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Priv — Fri, 16 Aug 2024 19:29:44 +0900

1. 우리가 '사실'이라고 받아들이는 것

여태까지 살펴본 내용의 대부분이 우리가 '사실'이라고 받아들이는 것에 대한 내용이었다.

그렇다면 우리가 가상 세계를 경험할 때, 그것을 '사실'이라고 받아들이도록 만드는 요소들이 대체 무엇일까?

이를 계층 형태로 표현한다면 아래와 같다. 위에서 아래로 내려갈수록 그 수준이 낮아진다.

- 우리가 직접 경험한 것

- 우리가 다른 매체를 통해 그려낸 실제 모습들
(공룡의 과학적 재구축 등)

- 우리가 미디어를 통해 경험한 상상력

- 아직 상상조차 하지 못한 상상력, 프레젠스 하지 않은 것들
(이 계층은 예시가 있을 수가 없다. 예시가 있다면 상상을 했다는 뜻일 테니까)

2. 다중 감각과 신뢰성

다중 감각은 앞에서 언급했던 것처럼 가상 세계에 대한 신뢰성을 증가시키고, 프레젠스를 강화하는 역할을 한다.

이 때문에 VR 콘텐츠를 개발하는 입장에서는 (물론 힘들겠지만) 다양한 감각 전달을 복합적으로 활용하여 가상 세계의 실재에 대한 인상을 높이고자 노력해야 한다.

이러한 가상 세계의 신뢰성과 실재에 대한 인상은 개개의 오브젝트의 사실성에서 시작된다.

가상 세계에 놓인 체험자와 접촉하는 오브젝트들의 사실성이 쌓이고 쌓여서 가상 세계의 사실성을 구축한다는 것이다.

이를 위해 사용할 수 있는 가장 확실한 방법 중 하나가 체험자가 더 이상 볼 수 없는 곳에서도 소리를 비롯한 다양한 피드백을 통해서 그 오브젝트가 여전히 그 공간에 존재하고 있음을 강조하는 것이다.

즉, 수도꼭지를 열어둔 채로 고개를 돌리거나 다른 곳으로 이동하더라도, 수도꼭지에서 쏟아지는 물소리가 가상 공간 안에 울려 퍼지는 식이다.

다만 촉각은 착각을 유도하기가 상당히 어렵기 때문에 다른 감각적 입력을 확증할 때 촉각적 피드백을 도입하는 것이 더욱 효과적일 수 있다.

즉, 다른 감각을 자극하는 피드백을 활용하여 최대한 체험자가 가상 공간에 몰두하게 만들어둘 수 있다면, 촉각적 피드백의 수준이 충분히 현실성이 없다고 해도 그것이 프레젠스를 방해하지 않는다는 것이다.

다루기가 까다로운 촉각과 달리 청각은 다루기도 쉬우면서도 가상 세계의 전반적인 현실감을 크게 향상할 수 있는 좋은 요소로 작용한다.

오브젝트 사이에 서로 영향을 주고받는 사운드(수도꼭지에서 떨어지는 물소리가 터널 안에 울려 퍼짐)는 가상 공간 속에 있는 오브젝트들도 프레젠스 한다는 것을 알려줄 수 있다.

만약 여건이 된다면 '세트장'도 프레젠스를 향상하는 데 큰 도움이 될 수 있다.

현실에서 세트장을 바라보면 그저 벤치의 형태만 갖춘 검은 사물이기 때문에 특별한 효과가 없겠지만, VR 디바이스를 착용하고 있는 체험자 입장에서는 완전히 다른 의미를 지닐 수 있다.

즉 시각적, 청각적 피드백 등을 받고 있는 체험자는 가상 세계 속에서 프레젠스를 경험 중이므로 가상 세계 속에 있는 벤치에 실제로 앉을 수 있다는 경험이 긍정적인 효과로 이어질 수 있다는 것이다.

3. 프레젠스의 파괴

프레젠스를 향상하는 요인도 존재한다면 당연히 프레젠스를 파괴하는 요인들도 존재할 것이다.

이러한 요인들 중 일부는 단순히 기술적인 한계일 수 있으며, 만약 그렇다면 기술의 발전에 따라 그 한계는 점차 줄어들 것이다.

또 다른 요인은 경험의 디자인, 체험자의 상태 및 지식의 수준이다.

즉, 청각적 피드백보다 시각적 피드백에 더 집중하는 체험자(나는 강의를 듣는다 vs 나는 강의를 본다)가 청각적 피드백에 집중한 가상 세계를 경험했다면 시각적 피드백보다 청각적 피드백에 더 집중하는 체험자보다 더 강한 프레젠스를 경험했다고 말할 수 있는가라는 것이다.

이러한 요소들은 콘텐츠 디자이너가 설계하고 있는 콘텐츠의 예상 소비자층을 잘 겨냥해야 한다는 것을 의미하기도 하며, 체험자들에게 제공하는 경험의 만족감은 각 체험자들의 특성에 따라서 모두 달라질 수 있다는 것을 의미한다.

또한 환경적인 요소들도 프레젠스를 파괴할 수 있다.

모든 사람들이 넓은 공터처럼 장애물 하나 없는 공간에서 VR을 경험할 수는 없을 것이다.

VR을 경험하는 공간은 결국 현실 세계 속의 공간이며, 그러한 현실 세계 속 공간에 배치되어 있는 사물들은 언제나 가상 세계에 예고 없이 침입할 수 있다.

그러한 침입은 당연히 프레젠스를 파괴하기 쉬우며 경우에 따라 체험자의 안전을 위협하기도 한다.

VR 기기에 연결된 전선이 발에 걸려 넘어진다거나, 테니스 게임을 하는 도중에 공을 치기 위해 팔을 휘둘렀는데 그것이 주변 사람에게 맞는 등의 안전사고도 이 경우에 해당한다.

가상 세계에서 경험하는 것과 모순되는 어떠한 사전 경험도 문제를 야기할 수 있다.

이미 현실 세계에서 다양한 경험과 지식을 쌓음으로써 익숙해진 요소가 가상 세계에서 다시 마주하였는데, 가상 세계 속 경험이 현실 세계 속에서 경험한 것과 괴리감이 크다면 체험자는 마치 '방해를 받는 듯한' 경험을 하게 될 것이다.

마지막으로 체험자의 실수나 실패로 인해서 겪게 되는 절망감, 상실감, 어려움 등도 프레젠스를 깨는 요인이 될 수 있다.

이는 게임 디자인과 마찬가지이다.

아무리 노력하고 도전해도 체험자의 한계로 도전이 좌절된다면 어느 순간까지는 흥미를 느끼고 다시 도전하는 모습을 보이겠지만, 인내심이 바닥날 때까지 진척이 없다면 결국 실증으로 이어지는 것이다.

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Priv — Fri, 16 Aug 2024 18:54:13 +0900

1. 임바디먼트

임바디먼트는 체험자가 가상 환경에서 자신의 가상 신체를 실제 신체처럼 느끼는 현상을 말한다.

이를 위해서는 '아바타'를 통해서 자신의 신체 일부가 가상 세계 속에서 표현되어야 하며, 시각적 피드백은 물론, 촉각이나 소리 등 다양한 감각을 통해서 아바타와 가상 환경 사이의 상호작용이 가능해야 한다.

단, 여기서 체험자의 아바타는 꼭 인간을 닮은(휴머노이드) 모습이 아니어도 된다.

두 개의 팔, 두 개의 다리를 가진 전형적인 인간의 형태를 한 아바타라면 보다 쉽게 몰입할 수 있을 뿐만 아니라, 그러한 가상의 신체를 제어하는 것도 쉽다는 것은 사실이다.

하지만 동물 귀를 달고 있는 수인 캐릭터, 실제 체험자와 다른 성별이나 나이를 지닌 캐릭터, 인간이 아닌 개나 소와 같은 동물 형태의 캐릭터도 모두 캐릭터로 사용될 수 있다.

