증강현실의 이해와 구현원리

증강현실의 이해와 구현원리

 증강현실이란 용어는 누구나 한번쯤은 들어봤을 것이다. 스마트폰이 활성화되면서 각종 매체에서 이에 대한 이야기가 자주 나왔었는데 기술자체가 워낙 재미있고 신기하다 보니 그 만큼 이슈가 되었던 기술이다. 하지만 주변의 많은 분들과 이야기를 나누어보니, 정작 이 증강현실이란 기술이 다가올 미래에 어떤 의미를 가지고 있는지, 왜 그렇게 중요한지에 대한 이해는 다소 부족하다는 느낌이 들었다. 따라서, 이번에는 증강현실에 대한 이해뿐만 아니라 증강현실이 적용된 다양한 사례를 통해 앞으로 이 기술이 가져올 변화에 대해 같이 이야기해보고자 한다.

1. 증강현실이란? 
 IT관련 개발자들 조차 증강현실을 한 마디로 설명하기란 쉽지 않다. 증강현실을 좀 더 쉽게 이해하기 위해서는 먼저 비교대상이 있어야 하는데 증강현실과 많이 헷갈리는 용어인 가상현실에 대해 살펴보고 차이점을 비교해보도록 하자.


* 가상현실 VS 증강현실
◎ 가상현실(VR: Virtual Reality)
가상현실이란 말 그대로 가상의, 실제 존재하지 않는 공간을 말한다. 쉽게 생각해서 온라인 게임인 리니지를 연상하면 된다. 이는 실제로는 존재하지 않는 세계이지만, 마치 현실의 세계와 같이 만들어져 있는 공간이다. 그럼 증강현실은 가상현실과는 어떻게 다를까?

◎ 증강현실(AR: Augmented Reality)
증강현실은 가상현실과는 확실히 다른 개념이다. 가장 큰 차이는 공간이 '가짜'냐 '진짜'이냐 하는 것인데. 가상현실이 실제 존재하지 않는 가짜 공간인 반면 증강현실의 공간은 실제공간을 기반으로 한다. 그리고 이 실제공간에 각종 부가적인 정보를 추가시켜 만든 공간이 바로 증강현실이다.

 ◎ 영화속 증강현실
 몇 해전 인기를 끌었던 아바타란 영화를 봐도 가상현실과 증강현실이 모두 소재로 사용되었단 걸 알 수 있다. 영화 속 주인공인 제이크는 나비족의 몸을 통해 가상현실로 나비족의 세계를 경험하며 (왼쪽), 나비족의 힘의 원천에 대해 상사에게 브리핑하는 장면에서는(오른쪽)  증강현실의 기술을 이용해 다양한 정보를 화면에 나타내주는 것을 볼 수 있다.

[ 영화 아바타 속의 가상현실과 증강현실 비교 ]

 

이외에도 10년도 더 된 많은 영화속에서조차 증강현실은 자주 소개되어 왔다. 예를 들어, 터미네이터가 상대방을 처다보자 드래곤볼의 스카우터같이 상대방의 다양한 정보가 중첩되어 디스플레이 되던 모습을 기억하는 사람이 있다면 그 역시 증강현실의 하나란 사실을 이해할 수 있을 것이다.

자, 이제 증강현실이 어떤 것인지 감이 오는가? 그럼 다음에는 이런 신기한 기술이 어떤 원리로 구현이 되는지 살펴보도록 하자. 의외로 기본적인 구현원리는 간단하다.

2. 증강현실의 구현원리
 증강현실을 구현하는 방법은 크게 두 가지 방법이 있지만 보통 증강현실하면 "위치정보 + 전자나침판 + 중력(기울기)센서"의 기술을 사용한 서비스를 말하며 각각의 기술이 제공하는 정보는 다음과 같다.

위치정보(GPS기술) : 사용자의 위치를 제공
디지털 나침판:           휴대폰이 향하는 방향을 제공
중력센서:                    휴대폰의 기울어진 정도를 제공

그럼 조금 더 감을 잡기 위해, 이 세 가지의 기술이 어떤 식으로 사용되어 증강현실이 이루어지는지 그 처리과정을 하나씩 살펴보도록 하자.

◎ 증강현실이 이루어지는 과정
 밑에 그림은 증강현실이 이루어지는 과정을 개념적으로 나타낸 것이다. 물론 실제로는 이보다 훨씬 복잡한 과정을 거치겠지만,  기본적인 서비스Flow는 이와 비슷하다.

1) 위치관련정보 획득  
증강현실 App을 실행해서 아무 건물이나 비추면 휴대폰의 현재위치, 휴대폰이 향하고 있는 방향 그리고 기울어진 정도를 단말기에서 제공하는 API(기능)를 이용해 얻는다.
예) 강남역에 위치한 곳의 GPS정보(위도,경도)/휴대폰의 나침판방향/x,y,z축 중력가속도 

2) 위치관련정보 서버로 송신
획득한 위치관련정보는 위치정보 시스템으로 전송되는데 여기서 위치정보를 서버로 전송하는 이유는
단말이 현재위치정보와 관련된 정보를 다 가지고 있는 것은 현실적으로 불가능하기 때문이다. 만약 강남역 에 위치한 건물에 입주한 업체가 바뀐 경우를 생각해보면 금방 왜 모든 정보를 가지고 있는 것이 불가능한 지 쉽게 이해가 될 것이다.                    

3) 해당정보와 관련된 부가정보를 서버로부터 수신
 서버는 휴대폰으로부터 받은 정보와 관련된 다양한 부가정보를 파악해 다시 휴대폰의 증강현실 Application에 전송한다. 예) 스타벅스관련 정보, 메뉴, 전화번호, 쿠폰 ...

4) 화면에 디스플레이
전송 받은 부가정보를 화면의 카메라 정보에 겹쳐서 보여줍니다.   

이제 신기하게만 보였던 증강현실 앱이 내부적으로 어떤 식으로 돌아가는지 감이 잡히는가?
다음에는 이런 증강현실에 사용되는 핵심 기술 2가지를 좀 더 살펴보도록 하겠다..