 플레이어에게 비행기의 조종석 안에서 전장을 보는 새로운 시각적인 관점을 주었습니다.하지만, 이러한 초기 헤드셋은 제한된 [9][10]기술 때문에 상업적으로 실패했고, 존 카맥은 이 헤드셋을 "휴지 [11]튜브를 통해 보는 것"이라고 묘사했다.

2016년 출시 Oculus 헤드셋

2012년, Oculus Lift라고 불리는 VR 헤드셋에 대한 크라우드 펀딩 캠페인이 시작되었습니다.이 프로젝트는 나중에 회사의 [12]CTO가 된 Carmack을[9] 포함한 몇몇 저명한 비디오 게임 개발자들에 의해 주도되었습니다.2014년 3월, 프로젝트의 모회사인 Oculus VR는 20억달러에 [13]Facebook에 인수되었다.오큘러스 리프트의 최종 소비자용 출시는 2016년 [14]3월 28일에 시작되었다.

2014년 3월, 소니는 플레이스테이션 [15]4의 시제품 헤드셋을 시연했고, 나중에 플레이스테이션 [16]VR로 명명되었다.2014년 밸브는 헤드셋 프로토타입을 [17]시연하여 HTC와 파트너십을 맺고 사용자가 자연스럽게 [18]탐색하고 상호작용할 수 있는 "룸 스케일" VR 환경에 초점을 맞춘 Vive를 생산했습니다.바이브는 2016년[19] 4월에, 플레이스테이션 VR은 2016년 [20]10월에 출시되었습니다.

가상현실 헤드셋과 뷰어 또한 스마트폰용으로 설계되었다.디스플레이가 통합된 헤드셋과 달리, 이러한 유닛은 기본적으로 스마트폰을 삽입할 수 있는 인클로저입니다.VR 콘텐츠는 전용 내장 디스플레이를 사용하는 것이 아니라 스테레오스코프 역할을 하는 렌즈를 통해 기기 자체의 화면에서 볼 수 있습니다.구글은 구글 골판지로 알려진 가상현실 뷰어를 위한 일련의 사양과 관련 DIY 키트를 출시했다. 이러한 뷰어는 골판지와 같은 저렴한 재료(및 자이로스코프가 장착된 스마트폰)를 사용하여 제작될 수 있다.삼성전자는 오큘러스 VR과 제휴해 삼성 기어 VR(최근 삼성 갤럭시 기기와만 호환)을 공동 개발했고, LG전자는 LG G5 전용 디스플레이 헤드셋인 LG 360 [21][22][23][24]VR을 개발했다.시온과 콜케와 같은 아시아 하드웨어 제조업체들은 저렴한 가상 현실 헤드셋을 개발했다.2017년, 중국 기업 Tencent는 그 [25]해에 가상 현실 헤드셋을 출시할 준비를 하고 있다고 발표했다.2019년에는 오큘러스와 플레이스테이션 VR이 VR 헤드셋 [26]시장을 장악했다.

2019년 6월 밸브는 HTC와 제휴하지 않고 자체 헤드셋인 밸브 인덱스를 출시했다.

제약

레이텐시 요건

가상현실 헤드셋은 일반 비디오 [27]게임보다 입력 변경에서 시각적인 효과가 나타날 때까지 걸리는 시간인 대기 시간에 대한 요구 사항이 상당히 높습니다.만약 이 시스템이 머리 움직임에 반응하기엔 너무 느리면, 사용자에게 일종의 [28]멀미인 가상 현실 멀미를 경험하게 할 수 있다.밸브 엔지니어에 따르면 이상적인 지연 시간은 7-15밀리초입니다.[29]

또한 GPU(그래픽 처리 장치)는 필요한 양의 프레임을 렌더링할 수 있을 만큼 강력해야 합니다.오큘러스는 Xbox One과 PlayStation 4의 제한된 처리 능력을 첫 [30]기기로 PC 게임 시장을 공략한 이유로 꼽았다.

