가상현실(VR, Virtual Reality)이란 컴퓨터를 이용해서 가상의 공간에 현실처럼 느낄 수 있도록 만든 세계다. 증강현실(AR: Augmented Reality)은 컴퓨터 기술로 재현해 내는 가상의 정보를 현실세계와 함께 체험할 수 있도록 만든 세계다. 가상현실은 가상의 세계만 보여주고, 증강현실은 가상의 세계와 현실 세계를 함께 보여준다는 차이가 있다.
가상현실 기술의 기초는 1966년 이반 서덜랜드(Ivan Edward Sutherland)가 헤드 마운트 디스플레이(HMD, Head Mounted Display)를 개발한 것에서 비롯되었다. 이반 서덜랜드는 스케치패드를 개발하여 3D 컴퓨터 모델링과 비주얼 시뮬레이션을 할 수 있도록 하였다. 그 공로로 1988년에 튜링상을 수상하였다. 이반 서덜랜드의 가상현실 기술은 비행기나 우주선 조종사가 조종 훈련을 할 수 있는 모의비행훈련장치를 개발하는데 밑거름이 되었다. 1968년 미국항공우주국(NASA)에서 아폴로 계획을 진행하면서 미국유타대학에서 가상현실 기술을 최초 개발하였다.
가상현실이라는 용어는 작곡가 겸 비주얼 아티스트이며, 정보미디어 연구자인 재론 레이니어(Jaron Lanier)가 1986년에 처음 사용했다. 그 전까지는 미론 크뢰거(Myron W. Krueger)가 처음으로 도입한 '인공현실(Artificial Reality)'이라는 용어를 사용했다. 가상현실에 대한 관심은 1999년 영화 <매트릭스(The Matrix)>를 통해 체험하면서부터 커졌다. 그리고 2009년 영화 <아바타(Avatar)> 속에서 3D 기술로 표현된 가상현실은 대중적인 관심을 끌기에 충분했다.
가상현실은 3차원 모델링 도구로 만든 가상 건축물이나 설계도에 활용되고, 자동차나 중장비 운전이나 항공기의 조정 훈련을 위해 시뮬레이션 기능을 활용하고 있다. 그리고 인터넷으로 물건을 사거나 매장에서 직접 옷을 입어보지 않고 선택할 때도 활용할 수 있고, 병원에 가지 않고 집에서 의사로부터 진료를 받을 수 있는데 활용할 수 있다. 전시물 관람이나 영화관람, e-러닝, 게임 등에는 이미 활용하고 있다.
증강현실이라는 용어는 1990년 보잉(Boeing)사에서 연구원으로 근무하고 있던 톰 코델(Tom Caudell)이 처음 만들면서부터 사용되기 시작하였다. 톰 코델은 보잉사의 작업자들에게 항공기의 전선을 조립하는 방법을 설명하기 위해 증강현실기술을 최초로 사용했다.
로널드 아즈마(Ronald T. Azuma)는 증강현실이 되기 위해서는 세 가지 조건을 갖추어야 한다고 했다. 첫째, 3차원의 공간 안에 있어야 하고, 둘째, 현실의 이미지와 가상의 이미지가 결합하여야 하며, 셋째, 실시간으로 상호작용이 이루어져야 한다. 즉 증강현실이라고 하려면, 현실세계 속에서든 가상세계 속에서든 3차원 공간 안에서 재현되어야 한다. 닌텐도가 2016년에 출시한 ‘포켓몬고’ 게임이나 자동차 내비게이션 아이나비 익스트림은 실제 도로 화면과 도로 안내 및 경로를 함께 보여준다.(사진 첨부) LG전자에서는 증강현실기술을 적용한 로봇청소기 ‘로보킹’을 출시했다. 스마트폰과 로보킹이 실시간으로 상호작용을 하여, 스마트폰으로 청소할 지점을 터치만 하면 로봇청소기가 그 지점에 가서 청소를 한다.
헤드셋이나 헤드 마운트 디스플레이, 스마트폰, 태블릿과 같은 전자기기에 현실세계 모습을 배경으로 나타난 가상현실이 실시간 반응을 보이도록 하는 기술은 현재 활용되고 있다. 하지만 헤드 마운트 디스플레이나 스마트폰과 같은 전자제품 화면으로 현실세계와 겹쳐져 보이는 가상현실이 아니라, 현실 속에서 가상의 입체적인 이미지를 재현하는 증강현실 기술을 상용화시키는 데는 좀 더 시간이 필요하다.
매직리프(Magic Leap) 회사가 공개한 영상을 보면, 실내체육관 바닥에서 고래가 물을 뿜으며 솟구쳐 오르는 모습이 있다. 매직리프의 혼합현실 기술을 구현하기 위해서는 수많은 초소형 프로젝터로 고해상도 3D 이미지가 필요하다. 혼합현실 기술이 상용화 되면 헤드셋이나 헤드 마운트 디스플레이와 같은 기기 없이 가상의 세계에서나 볼 수 있는 것을 현실처럼 체험할 수 있게 된다.
가상현실 시장에서 애플, 구글, 페이스북, 마이크로소프트, 삼성전자 등 IT기업들이 주도권을 선점하려고 노력하고 있지만, 현재까지 증강현실 기술에 있어서는 마이크로소프트가 앞서고 있고, 혼합현실(MR, Mixed Reality) 기술에 있어서는 매직리프가 선도한다고 평가받고 있다.
가상현실이나 증강현실을 체험하기 위해서는 헤드셋, 헤드 마운트 디스플레이와 같은 기기가 있어야 한다. 현재 출시된 제품에는 마이크로 소프트의 홀로렌즈, 구글의 카드보드, 페이스북의 오큘러스 리프트, 소니의 플레이스테이션 VR, HTC와 밸브의 합작품인 바이브, 삼성전자의 기어VR 등이 있다. 가상현실, 증강현실을 체험하기 위해 기기도 중요하지만 더욱 중요한 것은 구글의 데이드림(Daydream) 같은 콘텐츠와 소프트웨어 플랫폼이다.
가상현실은 말 그대로를 가짜 세상이지만 증강현실과 함께 사용을 할 때는 가상의 세계가 가짜 세계만은 아니다. 가상현실을 통해 집이나 사무실, 공장과 같은 공간을 재현하고, 증강현실을 통해 전자제품이나 기계 등을 재현하여 조절할 수도 있다. 가상현실과 증강현실이 합쳐진 혼합현실은 단순히 가상증강현실만이 아니라, 가상증강현실 기술을 통해 현실 속에 있는 기기를 조절하고 제어하며 현실세계에 영향을 주는 또 다른 현실세계가 될 수 있기 때문이다.