다만 이러한 경우에 물리적 몸을 어떻게 아바타에 매핑할 것인지, 체험자가 어떻게 아바타를 조종할 것인지에 대한 문제가 발생할 수 있으며, 이 부분은 연구의 개방 영역으로 남겨져 있다.

2. 신체 소유권 착각 유도

임바디먼트가 구현되기 위해서는 신체의 움직임을 감지하여 가상 세계 속에서도 그 움직임을 보여주고, 그 움직임에 따라 가상 세계가 반응해야 한다.

여기서 가장 기본적으로 구현되어야 하는 요소가 시각적 피드백이다.

즉, 물리적인 손의 움직임을 흉내 내는 가상의 손 아바타를 자신의 실제 손으로 받아들이도록 하기 위해서는 시각적으로 자신의 손가락 움직임을 따라가는 가상의 손 아바타를 볼 수 있어야 한다는 것이다.

이처럼 체험자가 그 가상의 손 아바타를 '갖고 있는' 것처럼 느끼기 시작하면 신체 소유 착각이 달성되었다고 말할 수 있다.

그 외에도 촉각, 후각 등 다양한 피드백이 뒷받침된다면 신체 소유 착각의 수준이 더욱 높아질 수 있을 것이다.

시각적 피드백과 더불어 운동적 피드백도 신체 소유 착각에 중요한 역할을 한다.

자신의 (아바타) 손을 이용하여 가상 세계 속에 존재하는 박스를 연다거나, 칼을 집어 들고 휘둘러서 몬스터를 사냥한다거나, 볼링공을 던져서 볼링핀을 쓰러트리는 등의 활동처럼 가상 세계와 체험자의 신체가 상호작용할 수 있게 된다면, 시각적으로 자신의 아바타 손을 바라보는 것보다 더 강력한 신체 소유의식을 제공할 수 있다.

여기서 주의할 점은 신체 소유 착각은 소유권 역할만 고려하기 때문에 임바디먼트의 부분집합이라는 것이다.

또 다른 주의할 점은 신체 소유 착각만이 신체의 지각과 관련된 착각이 아니라는 것이다.

촉각 착각에 대해 언급할 때 나온 피노키오 착각 현상이나, 위치 착각 등이 대표적이다.
(이러한 착각들은 3인칭 관점에서 체험자의 몸을 볼 수 있는 원격 비디오 피드 기술을 이용해 유도할 수 있다)

콘스탄티나 킬테니와 연구진들은 가상 현실과 관련된 신체 착각 문헌에서 이러한 착각에 대해서 "다른 신체 착각에서의 발견을 확장하여, 신체 소유 착각은 우리의 뇌가 가용한 다중 감각 정보와 감각 운동 정보를 바탕으로 어떤 신체 부위가 우리의 것인지를 동적으로 계산한다는 것을 보여준다"라고 말했다.

일반적으로 시각과 촉각, 움직임 등이 결합되었을 때 신체 소유 착각이 가장 쉽게 생성된다고 말한다.

하지만 '의미 제약 조건'이라고 불리는 매우 많은 조건들이 신체 소유 착각의 발동을 방해한다는 것을 함께 기억해야 한다.

- 다중 감각이 일치해야 함

- 가짜 신체 부위와 실제 신체 부위 사이에 일치가 있어야 함

- 가짜 신체 위치는 '해부학적으로 타당'해야 함
(손이 몸의 중앙선에 가까울수록 착각은 강해지며, 신체에서 멀어지거나 신체의 방향이 불안정하면 착각은 약해짐)

- 부적절한 스케일링이 발생하지 않아야 함
('정상적인 신체 비율을 위반'할 경우 해부학적으로 타당하지 않기 때문에 착각이 줄어듬)

- 부위의 공간 배치는 일치해야 함
(오른팔과 왼팔이 뒤바뀌는 등의 모습이 일어나선 안됨)

- 부위의 형태는 상당한 영향을 미침
(신체 소유 착각은 형태에 민감하기 때문에 보이는 신체 부위가 인간의 신체 부위와 형태가 유사하면 착각이 강해짐)

- 피부의 질감이 사실적인지, 만화적인지, 변색되었는지에 대한 요소들은 미미한 영향을 미침

여기서 다루지 않은 요소 중 하나가 '청각' 요소이다.

더 정확히 말하자면 소리를 듣는 '청각'과 실제로 '발생한 소리' 사이의 갈등을 다루지 않았다.

예시를 들자면, 망치로 체험자의 가짜 손을 타격했을 때, 그에 대한 고통스러운 비명이 체험자의 몸이 아니라 가상의 몸이 내뱉었다면 그것이 착각을 방해하는가라는 것이다.

이와 같은 맥락의 실험으로 '마블 핸드 일루전'이라는 실험을 언급할 수 있다.

이 실험은 체험자의 손을 망치로 두드렸을 때 들리는 소리에 따라서 자신의 손에 대한 지각이 어떻게 변하는지를 연구한 실험이다.

즉, 만약 체험자의 손을 망치로 두드렸는데 대리석을 두드리는 소리가 났다면 체험자는 가상 세계에 대한 신뢰성이 떨어지고 몰입에 방해를 받는가에 대한 실험이었다.

결과는 흥미롭게도 대리석을 두드리는 소리를 듣기 시작한 체험자는 단 5분 만에 자신의 손이 점점 더 무겁고 단단해지며 둔감해지는, 정말로 자신의 손이 대리석으로 되어있다고 착각하게 되는 경험을 했다고 한다.

3. 에이전시

임바디먼트의 또 다른 요소가 바로 에이전시이다.

에이전시는 한 사람이 신체 소유와 같은 상황에서 얼마나 많은 것을 통제하거나 최소한 자신이 통제하고 있다고 생각하는가를 말하는 개념이다.

에이전시를 가지고 있는 체험자는 가상 세계에 영향력을 미칠 수 있다는 것을 깨달았다는 것을 의미하기 때문에 그렇지 않은 사람들보다 더 긍정적이고 낙관적인 시각을 가지게 된다.

체험자가 가상 세계에 영향력을 미칠 수 있다는 느낌은 생각보다 체험자의 지각에 큰 영향력을 미친다.

일리노이 대학에서 이루어진 한 실험에서는 긍정적인 사진과 부정적인 사진을 50/50으로 나누어서 준비한 다음, 한쪽 분류의 피험자들에게만 제공된 버튼을 누르는 적절한 순서를 알아내면 긍정적인 사진이 나타난다고 설명했다.

나머지 분류의 피험자들은 컴퓨터가 키를 선택하도록 하여 버튼을 피험자가 누를 수 없도록 설정하였다.

실제로는 양 쪽 모두 동일한 비율로 긍정적인 사진과 부정적인 사진을 접했지만, 버튼을 직접 조작한 피험자들이 더 많은 수의 긍정적인 이미지를 보았다고 답변했다.

이는 VR 경험에서 체험자를 위한 에이전시가 성공적으로 이루어진다면 체험자에게 보다 만족스러운 경험을 제공할 수 있음을 의미한다.

이러한 심리적인 요인을 제외하더라도 물리적인 요인(내장형 아바타)을 활용해도 가상 세계 속 체험자의 능력이 향상될 수 있다.

가상 손 아바타의 너비를 통해 다른 사물의 크기를 가늠하는 모습이 대표적인 예시이다.

이는 인간의 손이 우리가 살아가는 환경에서 일종의 측정 지표로 활용된다는 것을 의미하기도 한다.

그 외에도 아바타의 외형의 변화에 따라 체험자가 느끼는 자신에 대한 이미지가 변화하기도 한다.

어린이와 같은 외형으로 변화했을 때, 그에 걸맞은 행동이나 언어를 사용하는 것에 거리낌이 줄어드는 모습이나 강화 수술을 받은 특수부대원의 외형으로 변화했을 때, 이전보다 더욱 과격하고 무모해 보일 수 있는 위험한 행동에도 망설임이 줄어드는 모습이 대표적인 예시이다.

이처럼 신체 소유권과 에이전시가 체험자의 생각과 인지 능력, 만족감 등에 큰 영향을 미친다는 점을 활용하여 자신들의 다양한 메시지를 알리고자 하는 그룹도 존재한다.