포베이션 렌더링은 렌더링 워크로드를 줄이기 위한 새로운 기술입니다.시선추적 하드웨어를 사용하여 사용자가 어느 시점에서 보고 있는지 판단하고 사용자의 시선에서 멀리 떨어진 렌더링 해상도를 낮춥니다.인간의 주변 시력은 [31]외피보다 훨씬 덜 민감하기 때문에 사용자가 이를 알아차리지 못할 수 있습니다.

해상도와 디스플레이 품질

개인이 이미지 품질을 어떻게 인식하고 가상 세계를 어떻게 경험하는지에 영향을 미치는 다양한 광학 및 시각적 특성이 있습니다.화상의 선명도는, 디스플레이 해상도, 광학 품질, 리프레시 레이트, [32]및 시야에 의해서 다릅니다.

가상현실 헤드셋은 하나의 디스플레이를 넓은 시야에 걸쳐 확장하기 때문에(제조사에 따라 일부 디바이스의 경우 110°까지), 디스플레이 테크놀로지의 결함을 더욱 명확하게 합니다.한 가지 문제는 스크린도어 효과입니다.픽셀의 행과 열의 간격이 스크린도어 [33]안을 보는 것처럼 보입니다.이는 특히 소매 버전보다 해상도가 낮은 초기 프로토타입 및 개발 [10]키트에서 두드러졌습니다.

렌즈

VR 헤드셋에 의해 표시되는 이미지로서 렌즈 왜곡과 색수차를 보정할 수 있습니다.

헤드셋 렌즈는 근접 디스플레이를 넓은 [34][35]시야에 매핑하는 동시에 보다 편안한 원거리 초점을 제공합니다.이것과 관련된 한 가지 과제는 초점을 일관되게 맞추는 것입니다: 눈은 헤드셋 안에서 자유롭게 회전할 수 있기 때문에 눈의 피로를 방지하기 위해 초점을 다시 맞출 필요가 없도록 하는 것이 중요합니다.

프레넬 렌즈는 콤팩트함과 가벼운 [36][37]구조 때문에 가상현실 헤드셋에 흔히 사용된다.렌즈는 다른 렌즈처럼 여러 개의 재료를 렌즈에 사용하지 않지만, 렌즈는 여러 부분으로 분해되어 개인이 더 넓은 시야를 가질 수 있게 된다.헤드셋이 [32][37]헤드에 제대로 정렬되지 않았을 때 렌즈에 나타나는 문제는 렌즈의 능선을 보는 것입니다.

렌즈에는 왜곡과 색수차가 발생하며,[34][37] 이는 일반적으로 소프트웨어로 보정됩니다.렌즈도 안경 도수를 고려하여 동적으로 조절하여 사용자가 안경 [38]없이도 헤드셋을 사용할 수 있도록 할 수 있습니다.

컨트롤러

모션 캡쳐는 닌텐도의 Wii 게임기에 의해 사용되었는데, 이는 플레이어가 자신이 선택한 게임(종종 스포츠 게임)과 상호작용하기 위해 컨트롤러를 사용하도록 했다.닌텐도의 Wii가 출시된 직후, 마이크로소프트의 Xbox는 밸브의 모드 시스템과 호환되는 키넥트라고 불리는 전신 판독 시스템을 받았다.이후 소니는 플레이스테이션 무브라는 이름의 플레이스테이션용 모션 캡처 장치를 출시했다.이러한 게임 장치는 게임 내에서 아바타를 제어하기 위해 모션 캡처를 사용합니다. 아바타는 플레이어의 움직임을 복사하여 게임을 완성합니다.이는 플레이어가 가상 현실 [39]세계에 진정으로 관여하고 있지 않다는 것을 의미한다.

