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AR 기술 발전과 Meta의 Orion 안경 살펴보기

5분 분량

2024년 10월 7일

증강 현실과 그 응용 분야, 그리고 몰입형 경험을 위한 Meta의 새로운 Orion AR 안경의 잠재력에 대해 알아보세요.

데이터와 정보가 풍부한 3차원(3D) 세계에 살고 있지만, 일상적으로 사용하는 대부분의 기기는 2차원(2D) 화면에 의존합니다. 그러나 기술이 발전함에 따라 증강 현실(AR)과 같은 혁신 기술이 도입되면서 이러한 상황이 서서히 변화하고 있습니다. AR은 이미지, 사운드, 데이터와 같은 디지털 콘텐츠를 실제 환경과 혼합하여 더욱 상호 작용적이고 몰입감 있게 만듭니다. 

인공 지능(AI), 특히 컴퓨터 비전은 증강 현실의 주요 동인입니다. Vision AI는 AR 장치가 객체 감지, 동작 추적공간 특징 인식을 통해 환경을 분석하고 해석할 수 있도록 합니다. 이 기사에서는 증강 현실이 작동하는 방식과 교육, 의료엔터테인먼트와 같은 분야에서의 응용 분야를 살펴봅니다. 또한 AR을 더욱 접근 가능하게 만드는 Meta의 새로운 Orion 증강 현실 안경과 같은 최근의 획기적인 발전에 대해서도 논의할 것입니다. 시작해 보겠습니다!

그림 1. 교실에서 AR을 사용하는 학생(출처: elearningindustry.com).

증강 현실의 진화

증강 현실은 이미지, 비디오 또는 3D 모델과 같은 디지털 요소를 스마트폰, 태블릿 또는 AR 안경과 같은 장치를 통해 현실 세계에 추가합니다. 예를 들어 휴대폰 카메라를 빈 테이블에 대면 AR은 가상 커피 잔이 테이블 위에 놓여 있는 것처럼 보이게 할 수 있습니다. AR은 컴퓨터로 생성된 요소를 실제 보이는 것과 혼합하여 주변 환경을 보는 방식을 향상시킬 수 있습니다.

1968년, "컴퓨터 그래픽의 아버지"로 알려진 이반 서덜랜드는 하버드에서 최초의 AR 헤드 마운트 디스플레이를 만들었습니다. 초기에는 AR이 항공, 군사, 산업 훈련과 같은 분야에서 사용되었습니다. AR의 최초 상업적 사용은 2008년 인터랙티브 BMW Mini 광고에서 나타났습니다. 사용자는 인쇄된 잡지 광고를 컴퓨터 카메라 앞에 들고 디지털 모델 자동차를 화면에서 보고 움직임을 제어하여 실제 자동차와 상호 작용하는 것처럼 느낄 수 있었습니다. 이는 AR이 마케팅, 관광, 패션, 엔터테인먼트와 같은 산업에 진출할 수 있는 문을 열었습니다. 2016년 포켓몬 Go와 같은 인기 게임 앱으로 AR 채택이 증가했습니다. 글로벌 증강 현실 시장은 2034년까지 약 2조 8,048억 2천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 

Fig 2. 전 세계 AR 시장 규모의 성장세를 보여주는 그래프입니다.

AR에서 컴퓨터 비전의 역할

컴퓨터 비전, 센서 및 머신러닝을 포함한 다양한 기술이 함께 작동하여 몰입형 증강 현실 경험을 만들어냅니다. 특히 컴퓨터 비전은 AR을 통해 디지털 콘텐츠가 실제 환경에 쉽게 통합되는 방식의 기초를 형성합니다. 다음은 컴퓨터 비전이 AR에 기여하는 다양한 방식에 대한 자세한 내용입니다.