동물 제품 사용을 반대하는 단체가 대학 캠퍼스에서 개발한 <I, Chicken>이 대표적이다.

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Priv — Thu, 15 Aug 2024 23:00:59 +0900

1. 프레젠스란?

프레젠스는 체험자가 얼마나 가상 세계를 신뢰할 수 있는 것으로 대하는가에 대한 일반적인 개념이다.

앞서 살펴본 '몰입'의 개념에는 '정신적 몰입'과 '물리적 몰입'이 존재한다고 언급했으며, 이 중 정신적 몰입을 이끌어내기 위해서는 체험자가 가상 환경 내에서 존재감을 느껴야 한다고 설명했다.

체험자가 가상 환경 내에서 존재감을 느끼게 만드는 그러한 감각과 지각은 가상 세계에서 프레젠스 개념을 다룰 때 중요한 핵심 요소로 작용한다.

미디어의 본질은 일종의 매개체로써, 한 사람에서 다른 사람에게 생각(아이디어)을 전달하는 것이다.

여기서 아이디어를 전달받는 입장에 서는 사람의 정신적 참여가 이루어졌을 때 비로소 가상 세계가 현실화된다고 말한다.

물리적 몰입은 하드웨어의 성능과 다양한 장비를 활용하면 되기 때문에 정신적 몰입보다 구현이 쉬운 편이다.

하지만 정신적 몰입은 가상 현실과 관련된 별도의 장비가 없어도 이루어질 수 있다는 장점은 있지만, 어떻게 해야 정신적 몰입을 달성할 수 있으며, 그 몰입에 만족할 수 있는가에 대해서 고민해야 하기 때문에 물리적 몰입보다 구현이 어려운 편이다.

즉, 정신적 몰입을 위한 '소설'을 만드는 것은 쉽지만, 독자들이 그 소설에 몰입하고, 등장인물의 모험과 그 세계관을 스스로 상상하면서 하나의 서사를 소화하게 만드는 것은 또 다른 차원의 문제라는 것이다.

2. 프레젠스를 탐구하는 이유

앞에서 언급한 것처럼 프레젠스는 체험자의 가상 세계에 대한 몰입, 그 세계에 대한 신뢰에 대해 다루는 개념이다.

이 개념을 탐구하는 것은 곧 가상 세계의 어떠한 요소가 어떻게 사람들을 몰입하게 만드는지를 이해하는 것이 된다.

이를 통해서 개발자들은 VR이라는 매체를 심도 있게 이해하고 수준 높은 콘텐츠를 디자인할 수 있게 될 것이다.

또한 더 나아가 어떠한 부분에 투자를 해야 VR 매체의 완성도를 발전시킬 수 있는지를 이해하는 데에도 큰 도움이 될 것이다.

2.1. 훈련

훈련은 VR 경험에서 중요한 요소 중에 하나로, 체험자가 어떠한 지식이나 기술을 학습하기 위해서 수행하는 과정에 해당한다.

VR은 말 그대로 '가상 현실'이기 때문에 우리가 살아가고 있는 '물리적 현실' 속에서는 행하기 힘든 훈련들도 부담 없이 수행할 수 있다는 강점이 존재한다.

비행 시뮬레이션처럼 훈련을 하다가 일어난 실수 때문에 목숨을 잃을 걱정을 하지 않아도 되며, 얼마든지 훈련을 반복해도 큰 부담이 없다.

이는 초보자와 전문가 모두에게 적용되며, VR 매체의 발전에 따라 훈련의 완성도도 함께 발전하고 있다.

훈련 경험의 중요한 측면 두 가지는 다음과 같다.

- 부정확한 정보를 걸러내고, 체험자가 과제를 올바르게 학습하는가?

- 정확하고 적절한 대응을 통해서 체험자가 훈련을 통해 학습한 경험과 지식이 실제 상황에서도 유효한 효과를 보이는 '생태적 타당성'을 가지는가?

프레젠스와 훈련의 개념을 통해서 체험자에게 선사할 수 있는 또 다른 장르는 '공포증 치료'이다.

환자가 겪고 있는 두려움, PTSD 등을 VR을 통해 공포를 극복할 수 있도록 자극의 수준을 적절히 조절하며 공포를 유발하는 요소들을 노출시키는 것이다.

이러한 노출 요법은 VR을 활용했을 때 환자가 안전한 수준으로 자극을 적절하게 조절하기가 쉬우며, 비용과 시간 측면에서도 상당히 효율적이어서 이목을 끌었다.

그 외의 다른 장르를 언급하자면 환자들의 주의를 VR을 통해 분산시킴으로써 의료절차에서 겪게 되는 통증을 줄여주는 것이다.

화상 환자의 피부 치료를 하는 도중에 환자에게 눈이 오는 겨울의 모습을 보여주는 등의 형식이다.

이로써 우리는 체험자의 에이전시 의식(존재감 인식)을 향상하는 것이 어떻게 프레젠스의 증가에 긍정적인 영향을 미치는지를 이해할 수 있다.

이는 쉽게 말해서 가상 세계 속에서 자신의 존재감을 인식하는 수준을 끌어올리는 것이 곧 자신이 가상 세계 속에 존재하는 '일부'라고 생각하게 만든다는 것이다.

3. 프레젠스에 대한 정의, 연구의 진화

프레젠스에 대한 연구는 거진 30년이 넘는 세월 동안 이어져온, 생각보다 긴 역사를 지니고 있다.

AI 분야를 개척했다고 알려진 마빈 민스키 박사님은 원격 디바이스를 사용자가 직접 현장에서 조작하고 있는 것처럼 제어할 수 있게 구현함으로써 강화된 텔레파시와 이익을 제공할 수 있는 방법을 설명했다.

이는 지금의 우리에게 익숙한 '원격 제어'에 대한 개념으로, 텔레프레젠스를 처음 언급했을 때 다루었던 부분이다.

현실 세계와 가상 세계

1. 개요현실 세계와 가상 세계에 대한 컴퓨터 매개 인터페이스의 형태 관련 용어들은 자주 혼동되는 경우가 있다.먼저 가상 세계와 밀접하게 관련된 다양한 표현들(VR, AR, Telepresence, Cyberspace)의

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조나단 슈투어는 텔레프레젠스와 프레젠스를 아래와 같이 구분하여 정의하기도 했다.

- 프레젠스: 환경에 대한 자연스러운 지각

- 텔레프레젠스: 환경에 대한 조정된 지각

즉, 프레젠스는 실재를 감각과 뇌에 의해서만 조정해 직접적으로 지각하는 방식이며, 텔레프레젠스는 프레젠스를 매개하는 모든 형태를 의미한다.

또한 프레젠스 개념을 연구한 밥 위트머와 찰스 싱어는 프레젠스의 측정 방법에 대한 논문을 발표하면서 프레젠스를 아래와 같이 정의하였다.

- 프레젠스: 물리적으로 다른 곳에 있더라도 어떠한 장소나 환경에 존재하는 주관적인 경험. 프레젠스는 감각이 연결되고, 주의를 사로잡고, 적극적인 참여를 촉진하는 어떠한 환경을 매개로 '그곳에 존재하는' 심리적 상태.

4. 프레젠스의 요소

프레젠스의 개념에 대해 연구한 매튜 롬버드와 테레사 디튼은 아래와 같이 6가지의 개념을 정리했다.

- 사회적 풍요: 매체를 통해 가능한 따뜻함 또는 친밀감

- 현실주의: 지식적 그리고/또는 사회적 성격

- 교통: 체험자가 '그이/그것은 거기에 있다' 또는 '우리는 함께 이곳에 있다'라고 표현할 수 있는 가상 세계로의 이동

- 몰입: 매개된 환경 안에서 벌어지는 물리적인 몰입

- 매체 내 사회 행위자: 실제 세계처럼 타인과 함께 이루어지는 사회적 상호작용

- 사회 행위자로서의 매체: 가상 세계를 구축하기 위해 사용되는 '컴퓨터'라는 도구를 사회적 실체로 취급

멜 슬레이터는 이 분야를 다룰 때 '플레이스 일루전(PI)'와 '신뢰성 일루전(Psi)'이라는 용어를 언급했다.

