가상현실(Virtual Reality, VR), AR(Augmented Reality, 증강현실), MR(Mixed Reality, 혼합현실), XR(eXtended Reality, 확장현실), SR(Substitutional Reality, 대체현실)
● 가상현실(VR)
VR은 Virtual Reality의 약자로 가상현실이라고 한다. 우리가 살고 있는 물리적인 공간이 아닌 컴퓨터로 구현한 가상 환경 또는 그 기술 자체를 말한다. 사용자의 주변 환경을 차단해 새로운 세계에 들어간 것처럼 몰입감을 주는 것이 핵심이라서 머리에 쓰는 디스플레이 디바이스 HDM를 활용해 현실 세계와 차단하는 콘텐츠가 주를 이룬다. VR기술은 사실 1940년대 미 공군과 항공산업에서 개발한 항공 시뮬레이터가 원조격이다. 그 이후 1960년대에 유타 대학의 이반 서덜랜드에 의해 고안된 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)를 이용한 가상현실시스템 개발 등 오래 전부터 연구가 진행되어 온 분야로, 일상생활은 물론 IT, 의료, 제조, 자동차, 음악, 쇼핑, 게임 분야 등에서 지금 현재도 기술적인 성장을 이어가고 있다. 그 중에서도 특히 게임과 의료 분야에 VR 기술이 폭넓게 활용되고 있다. VR 헤드셋으로는 HTC 바이브, 플레이스테이션 VR, 오큐러스 리프트 등 있고 무선기기 중에서는 삼성 기어 VR, 구글 데이드림, 구글 카드보드가 대표적이다.
● 증강현실(AR)
AR은 Augmented Reality의 약자로 증강현실이라고 한다. VR과 달리 위치, 지리정보를 송수신하는 GPS 장치 및 중력 그리고 자이로스코프에 따른 위치정보 시스템을 기반으로 우리가 경험하는 현실 세계에 가상의 물체나 정보가 합성되어 실제 현실과 가상현실의 상호작용하는 공간으로 만들어 주는 기술이다. 사용자가 보고 있는 실사 영상에 3차원 가상 영상을 중첩함으로써 현실과 가상의 구분이 모호한 것이 특징이다. 1990년 보잉의 톰 코델이 항공기의 조립을 돕기 위해 가상 이미지를 실제 화면에 중첩해 이해하기 쉽게 설명하는 과정에서 최초로 증강현실이라는 용어가 사용됐다. 최근에는 산업용 증강현실(Industrial AR)이라는 이름으로 제조, 유통, 의료현장 등에서도 활용되고 있고 앞서 얘기한 포켓몬 게임이나 구글 글라스가 대표적이다. 증강현실을 적용한 내비게이션의 경우 실제 도로장면에 주행 정보를 추가해서 보여주기도 하고, 의류 매장에서 직접 옷을 입어보지 않고도 화면 상에서는 입은 것 같은 시스템을 구현해준다. 또한 스마트폰 앱으로 많이 사용하고 있는 스노우는 증강현실 기술을 활용한 대표적인 카메라 앱이다.
● 혼합현실(MR)
MR은 VR이나 AR보다 한 단계 더 나아간 기술인데 Mixed Reality의 약자로 혼합현실을 말한다. VR과 AR 두 기술의 장점만을 합친 기술로 MR은 현실과 가상의 정보를 융합해 조금 더 진화된 가상세계를 구현하고 냄새 정보와 소리 정보를 융합해 사용자가 상호 작용할 수 있는 기술을 말한다. VR과 AR은 시각에 전적으로 의존하지만 MR은 시각 외에 청각 촉각 등 인간의 오감을 접목시킬 수 있다는 점이 다르다.
마이크로소프트에서 나온 홀로렌즈는 자신이 위치한 현재의 공간을 3차원 스캔할 수 있고 스마트폰이나 PC와 연결할 필요없이 단독 구동도 가능하다. 홀로렌즈를 착용하면 먼 거리에 떨어져 있는 사람과도 한 자리에 있는 것처럼 자연스럽게 회의를 진행할 수 있다. 현재 MR 기술은 사람의 귀가 아닌 다른 방법을 통해 소리를 전달하는 기술도 개발되고 있고 촉각을 활용한 햅틱과 팁톡의 기술도 나오고 있다. 자동차 회사 포드는 홀로렌즈를 활용해 기존 자동차에 디지털 색을 입히거나 부분적으로 디자인을 새롭게 하는 기술을 적용했고 국내의 경우 SK텔레콤이 지난해 혼합현실 제작소 점프 스튜디오를 가동, 온라인 라이브 공연에 처음으로 적용하기도 했다.
● 확장현실(XR)
ER 혹은 XR이라고도 불리는 확장현실은 Extended Reality의 약자로 컴퓨터 기술로 인한 현실-가상 세계의 결합과 인간-기계의 상호 작용을 말한다. 가상현실과 증강현실, 혼합현실을 포괄적으로 XR이라고도 한다. XR은 MR에서 확장된 개념으로 볼 수도 있다. 현실과 가상 간의 상호 작용을 강화해 현실 공간에 배치된 가상의 물체를 손으로 만질 수 있다. 코로나19와 같은 상황 하에 글로벌 원격 회의를 할 때 각 국가나 회사 출근 여부에 상관없이 XR은 하나의 디지털 공간에 자료를 띄워서 공유할 수 있다. 따라서 XR은 위험에 빠질 수 있는 상황이나 재료의 낭비없이 교육이나 훈련을 시뮬레이션으로 할 수 있는 의료, 제조 및 군사산업 등에서 활용할 수 있다.
● 대체현실(SR)
SR은 Substitutional Reality의 약자로 대체현실이라고 한다. SR은 VR의 연장선상에 있는 기술로 현재와 과거의 영상을 혼합하여 실존하지 않는 인물이나 사건 등을 새롭게 구현할 수 있고 사용자가 가상공간을 실제로 착각하게끔 만드는 기술로 가상현실과 인지 뇌과학이 융합된 한 단계 업그레이드된 기술이라 할 수 있다. VR, AR, MR과 달리 하드웨어가 필요 없는 대체현실 기술은 스마트 기기에 광범위하고 자유롭게 적용될 수 있고 사실상 거의 모든 애플리케이션 시나리오에 사용될 수 있다는 장점이 있다. 단순한 대체현실은 수년 내 실현할 수 있겠지만 사람의 오감을 모두 포함한 완벽한 대체현실을 체험하려면 2030년 이후에나 가능할 것으로 전문가들은 예상하고 있다.
일본의 이화학연구소가 네이처지에 발표한 바에 따르면, 체험자가 미리 기록된 과거 장면을 실제처럼 착각하게 만드는 대체현실 시스템을 개발했다. 뇌를 자극해 체험하는 사람이 현실인지 비현실인지 알 수 없도록 해서 진짜 현실을 대체하는 또 하나의 현실을 경험토록 한다는 것인데 기억을 조작할 수 있는 기술의 상용화가 시작됐다고 보는 견해도 있다.