다양한 분야에서 사용

다음 항목도 참조하십시오.가상 현실의 응용 프로그램
2013년 포트 스튜어트에서 지상 전투 훈련용 가상현실 헤드셋을 사용할 준비를 하고 있는 미군

의료 교육

가상현실 헤드셋은 현재 의대생들의 수술 훈련을 위한 수단으로 사용되고 있다.이를 통해 가상 및 제어 환경에서 필수 절차를 수행할 수 있습니다.학생들은 가상 환자에 대한 수술을 시행하는데, 이것은 그들이 [citation needed]실제 환자에 대한 수술을 수행하는 데 필요한 기술을 습득할 수 있게 해준다.또한 [citation needed]주치의의 관점에서 학생들이 수술을 다시 볼 수 있게 해줍니다.

전통적으로 학생들은 수술에 참여해야 했고 종종 필수적인 부분을 놓쳤다.이제 VR 헤드셋을 사용하여 학생들은 주치의의 관점에서 중요한 부분을 놓치지 않고 수술 과정을 볼 수 있습니다.학생들은 또한 수술을 일시 중지, 되감기, 그리고 빨리 감기를 할 수 있습니다.또한 위험이 없는 [citation needed]환경에서 실시간 시뮬레이션을 통해 기술을 완벽하게 수행할 수 있습니다.

훈련 목적 외에도 증강현실 헤드셋은 이미 영상 유도 수술에 사용되고 있다.

군사 훈련

가상현실 헤드셋은 미군에 의해 사용되어 왔다.그것은 군인들을 위험에 [40]빠뜨리지 않고 훈련시키는 데 특히 유용한 도구이다.

가상현실 헤드셋은 군 장병들이 가상현실 사람들과 상호작용하여 현실감을 느끼게 해준다.그들은 가상 현실 세계가 실제로 그 상황에 있는 것처럼 느끼게 하기 위해 서로 대화하고 다양한 행동을 할 수 있다.군인들이 헤드셋을 사용할 때 단점과 장점도 있다.단점은 헤드셋이 실내용으로 만들어지고, 시원한 환경, 그리고 어떠한 열도 받지 않기 때문에, 군인들은 헤드셋만 착용하고 군 장비가 없을 때, 기본적인 훈련과 같지 않다는 것이다.장점은 이 상황을 여러 번 반복할 수 있고, 군사 장비가 [41]필요하지 않기 때문에 헤드셋을 사용하는 데 드는 비용이 적다는 것입니다.

비판

가상현실 헤드셋은 두드러기, 붓기, 화상, 가려움증, 두드러기, [42]돌기 등의 증례와 관련되어 있습니다.2021년 7월 27일, 미국 소비자 제품 안전 위원회(CPSC)와 캐나다 보건부는 얼굴 피부 자극에 대한 5,716건의 보고와 45건의 의료 [43][44]치료가 필요한 것으로 보고된 후 페이스북의 Oculus Quest 2에 대한 리콜을 조정했다.이르면 2020년 10월부터 눈이 붓는 등 소비자 불만이 제기됐지만 리콜은 2021년 [45][46]7월에야 이뤄졌다.페이스북은 퀘스트2를 사용하는 사람 중 0.01%만이 심각한 알레르기 반응을 보였고 피부과학적, 독성학적 보고가 피부 접촉 시 부어오른 통증 발진을 일으킬 수 있는 오염물질에 대해 음성으로 나왔다는 자료를 인용해 오큘러스 판매를 즉각 중단하지 않았다.페이스북은 이 반응의 기원을 알지 못하고 대신 무료 실리콘 커버를 보내 알레르기 사용자의 얼굴을 [47][45]가려주었다.4백만 개 이상의 Oculus 헤드셋이 [42]리콜되었습니다.페이스북의 VR 헤드셋도 2020년 9월 독일 연방 카르텔 사무소(Bundeskartellamt)로부터 사용자가 Oculus로 머리를 가리기 전에 유효한 페이스북 계정을 보유해야 한다는 지적을 받은 후 금지됐다.독일은 세계 유수의 독점 금지 기구 중 하나를 가지고 있으며 페이스북의 판결은 규제와 독점 금지 조치에 [48][49]대한 우려를 불러일으켰다.

「 」를 참조해 주세요.

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외부 링크

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