리챠드 스카베즈는 이 두 용어에서 '소셜 프레젠스 일루전'이라는 용어를 하나 더 추가하였다.

- 플레이스 일루전: 그곳에 내가 있지 않다는(없다는) 확실한 지식이 있음에도 내가 그 장소에 있다는 강한 착각

- 신뢰성 일루전: 일어나고 있는 일이 실제로는 일어나고 있지 않다는 것을 확실히 알고 있음에도 실제로 일어나고 있다고 느끼는 착각.

- 소셜 프레젠스 일루전: 가상 현실, 온라인 커뮤니케이션, 소셜 미디어처럼 가상의 환경에서 타인과 상호작용을 할 때 느끼는 '사회적 존재감'에 대한 착각 또는 인식.

여기서 언급한 플레이스 일루전, 신뢰성 일루전을 체험자가 동시에 느끼는 것이 프레젠스가 완성되는, 체험자가 정신적으로 몰입하고 있다는 강력한 지표가 될 수 있다.

소셜 프레젠스 일루전의 설명을 살펴보면 앞에서 언급된 '코프레젠스 일루전'이 떠오를 수 있다.

그렇다면 이 둘은 어떻게 다른 것일까?

- 소셜 프레젠스 일루전: 지각이 있는 다른 실체와 함께 있다는 느낌

- 코프레젠스 일루전: 어떤 이가 매개된 공간을 통해서 다른 사람들과 함께 있다는 느낌

즉, 소셜 프레젠스와 달리 코프레젠스 일루전은 어떠한 '공간'에 함께 있다는 것보다 그 공간에 함께 있는 '타인'을 더 강조해야 하는 개념이다.

이는 동일하게 앞에서 언급했던 '사이버 스페이스'와 연관성이 더 깊은 개념이라고 할 수 있다.

5. 타 미디어에서의 프레젠스

프레젠스는 등장 초창기부터 원격 시청 매체를 포함하고 있었다.

즉, 모니터가 머리에 부착되고 카메라가 머리의 움직임을 따라가는 형태의 구조를 초창기부터 정의한 상태로 시작했다는 것이다.

프랭크 바이오카는 프레젠스에 대한 많은 정의가 소설 속 세계로 정신적으로 몰입하지 않는 모순을 지적하면서 이를 '책 문제'라고 이름 붙였다.

당시에 널리 퍼진 프레젠스의 모델은 감각 운동 측면에 초점을 맞추었기 때문에 '몰입'은 그저 책에 몰두하는 것을 의미한 것이 전부였다.

즉, 그 당시에는 '몰입'에 정신적 몰입과 육체적 몰입이 따로 존재한다는 것을 이해하지 못했던 것이다.

그럼 이제 '사이버 스페이스'의 개념으로 돌아가보자.

이 단순하면서도 심오한 가상 공간은 우리의 지각을 아주 자연스럽게 바꾸어버린다.

ZOOM을 이용한 온라인 회의에서 "여기 그 녀석 있나?"라는 말을 들었을 때, 우리는 아무런 어색함을 느끼지 않는다.

'여기'로 인정하는 단일 장소로 우리는 자연스럽게 모여든 것이다.

이는 스카베즈의 소셜 프레젠스 일루전과 사이버 스페이스가 얽히는 이유를 잘 보여주고 있는 예시라고 생각한다.

시네마틱 VR을 생각해 보자.

시네마틱 VR은 체험자(관객)가 자신이 원하는 데로 그 장면을 바라보는 방향을 자유롭게 바꿀 수 있게 해 주지만, 미디어 제작자가 미리 만들어둔 짜임에 따라서 흘러가는 내러티브를 단순히 수용하기만 해야 한다.

이러한 특징이자 단점은 VR이라는 매체를 활용해 이전보다 더 강력한 프레젠스를 유도하기는 하지만, 그럼에도 체험자가 그 가상 공간 안에 온전하게 존재한다는 느낌까지는 줄 수 없기 때문에 명확한 한계점을 가지고 있음을 보여준다.

6. 프레젠스의 결정요인과 반응

프레젠스에 대한 절대적인 정의를 찾는 것은 상당히 어려운 일이겠지만, 프레젠스가 달성될 수 있는 방법이 무엇인지, 프레젠스의 일부/어떠한 요소들이 어떠한 역할을 하는지에 대한 것은 정리해 볼 수 있을 것이다.

또한 프레젠스가 달성될 때 체험자들이 겪게 되는 특별한 반응(프레젠스의 징후)도 물론 존재할 것이다.

이러한 요소들을 도표로 정리한다면 다음과 같다.

위 도표를 살펴보면 지각적/본능적 요소들이 프레젠스의 결정 요인으로 작용하며, 그것들이 모여 프레젠스를 탄생시킨 뒤, 그에 다른 행동반응, 즉 프레젠스에 대한 결과로 이어진다는 것을 알 수 있다.

심리학적 반응처럼 행동 반응이 지각적/본능적 요소에 피드백을 주는 경우도 존재하며, 기술적 요인과 퍼포먼스 사이의 관계처럼 직접적인 자극을 통해서 행동 반응을 이끌어내는 것도 가능하다.

이처럼 프레젠스는 단순히 하나의 개념이 아니라, 가상 환경을 실제 현실처럼 느끼게 만드는 다양한 요소들이 함께 작용하여 체험자가 느끼는 경험을 말한다.

즉, 여러 착각들이 모여서 가상의 세계를 마치 실제처럼 보이게 하는 상태를 의미한다고 할 수 있다.

6.1. 지각, 시각적 요소

경험에서 존재감을 창출하는 데 도움이 되는 요소들은 아래와 같이 세 가지 범주로 구분된다.

- 기술적 요인: 신체적으로 몰입할 수 없는 경험의 특성을 제공.

- 맥락적(상황적) 요인: 가상 세계의 요소와 관련된 요소들, 체험자가 세계에 접근하는 방법에 관한 요소들.

- 심리적 요인: 사용자가 경험에서 가져오는 요소들.

이러한 범주는 매체의 형태, 매체의 내용, 매체를 즐기는 체험자의 특성과 잘 맞아떨어진다.

6.2. 행동 반응

매체에 대한 체험자의 경험의 결과를 행동 반응이라고 부른다.

이 행동 반응은 현재 상태에서 주어진 매체를 통해 사용자가 콘텐츠를 경험하면서 그에 따라 어떤 반응을 보이는가에 따라 아래와 같이 네 가지 범주로 구분된다.

- 퍼포먼스: 사용자가 주어진 작업을 얼마나 잘 수행하는지를 초래하는 결과.

- 생리적 반응: 자연스럽게 신체적으로 나타나는 반응으로 일반적으로 신경계 내의 자동적 과정의 결과물.

- 대표되는 행동: 가상 세계의 현실의 수용을 드러내는 신체적인 행동.

- 심리적 반응: 가상 세계의 현실을 수용하는 것을 암시하는 정신적 반응.

7. 프레젠스 측정

프레젠스를 경험하는 것이 가능하다면, 프레젠스를 측정하는 것도 가능할까?

이에 대해서 여러 가지 연구가 이루어졌는데, 그러한 연구들 중에서 몇 가지 방안들과 프레젠스 측정의 특성들을 함께 다루어본다.

7.1. 객관적 자료 vs 주관적 자료

프레젠스를 측정할 때 가장 먼저 다루게 되는 이분법이다.

체험자의 정신적인 몰입은 체험자의 내면, 심리 상태 등 주관적인 요소들과 깊은 관련이 있기 때문에 본질적으로 측정하기가 상당히 난감하다.

하지만 프레젠스가 체험자의 심리와 깊은 연관이 있는 만큼, 체험자들의 정신 상태부터 시작하여 다양한 주관적 정보들을 수집하는 것도 매우 중요하다.