  • 객체 인식: AR 시스템은 컴퓨터 비전 기술(예: 객체 탐지, 이미지 분할, 객체 추적)을 사용하여 크기, 모양, 색상을 분석하여 객체를 인식할 수 있습니다. 식별이 완료되면 3D 모델 또는 텍스트와 같은 가상 콘텐츠를 오버레이할 수 있습니다.
  • Localization 및 매핑: 컴퓨터 비전은 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping, 동시적 위치 추정 및 지도 작성)에 사용되어 장치의 위치와 방향을 실시간으로 추적하여 가상 요소가 안정적인 경험을 위해 사용자 시야에 정확하게 정렬되도록 할 수 있습니다.
  • 제스처 및 동작 인식: 비전 AI를 사용하여 사용자의 제스처, 표정 및 움직임을 추적하여 AR에서 가상 콘텐츠와의 자연스러운 상호 작용을 가능하게 할 수 있습니다. 
  • 깊이 추정: 이미지 분석은 AR 장치가 보이는 것을 분석하여 환경에서 객체가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 이해하는 데 도움이 됩니다. 이는 가상 요소를 올바른 거리에 배치하여 실제 세계와 자연스럽게 조화를 이루고 전반적인 AR 경험을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
  • 환경 적응: 컴퓨터 비전은 AR에서 조명, 반사 및 그림자와 같은 실제 조건에 반응하도록 가상 객체를 조정하는 데 사용될 수 있습니다. 

예를 들어, AR 앱을 사용하여 거실에서 디지털 조각품을 보고 있다고 가정해 보겠습니다. 휴대폰이나 AR 헤드셋을 움직이면 컴퓨터 비전 시스템이 객체 감지를 사용하여 소파나 커피 테이블과 같이 방 주변의 객체를 인식하기 시작합니다. 

동시에 SLAM 기술은 조각품이 한 자리에 고정되도록 방의 레이아웃을 매핑하고 장치의 위치를 추적합니다. 더 가까이 걸어가면 깊이 추정을 통해 앱이 조각품의 크기를 조정하여 현실적으로 보이도록 합니다. 손을 흔들면 제스처 인식을 통해 조각품을 회전하거나 크기를 조정할 수 있습니다. 또한 앱은 조각품의 조명과 그림자를 방의 조명 조건에 맞게 조정하여 거실에 완벽하게 어울리도록 할 수도 있습니다.

Orion: Meta의 증강 현실 안경

AR은 빠르게 발전하고 있으며 Meta는 최근 Meta Connect 2024 행사에서 2024년 9월 25일에 Orion AR 글래스를 발표했습니다. Meta의 CEO인 Mark Zuckerberg에 따르면 Orion은 지금까지 만들어진 AR 글래스 중 가장 발전된 제품으로, 많은 최첨단 기능이 결합되어 있습니다. 일반 안경처럼 보이지만 몰입형 AR 기능을 제공하며 지금까지 AR 글래스에서 볼 수 있었던 가장 넓은 시야를 제공합니다. 

이 안경은 F1 자동차에 사용되는 것과 유사한 마그네슘으로 만들어진 프레임과 편안함을 위해 NASA 위성에서 영감을 받은 고급 냉각 시스템을 갖춘 가볍습니다. 또한 바로 앞에서 다양한 깊이와 크기의 홀로그램을 만들 수 있는 초소형 프로젝터가 있는 맞춤형 실리콘 카바이드로 만든 차세대 디스플레이를 사용합니다.

Orion AR 글라스는 음성 제어, 핸드 트래킹, 아이 트래킹 옵션과 손목 근육의 전기적 신호를 감지하여 미세한 움직임으로 AR 요소를 제어하는 손목 밴드 인터페이스를 제공합니다. 이 손목 밴드는 뉴럴 인터페이스 역할을 하여 간단한 제스처로 글라스와 상호 작용할 수 있게 해주므로 전체 경험에서 핵심적인 부분입니다. 또한, 글라스에는 이동 중에도 필요한 컴퓨팅 성능을 제공하는 작은 포켓 사이즈의 프로세싱 퍽이 함께 제공됩니다. 

Fig 3. Meta의 Orion AR 안경, 뉴럴 손목 밴드 및 프로세싱 퍽.

Orion이 돋보이는 이유는 실제 세계의 사물을 인식하고 유용한 정보를 제공하는 스마트 어시스턴트인 Meta AI와의 통합 때문입니다. 예를 들어, 일련의 재료를 보면 Meta AI가 레시피를 제안할 수 있습니다. 또한 모든 벽을 비디오 시청 화면으로 바꾸거나, 홀로그램 화상 통화에 참여하거나, 인터랙티브 게임을 즐길 수 있어 Orion은 AR 경험에 있어 흥미로운 단계입니다.

웨어러블 AR 기술의 응용

Orion AR 안경 또는 헤드셋과 같은 웨어러블 AR 기술을 사용하면 휴대폰이나 태블릿을 사용하는 것과 달리 장치를 들고 있지 않아도 증강 현실을 경험할 수 있습니다. 웨어러블 AR이 변화를 만들고 있는 다양한 응용 분야를 살펴보겠습니다.

