연구명

다중의 고해상도 디스플레이 디바이스를 이용한 표준 가상현실 실험 환경의 구축

SUMMARY

본 연구에서는 다중의 고해상도 모니터들을 사용하여 가상현실 헤드셋 환경과 유사한 실험 환경을 구성하는 방법을 제안하였다. 이 서라운드 모니터 디스플레이 실험 환경의 신뢰도를 위해, 헤드셋과 제안한 실험 환경에서 해상도들에 따른 멀미 실험 결과를 비교, 분석하였다. 두 실험 다 해상도가 높아질수록 SSQ값들이 감소하는 유사한 경향성을 보였다. 각 실험의 정규화 된 SSQ값들을 독립표본 t검정을 사용하여 비교한 결과 두 실험환경 간에 통계적 차이가 없었다.

연구배경

가상현실 하드웨어들 중에 헤드셋 또는 HMD를 이용한 VR 시스템이 가장 널리 사용되고 있다. 이 시스템은 단일 사용자의 VR 경험에 아주 적합하다고 할 수 있다. 디스플레이 기기가 발전함에 따라 헤드셋의 해상도와 주사율도 점점 높아지고 있다. 해상도와 주사율의 향상에 대한 멀미의 효과에 대한 분석은 향후 발전 방향을 위하여 필수적이다. 그러나 현재의 헤드셋을 대상으로 더 높은 해상도와 주사율의 실험은 불가능하다. 더욱 높은 해상도의 디스플레이가 새로 개발되어도 헤드셋에 사용되기엔 시일이 좀 걸린다. 우리가 쉽게 구할 수 있는 기기 중에 가장 먼저 적용되는 하드웨어는 모니터일 것이다. 그래서 기술적으로 모니터의 해상도, 주사율이 항상 헤드셋보다 빨리 높아지는 경향이 있다. 이러한 고해상도 고주사율 모니터로 헤드셋의 실험 환경 대신에 가상현실 실험에 사용할 수 있다면, 보다 다양한 조건의 실험을 할 수 있다. 또한 앞으로 고해상도, 고주사율 디스플레이가 헤드셋에 사용되었을 때를 미리 예측하는 것도 가능하게 된다.

연구내용

[그림 1] 모니터 실험 환경

본 연구에서는 다중의 고해상도 모니터들을 사용하여 가상현실 헤드셋 실험 환경과 유사한 실험 환경을 제안하였다. 그 서라운드 모니터 디스플레이 실험 환경의 신뢰도를 위해, 헤드셋과 제안한 실험 환경에서 해상도들에 따른 멀미 실험 결과를 비교, 분석하였다. 두 실험환경 다 해상도가 높아질수록 SSQ값들이 감소하는 유사한 경향성을 보였다. 또한 PPD 6.55의 해상도에서 반복 패턴(Moiré 패턴)에 의해 멀미도가 갑자기 증가하는 것도 동일했다.

[그림 2] 모니터 실험과 헤드셋 실험 SSQ 그래프

각 실험의 정규화 된 SSQ값들을 독립표본 t검정을 사용하여 비교해 보았다. 모든 항목의 유의확률(p-value)이 0.05보다 컸고, 따라서 두 실험환경 간에 통계적 차이가 없는 것을 확인할 수 있었다.

연구성과

이 실험을 통해 다중의 고해상도 디스플레이로 구성된 실험환경으로, 가상현실 헤드셋을 사용할 때 발생하는 멀미와 관련된 실험을 할 수 있는 것을 확인하였고, 본 연구의 결과는 SCIE 저널에 투고되었다.

기대효과

본 연구의 다중 모니터 실험환경으로 가상현실 헤드셋보다 다양한 디스플레이 관련 실험을 할 수 있다. 앞으로 더욱 높은 해상도와 주사율의 디스플레이를 탑재한 헤드셋이 개발될 것인데, 제품 개발의 방향을 예측하여 발생 비용을 줄이는 것도 가능하게 될 것으로 기대한다.

[관련성과]
Bin Jun, Sun young Lim, Hasup Lee, Yong woo Yi, Jee-In Kim and HyungSeok Kim, "Designing of Virtual Reality Experimental Environments using Multiple High-Resolution Display Devices", Submitted. (SCIE)