7.2. 측정 방법과 신뢰성

모든 측정은 측정 대상자가 얼마나 잘 측정하고 있는지, 측정 방법이 서로 다른 체험자와 다른 경험에 얼마나 일관성이 있는지를 이해해야 한다.

마이크 스카페와 이본 로저스 휘튼 부부는 서로 다른 기법(유효성, 신뢰성, 객관성, 민감도)의 품질을 포함하여 측정 기법에 대한 좋은 개요를 아래와 같이 제공하였다.

- 질문지: 가장 일반적이고 일관성을 가지기 쉬운, 인기 있는 방법이다. 주관적인 특징을 지니지만 체험자의 내면을 감지하기 위해 노력하는 방법이다.

- 행동: 행동은 외부적이기 때문에 알고리즘적으로 점수를 매기면 보다 객관적인 결과가 나온다. 단, 이 방법은 좋은 채점 알고리즘이 좋은 결과로 이어진다는 점에 주의해야 한다.

- 생리학: 객관적인 측정이 가능한 방법 중 하나로, 사용자의 생리적 반응을 기록하고 그 변화를 관찰하는 방법이다. 단, 측정을 위해서 수많은 장비들을 요구하며 이것이 체험자의 몰입을 방해할 수 있다는 점에 주의해야 한다.

- 정신물리적: 물리적 자극이 체험자의 지각과 감각에 어떻게 영향을 미치는지를 연구한다. 체험자가 자신이 겪고 있는 지각이 명백해지는 임계값을 스스로 보고하도록 만들기 때문에 상당히 도전적인 기법이다.

- 인터뷰: 일반적으로 사후 경험을 부여한다. 인터뷰는 연구자가 미처 생각하지 못한 경험에 대해 배울 수 있도록 해준다.

- 로컬라이제이션: 경험을 하면서 자신의 생각을 사운드로 표현하게 한다. 인터뷰와 마찬가지로 경험에 대한 명백한 침입이 덜 발생하면 정보를 놓칠 수 있다는 단점이 있다. 또한 로컬라이제이션은 실시간으로 일어나기 때문에 인터뷰와 달리 실시간으로 특정 지각을 발생시키는 사건을 주목할 수 있다.

여기서 나열한 다양한 측정 방법들은 하나만 사용해야 한다는 것이 아니다.

한 가지 방법이 주관적이라면, 다른 한 가지 방법은 객관적인 방법을 적용하는 형태로 다양한 방법을 동시에 적용하는 것이 더 현명하다고 말할 수 있다.

이는 측정이 끝난 이후에 다중 평가를 교차 비교할 수 있으며, 측정 프로세스의 유효성을 검증하는 데 도움이 되기 때문이다.

사람들마다 다양한 지각 요소들 중에 어느 부분에 좀 더 의존하고 있는가에 따라서 자신의 경험을 표현하는 방법이 달라지기도 한다.

하나의 사물에 대해서 묘사할 때 어떤 사람은 시각적으로(나는 ~을 본다) 쓰고, 어떤 사람은 청각적으로(나는 ~을 듣는다), 또 어떤 사람은 촉각적으로(나는 ~을 느낀다) 표현하기도 한다는 것이다.

누군가는 강의를 듣는다고 표현할 것이고, 누군가는 강의를 본다고 표현할 것이다.

이처럼 몰입의 깊이는 체험자들의 선천적인 감각적 지배, VR 세계에서 주어지는 피드백의 유형과 관련이 깊다.

즉, 시각적 감각이 우세한 사람과 청각적 감각이 우세한 사람 사이에는 같은 VR 콘텐츠를 경험했다고 해도 몰입도에 대한 차이가 발생할 수 있다는 것이다.

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Priv — Tue, 13 Aug 2024 18:10:12 +0900

1. 크로스 모달 지각, 크로스 센서리 효과 & 가상 현실

앞서 우리는 '크로스 모달 지각'에 대해서 살펴보았다.

이제부터는 다감각적 지각 효과를 가상 현실 경험과 어떻게 연관 지을 수 있는지를 살펴볼 것이다.

시작하기에 앞서 크로스 모달 지각, 크로스 센서리 효과에 대해 다시 정리해 본다.

- 크로스 모달 지각: 하나의 감각에서 얻은 정보가 다른 감각의 정보와 통합되는 방식의 지각. 다양한 감각 정보들이 서로 결합되어 통합적인 경험을 만든다.

- 크로스 센서리 효과: 하나의 감각이 다른 감각에 영향을 미치는 현상. 특정한 소리를 들었을 때, 그 소리와 연관이 있는 색상과 맛을 함께 떠올리게 만든다. 즉, 하나의 감각에 대한 자극이 다른 감각의 경험을 유도하거나 강화할 수 있다.

2. 감각우선순위

인간이 지니고 있는 감각들은 세상을 지각하는 방법을 정의하며, 이 세상이 어떤 법칙과 원리로 동작하는지를 이해할 수 있게 해 준다.

여러 감각 중에서 우리는 어떠한 사물을 찾을 수 있도록 해주는 시각에 가장 크게 의존하고 있다.

그 외에도 청각과 촉각을 통해서 어떠한 사건이 일어났을 때, 그 순간을 정확하게 파악하기도 한다.

여기서 인간의 시각이 다른 지각에 영향을 미치는 방법들을 한꺼번에 다시 나열해 보자면 다음과 같다.

- 복화술 효과: 시각 정보에 의해 청각 정보를 잘못 인식하는 현상. 실제로는 인형이 아니라 복화술사가 말을 하고 있지만, 우리는 인형의 입이 움직이는 것을 목격함으로써 인형이 말을 하고 있다고 판단한다.

- 맥거크 효과: 청각 정보와 시각 정보가 서로 충돌하면서 왜곡된 지각이 발생하는 현상. 누군가 "바"라고 말하는 모습을 보았지만, 그와 동시에 "가"라고 말하는 소리가 들렸다면 두 정보가 섞이면서 "다"라는 정보로 이해한다.

- 리디렉티드 터칭: VR 사용자가 실제와 다른 어떤 물체를 만지는 것처럼 느끼게 만드는 것. 현실에서 VR 사용자는 허공에 손을 뻗어 움직이고 있지만, 가상 세계에서는 곰돌이를 쓰다듬고 있다고 느끼게 만든다.

- 리디렉티드 워킹: VR 사용자가 실제보다 더 큰 공간에서 움직이고 있다고 느끼게 만드는 것. 현실에서는 좁은 방 안에 있지만, 가상 세계에서는 그 방보다 수천 배는 더 넓은 평야를 돌아다닌다고 느끼게 만든다.

여기서 리디렉티드 효과의 경우에는 시각이 우리 몸의 위치, 움직임에 대한 감각보다 더 먼저라는 것을 기억해야 한다.

즉, 우리가 눈으로 보는 것이 실제 몸의 감각보다 더 과장되게 작용하며, 다른 감각들은 그 과장된 정보에 맞게 반응한다는 것이다.

만약 우리가 리디렉티드 워킹 효과에 의해서 자유롭게 가상 세계 속을 돌아다니다가 현실 세계에서 물리적인 벽에 부딪혔다면, 그때는 벽에 부딪힌 감각이 시각보다 우위에 있을 것이다.

이로 인해 우리는 순간 가상 세계 속에 보이지 않는 힘이 닿는 영역을 마주했다고 생각할 수도 있다.

3. 크로스 모달 효과의 장단점

3.1. 장점

크로스 모달 효과의 장점을 얻기 위해서는 시각적 효과 외에 추가적인 감각 디스플레이를 제공할 수 있어야 한다.

가장 쉬운 예시가 바로 앞에서 언급한 '복화술 효과'의 활용이다.

<VR Chat>처럼 아바타를 활용하여 다른 사용자들과 소통을 하는 플랫폼이 있다고 가정해 보자.

만약 우리가 그 플랫폼 내에서 음성으로 채팅을 할 수 있다면, 음성 채팅이 이루어지는 동안 아바타의 입술도 채팅 사운드에 맞게 움직일 수 있어야 더 나은 몰입감을 기대할 수 있을 것이다.