AR은 교육에 대한 접근성을 높이고 있습니다.

많은 학생들이 직접 체험하거나 시각적인 학습자이며 증강 현실은 교사가 보다 상호 작용적인 수업을 만들 수 있도록 도와줍니다. 헤드셋이나 스마트 안경과 같은 웨어러블 AR 기술을 통해 교사와 학생은 언제 어디서나 학습할 수 있는 보다 역동적인 방식으로 교육 콘텐츠에 참여할 수 있습니다. 

이러한 웨어러블 장치는 필요한 데이터가 다운로드되면 많은 AR 애플리케이션이 오프라인 또는 최소한의 연결로 실행될 수 있기 때문에 외딴 지역에서 특히 유용합니다. 개발 도상국에서는 도움이 필요한 학생들에게 양질의 교육을 제공하기 위해 웨어러블 AR을 사용하고 있습니다. 르완다, 나이지리아, 남아프리카 공화국과 같은 국가에서는 웨어러블 AR이 외딴 지역의 학생들을 교육하는 데 도움을 주고 있으며, 르완다에서만 50만 명이 넘는 학생들에게 다가가고 있습니다.

Fig 4. 아프리카의 외딴 지역에 있는 학생이 AR 기술을 사용하여 공부하고 있습니다.

게이밍용 AR 글래스

AR의 가장 인기 있는 응용 분야는 게임입니다. 게임 산업은 AR 안경이 게임을 얼마나 몰입감 있고 상호 작용적으로 만들 수 있는지 인식하기 시작했습니다. 플레이어는 AR을 통해 실제 세계에서 가상 요소를 볼 수 있으므로 게임의 일부가 된 듯한 느낌을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 플레이어는 주변 환경을 핸즈프리로 탐색하고 상호 작용할 수 있어 경험이 더욱 자연스럽게 느껴집니다. 

AR 게임은 플레이어가 휴대폰 카메라를 사용하여 포켓몬을 잡는 Pokémon Go와 같이 모바일 장치에서 처음 인기를 얻었지만, AR 안경으로의 전환은 게임을 더욱 몰입감 있게 만들 것으로 예상됩니다. Pokémon Go는 단 7일 만에 2천만 명이 넘는 활성 플레이어에 도달하여 AR의 잠재력을 보여주었기 때문에 중요한 이정표를 세웠습니다.

Fig 5. AR 게임인 Pokemon Go를 즐기는 플레이어들의 모습입니다.

AR이 의사와 외과의를 돕는 방법

증강 현실 덕분에 의사와 의료 전문가가 3D로 의료 이미지를 액세스하고 연구할 수 있습니다. 실제로 AR 지원 의료 이미징 도구는 의사가 3D 환경에서 환자의 해부학적 구조를 시각화하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 보다 명확한 시각화는 더 정확한 진단, 수술 결과 개선 및 더 안전한 절차로 이어질 수 있습니다. 

AR은 또한 의료 전문가가 질병의 위치와 범위를 식별하고, 수술 절차를 계획하고, 환자에게 자신의 상태에 대한 더 나은 이해를 제공함으로써 더욱 개인화되고 효과적인 치료를 제공하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 예를 들어, AR 헤드셋을 사용하여 외과의는 여러 장치와 디스플레이 화면을 번갈아 사용하지 않고도 의료 절차 중에 환자의 활력 징후를 검토할 수 있습니다. 그렇게 함으로써 데이터를 잘못 읽거나 오해할 가능성이 줄어듭니다.

Fig 5. 수술 중 AR 헤드셋을 사용하는 의료 전문가입니다.

주요 내용 

증강 현실은 우리가 디지털 세계와 상호 작용하는 방식을 바꿀 것입니다. 가상 요소를 현실 세계와 결합함으로써 AR은 기존 화면보다 더 몰입적인 경험을 제공합니다. Meta의 Orion AR 안경은 고급 기능, 편안한 디자인 및 AI 기능을 통해 AR 기술의 큰 진전을 이루었습니다. AR이 우리 일상에서 더욱 보편화됨에 따라 물리적 세계와 디지털 세계 간의 경계가 모호해져 혁신과 창의성을 위한 새로운 가능성이 열릴 것으로 예상됩니다.

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