또한 이 방법이 공간화된 사운드를 만드는 것보다 비용도 더 저렴하다.

SONY 사의 PlayStation 5에 사용된 Dual Sense 게임 컨트롤러처럼 다양한 진동 피드백 기능을 활용하면 원시적이지만 리디렉티드 터칭과 유사한 효과도 기대해 볼 수 있다.

실제로 Dual Sense 게임 컨트롤러는 양 쪽에 달린 트리거 버튼의 저항을 조절하여 총기의 종류마다 트리거의 단단함을 조절한다거나, 게임 내에서 탄 걸림이 발생했을 때 트리거 버튼이 실제로 눌리지 않는 모습을 재현하는 등의 기능이 포함되어 있다.

다양한 감각들 중에서 청각(사운드)은 VR 경험의 몰입감을 향상하는 가장 일반적인 도구로 쓰인다.

공간감(3D 사운드), 현실감, 맥거크 효과 등 다양하고 유의미한 결과를 기대할 수 있기 때문에 비용이 저렴하면서도 효과가 확실하다.

이처럼 지각을 추가하는 것은 일반적으로 가상 세계의 현실성, 진실성을 향상할 수 있기 때문에 사용자의 몰입감을 끌어올리는 효과를 기대할 수 있다.

사용자의 시야에 들어오지 않은 오브젝트가 내는 소리를 들려준다거나, 멀리서 들리는 폭발음에 따른 진동이 전해지는 등의 피드백은 직관적이면서도 몰입감을 끌어올리기 쉽다.

지금의 이러한 수준을 넘어선, 그다음 단계의 차세대 모습은 사용자가 가상 표현에 대한 자기 소유권을 제공하는 것이 되겠다.

3.2. 단점

그렇다면 크로스 모달 효과의 단점은 무엇일까?

무엇보다도 지각의 불일치로 인한 괴리감이 가장 클 것이다.

또한 이러한 괴리감은 기술적 결함, 특정한 자극을 생산할 때 그 완성도가 부실하다는 점에서 발생할 것이다.

여기에는 비용 문제와 현실적인 한계도 포함된다.

복잡하게 생각할 필요도 없이, 우리가 머리를 움직이는 순간을 떠올려보자.

현실 세계에서 머리를 움직이는 것은 말 그대로, '즉각적이고 완벽한' 피드백을 선사해 준다.

인간의 오감 중 어느 하나도 부족하지 않은 정보를 받아들이며, 뇌로 전달되는 자극의 속도가 느리지도 않고, 감각 기관이 받아들이는 자극의 해상도가 떨어지지도 않는다.

하지만 가상 세계는 다르다.

체험자가 사용하는 VR 기기의 성능, 기술적인 발전 수준, 비용 문제 등에 따라서 모든 것이 제한되고 현실 세계보다 한참 뒤떨어지는 모습을 보여준다.

아무리 가상 세계 속에서 피드백을 빠르게 계산하고, 합리적인 씬을 렌더링 하여 보여줄 수 있다고 해도 그것이 현실만큼 빠를 수는 없다.

또한 인간의 모든 감각 기관을 현실 세계와 동일하게 다루는 것도 불가능하다.

당장 인간의 오감을 떠올려보아도 가상 세계 속에서 후각과 미각을 어떻게 다룰 것인지는 여전히 미지수이다.

이러한 괴리감의 크기가 점점 커질수록 인간의 뇌는 무언가 잘못되었다는 것을 감지하기 시작하고, 그것은 멀미나 비행착각과 같은 다양한 불쾌함으로 이어질 수 있다.

4. 크로스 모달 효과에 기반하여 가상 현실 디자인하기

크로스 모달 효과를 적절하게 활용할 수 있다면 VR 체험자의 몰입감을 끌어올리고 현실적인 한계를 극복하는 효과를 기대할 수 있다고 언급했다.

그렇다면 어떻게 가상 현실을 디자인해야 크로스 모달 효과의 장점을 극대화하고 단점을 최소화할 수 있을까?

- 복화술 효과를 적극적으로 활용하라. (아바타의 입술 움직임)

- 가능한 경우 수용기(패시브 또는 액티브)를 사용하라.
패시브 수용기: 별다른 조작 없이도 자동으로 정보를 읽어드릴 수 있는 수용기 (시각, 청각 정보)
액티브 수용기: 직접 조작을 해야 정보를 읽어드릴 수 있는 수용기 (햅틱 장치, 컨트롤러 조작)

- 비행 착각, 현기증, 멀미 등 부정적인 효과를 줄 수 있는 시각 정보를 제한하라. (FOV 조절 기능)

- 가상 세계 속에 있는 체험자가 움직이지 않아도 주변 환경은 실시간으로 움직이고 있음을 알려라. (낮과 밤의 변화)

- 현실 세계의 물리적 법칙을 준수하라. 단, 가상 세계만의 법칙이 있다면 그 법칙도 존중하라. (벽을 통과할 수 없는 체험자)

마지막 항목인 '현실 세계의 물리적 법칙을 준수하라'의 경우, 영화와 애니메이션을 다룰 때에도 유사한 개념이 등장한다.

영화는 현실 세계를 기반으로 만들어지기 때문에 애니메이션과 달리 현실 세계에서 일어날 수 있는 모습들만 다루어야 한다는 것이다.

즉, 영화에서는 <도라에몽>에 등장하는 '4차원 주머니'가 등장할 수 없다는 것이다.

단, 그 영화 속의 세계관이 현실 세계의 법칙을 깨는 그 세계관만의 새로운 법칙이 존재한다면 예외가 발생할 수 있다.

SF 판타지 장르의 대표주자인 <스타워즈> 시리즈, 또는 공포 영화 장르가 좋은 예시가 될 수 있다.

일부 사람들은 <스타워즈>를 언급하면서 '우주에서 소리가 들리는 것은 말이 안 된다'라고 주장했으나, 조지 루카스 감독은 '내 우주에서는 난다'라고 일축했다는 유머가 대표적이다.

다만 애니메이션이나 게임은 현실의 세계를 기반으로 한 것이 아니라 처음부터 완전히 가상의 세계를 기반으로 하고 있기 때문에 이러한 제한에서 좀 더 자유롭다.

애니메이션에서는 '4차원 주머니'가 받아들여질 수 있으며, 그보다 더한 요소들도 충분히 묘사될 수 있다.

게임의 경우 처음에는 애니메이션의 성격에 더 가까웠지만 컴퓨터 그래픽 기술이 현실과 가상을 구분하기 힘들 정도로 발전함에 따라 <Death Stranding>처럼 영화의 문법을 강조하는 게임이 등장하는 등 영화와 애니메이션의 경계를 넘나드는 모습을 보이고 있어 더더욱 자유롭다고 볼 수 있다.

1. 기호학과 영화 이미지의 역사

1. 퍼스와 기호학 우리는 일반적으로 '잘 그린 그림'을 평가할 때, 현실과 얼마나 유사하게 그렸는가를 가지고 평가한다. 사진이라는 매체가 등장하기 이전까지 수많은 시각 예술 작품들은 보이

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4. 프레임

1. 프레임(Frame) 프레임은 다음과 같이 2가지 종류로 나눠진다. 영화가 보이는 물리적 공간으로서의 프레임: 카메라가 대상을 포착하는 물리적인 경계를 의미한다. 일반적으로 화면비 문제, 내화

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Priv — Thu, 8 Aug 2024 20:52:04 +0900

1. 전정기관 지각

전정기관이란, 머리의 회전과 선형 이동을 감지하는 기관으로 인간의 '가속도 센서'라고 부를 수 있다.

전정기관은 머리를 기준으로 신체 각 부분의 놓인 상태를 감지하는 것이 아니라, 머리가 외부 세계와 어떻게 관계를 맺고 있는지를 알려준다는 점에서 고유 감각과 차이점이 있다.

전정기관은 인간의 신체에서 수행하는 기능들을 정리하면 아래와 같다.

- 균형을 유지하는 데 사용할 수 있는 정보를 뇌에 제공

- 눈의 움직임을 조절

2. 전정기관의 인체 생리학

전정기관은 청각과는 아무런 관련이 없지만, 청각 기관과 가까이 위치한 기관이라는 특징이 있다.

별도의 신경 다발이 뇌에 신호를 전달하는 방식인데, 달팽이관 근처에는 머리의 회전 운동, 선형 운동을 감지하는 수용기를 포함한 반고리관과 이석기관이 존재한다.

2.1. 반고리관

반고리관은 앞반고리관, 뒤반고리관, 옆반고리관으로 이루어져 있으며, 머리의 회전 운동을 감지한다.

- 앞반고리관: 전후 방향의 머리 회전을 감지한다. 머리를 앞뒤로 끄덕이면 좌우의 앞반고리관이 서로 반대로 기울어진다.

- 뒤반고리관: 좌우 방향의 머리 회전을 감지한다. 머리를 어깨 쪽으로 기울이면 반응하는 고리관이다.

- 옆반고리관: 좌우 회전(수평 회전)을 감지한다. 머리를 좌우로 고개를 돌리면 반응하는 고리관이다.

2.2. 이석기관

이석기관은 머리의 선형 가속을 감지하며, 난형낭과 구형낭으로 이루어져 있다.

- 구형난: 수평 가속도를 감지한다.

- 난형난: 수직 가속도를 감지한다.

3. 전정기관 착각

전정기관은 안구의 근육을 포함하여 신체의 변화하는 위치에 반응해 근육 운동을 제어한다.

이 때문에 시각 정보와 인지 지각 정보 사이에 차이가 생길 수 있으며, 이 경우에 멀미, 방향 감각 상실 등의 착각 효과가 나타난다.

3.1. 비행 착각 (전이성 착각)

비행 착각은 우리가 흔하게 경험할 수 있는 전정 착각 중 하나이다.

쉽게 말해서 시각적 자극에 의해 자신이 움직이고 있다고 착각하는 것인데, 시각적 자극에 의한 착각이라고 하더라고 결국 지각 자체는 뇌의 전정핵 영역에서 일어나므로 전정기관 착각으로 분류한다.

차량에 탑승한 승객과 이웃한 차량이 움직이기 시작하면 우리는 어떤 느낌을 받을지 생각해 보자.

만약 자신이 탑승한 차량이 이웃한 차량보다 속도가 더 빨라서 이웃한 차량을 추월했다면 어떻게 될까?

마치 이웃한 차량이 자신이 탑승한 차량과 반대 방향으로 가는 것처럼 느껴질 것이다.

이는 선형 비행 착각의 대표적인 예시이다.

회전 비행 착각이라는 개념도 존재한다.

회전 비행 착각의 대표적인 예시가 '귀신 들린 그네'이다.

이는 사람들에게 대형 그네라고 광고했으나, 실제로는 그네 자체는 정지해 있는 상태를 유지한 채로 그네를 중심으로 한 주변의 방이 회전하고 있는 형태로 설계되었다.

3.2. 멀미

멀미는 전정 기관 착각을 겪는 사람들을 가장 고통스럽게 하는 대표적인 착각의 효과일 것이다.

가상 세계를 다루는 VR 매체에서도 멀미가 당연히 나타날 수 있으며, 이는 가상의 움직임이 전정 지각 착각을 유발하여 나타난다.

이러한 멀미 가능성을 줄이기 위해서 사용자 주변 시력에 일반적으로 제시되는 시각적 단서를 줄이거나 제거하는 방법을 주로 사용한다.

시야각을 제한하여 주변 시야에 들어오는 시각적 단서를 줄인다거나, VR 환경 내에서 사용자가 주시할 수 있는 고정된 참조점(차량의 대시보드 등)을 제공하여 주변의 변화에 둔감해지도록 유도하는 등이 대표적인 방법이다.

3.3. 현기증

현기증은 멀미와 함께 나타나는 대표적인 전정 기관 착각의 효과 중 하나이다.

다만, 현기증은 반드시 시각적 자극 때문에 일어난다고 할 수는 없다.

현기증은 상당한 높이의 절벽에서 주변 지형을 바라보지 않고 그 밑을 내려다보았을 때 가장 쉽게 경험할 수 있다.

이러한 높이로 인한 현기증은 보통 작은 신체 위치 변화(흔들림)에 수반되는 시각적 지각의 결여에서 비롯된다.

3.4. 안구 운동 착각

일정한 시간 동안 일정한 속도로 꾸준히 한 방향으로 회전을 한 후에 역회전을 지각하는 것이 안구 운동 착각이다.

일정한 속도로 회전하다가 멈추게 되면 그 반동으로 반고리관이 정상 위치로 갑자기 돌아오면서 순간적으로 역방향으로 회전 중이라는 착각을 겪게 되는 것이다.

3.5. 안구 증력 착각

이석 기관이 머리의 기울어짐과 전방 수평 이동을 구분하지 못하면서 발생하는 착각이다.

전방 가속을 겪고 있을 때, 적절하고 확실한 시각적 자극이 존재하지 않는다면 우리는 전방으로 가속하는 것이 아니라 기울어지고 있다는 느낌을 받게 된다.

또한 자신이 앞에 있는 오브젝트보다 더 높이 있다는 느낌도 받을 수 있다.

비행기를 타고 이륙할 때 자신이 느끼는 기울어짐보다 실제로 기울어진 수준이 더 작다는 것이 대표적인 예시가 되겠다.

3.6. 온도 안진 착각

전정계를 테스트할 때 주로 사용되는 착각인데, 실내 온도보다 더 뜨겁거나 차가운 물에 외이도를 넣으면 온도 차이로 인해서 가장 가까운 반고리관의 림프액이 조정된다.

이로 인해 머리가 회전하고 있다는 신경 자극이 생성되면서 착각에 따라 눈이 감지된 회전에 대응하고자 움직이게 된다.

4. 전정기관 로컬라이제이션 지각

전정계는 운동 정보를 경우에 따라서 근육에 직접 전달하기도 하지만, 대부분 뇌에 제공하는 일을 수행한다.

또한 정확한 위치에 대한 정보를 전달하는 것보다는 중력을 기준으로 한 신체의 회전과 움직임에 대한 정보를 제공한다.

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Priv — Thu, 8 Aug 2024 20:50:27 +0900

1. 촉각 지각

촉각적 지각을 영어로 표현하면 Haptic Acception이다.

이를 우리는 일반적으로 편하게 터치(Touch) 또는 햅틱이라고 부르지만, 사실은 촉각, 자기 수용, 운동의 복합적인 감각을 포함하는 개념이다.

인간의 촉각 수용기는 인간이 세상을 다루는 능력에 통합되어 있다.

이 때문에 촉각과 관련된 컴퓨터 인터페이스는 입출력 모두의 형태가 될 수 있다.

컴퓨터가 표시하는 출력도 물리적 자극이며, 체험자가 컴퓨터를 조작할 때 쓰는 입력 디바이스도 물리적인 연결로 구성되어 있기 때문이다.

촉각이 이루어지기 위해서는 운동이 필요하고, 그 운동을 통해서 신체와 그 대상이 접촉해야 한다.

접촉이 일어나는 순간, 우리는 피부에 있는 신경을 통해 촉각을 느낄 수 있다.

이러한 특징 때문에 인간의 운동감각과 촉각은 분리가 거의 불가능하다.

하지만 아이러니하게도 우리가 흔히 접하고 있는 컴퓨터 디스플레이는 이와 정반대의 특성을 지니고 있다.

여태까지 인간의 운동감각과 촉각을 합친 컴퓨터 디스플레이가 존재했는가를 한 번 생각해 보자.

일부 VR 애플리케이션은 촉각 피드백을 활용하여 존재감과 현실감을 높이고 있는데, 그 피드백의 수준이 매우 원시적일지라도 피드백이 아예 없는 것보다 훨씬 뛰어난 만족감과 몰입감을 선사할 수 있다는 것에 집중해 보자.

꼭 VR로 가지 않아도 게임을 즐기는 사람들이라면 키보드와 마우스로 게임을 즐기는 것이 더 편할 수는 있어도 진동 기능, 적응형 트리거 등 콘솔 게임 컨트롤러에서 접할 수 있는 다양한 피드백의 매력에 빠져드는 모습을 쉽게 접할 수 있을 것이다.

2. 촉각의 종류

촉각에는 정적 압력, 동적 압력, 피부 스트레칭, 근육의 길이, 힘줄 스트레스, 진동, 관절각, 통증 등 정말 다양한 감각의 종류가 포함되어 있기 때문에 다중 감각 양식이라고 생각할 수 있자면 이러한 정보를 뇌에 전달하는 경로는 하나의 신경으로 이루어져 있다고 한다.

2.1. 햅틱 공간 및 임시 해상도

촉각에도 '해상도'라는 개념이 적용될 수 있다.

이는 우리가 가지고 있는 신경을 활용해 피부로 느낀 촉각을 얼마나 정확하게 받아들이냐에 대한 것이다.

일반적으로 털이 많은 피부보다 그렇지 않은 피부가 좀 더 촉각에 민감하다고 알려져 있으며, 이를 잘 보여주는 시연이 '2점 식별 검사'이다.

이 검사는 대상자의 눈을 가리고 동시에 피부의 다른 두 지점에 압력을 가하는 검사이다.

압력을 가하는 두 지점 사이의 거리를 조금씩 줄이다 보면, 어느 순간에는 두 지점을 명확하게 구분할 수 없게 된다.

이처럼 인간이 감각 기관을 활용해 가해진 자극을 정확하게 지각할 수 있는 한계 지점을 지각 한계라고 부르는데, 일반적으로 손가락 끝은 약 2mm, 손바닥은 약 8mm, 손등은 약 70mm이라고 한다.

3. 촉각 착각

촉각에 대한 착각은 일반적으로 쉽게 느끼기 힘든 착각이다.

굉장히 부자연스러운 자극에 의해 유발되거나, 사지 절단처럼 굉장히 끔찍한 일을 겪었을 때, 평소에 취할 일이 없는 낯선 활동을 취했을 때 착각이 주로 일어나기 때문이다.

그중 대표적인 착각 중 하나가 '피노키오 착각'이다.

이는 신체의 일부가 실제로는 움직이거나 변하지 않았는데, 그 신체 부위가 움직이거나 길어졌다고 느끼는 착각을 말한다.

피험자가 눈을 감고 있을 때 진동기를 이용해 팔꿈치의 신경을 자극하면, 피험자는 자신의 팔이 움직이지 않았음에도 팔이 움직이거나 피노키오의 코처럼 늘어나는 것과 같은 착각을 경험했다는 것이다.

이 착각은 근육을 자극하는 기술을 활용해 거짓으로 신체의 일부분이 왜곡되었다고 느끼게 만들 수도 있음을 보여준다.

이와 유사한 착각이 '긴 팔 착각'이다.

이 착각은 사운드와 연관이 있는데, 촉각에 해당하는 사운드가 더 멀리서 느껴지는 효과에 의해 자신의 팔이 실제 길이보다 더 길어졌다고 느끼는 착각을 말한다.

눈을 가린 피험자가 오브젝트를 손에 들고 있다가 떨어트렸는데, 바닥에 오브젝트가 떨어지면서 나는 소리가 실제 오브젝트의 위치보다 더 멀리서 나도록 만들면 피험자는 자신의 키가 실제보다 더 크다고 느낀다는 것이다.

또 다른 착각은 '환상통'인데, 이는 사지 일부가 절단된 환자에게 나타나기 때문에 사지가 온전한 사람들은 경험할 일이 없어서 명확한 이해가 어려운 착각이다.

이는 밝혀지지 않은 원인에 의해 절단된 팔다리의 말단 부위에서 이미 사라진 팔 또는 다리에서의 통증, 가려움 등을 지각하는 착각을 말한다.

환자가 겪는 고통을 완화하기 위해서 거울 앞에 선 뒤에 환상통이 일어나고 있는 부위의 팔 또는 다리를 만지거나 긁는 방법(거울에서는 좌/우가 반전되므로)이 사용된다고도 한다.

가상 현실 기술과 연관되어 있는 마지막 착각은 '리디렉션 터치'라는 이름의 착각이다.

이 착각은 HMD 기기를 착용하고 있어서 자신의 실제 팔을 볼 수 없는 체험자들이 실제 팔이 자신이 인지하는 위치와 '약간' 다른 곳에 있다고 느끼는 착각이다.

VR 환경에서 사용자가 가상의 물체를 만지고 있다고 느끼게 만들기 위해서 실제 체험자 손의 위치와 가상의 손 위치를 다르게 설정하는 것이다.

이를 통해 체험자는 가상의 손이 물체를 직접 만지고 있다고 느끼지만, 실제로는 체험자의 손이 다른 곳에 위치할 수 있다.

이 착각을 활용하면 가상 공간 내에서의 체험자의 행동과 감각, 위치를 적절하게 왜곡하여 제한된 물리적인 환경을 최대한 활용할 수 있게 만들 수 있다.

우리가 일상적으로 경험하는 촉각적 착각의 예시를 찾아보자면, 사물의 물질적 특성이 기대되는 무게에 영향을 미친다는 점이다.

우리는 학습과 경험을 통해서 나무보다 금속이 더 무거울 것이라고 기대하게 되는데, 만약 그 기대보다 자신이 느낀 무게가 더 가벼웠다면, 실제 무게보다 좀 더 가볍다고 지각될 수 있다.

4. 촉각적 로컬라이제이션 지각

촉각은 신체 부위가 어딘가에 접촉하면서 일어나는 지각이기 때문에 시각과 청각과 달리 신체 바로 위에서 일어난다는 특징이 있다.

이 때문에 촉각적 로컬라이제이션은 촉각을 감지한 부위, 그 부위와 연관되어 있는 뇌의 부위에 전적으로 의존할 수밖에 없다.

촉각에 의한 지각은 그 자체로도 정확도가 꽤 정확한 편이지만, 시각이 개입하면서 비로소 확증된다는 특징이 있다.

결국 촉각도 다른 지각과 함께 연관되어 완성되는 여러 감각의 조합의 일부, 즉 크로스 모달 지각에 해당된다는 것이다.

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Priv — Wed, 7 Aug 2024 23:00:25 +0900

1. 청각 지각

사운드는 공간의 현실성을 높이는 중요한 요소 중 하나이다.

입체감을 올려주고, 생동감을 올려주며, 다른 감각들과 결합하여 몰입감을 올려준다.

게임에서도 '사운드 플레이'라는 말이 있을 정도로 사운드는 큰 영향을 미치는 요소 중에 하나이며, 영화나 애니메이션에서도 이는 마찬가지이다.

주변에서 무슨 일이 일어나고 있는지를 알아내기 위한 수단으로 사용되기도 하지만 무엇보다 타인과의 주요 의사소통 수단이 되기 때문에 시각과 함께 절대 빼놓을 수 없는 요소 중에 하나이다.

1.1. 인간의 청각 능력

사운드는 일종의 진동, 파장이기 때문에 그 진동을 전달할 매개체가 필요하다.

일반적으로 공기가 그 역할을 수행하지만 물과 같은 액체, 금속과 같은 고체도 매개체 역할을 수행할 수 있다.

이러한 진동은 단위시간 동안 일어난 진동의 횟수를 계산하여 '주파수'라는 단위로 표현하는데, 인간의 뇌가 이해할 수 있는 주파수의 범위가 정해져 있다.

인간의 오디션 시스템은 사운드를 외이도로 전달하여 증폭, 신호 분석을 통해서 압력파의 주파수를 추출하는 과정을 거쳐 이해하는 방식으로 구성되어 있는데, 지금은 의학을 다루는 것은 아니므로 자세한 사항은 생략한다.

인간은 다양한 사운드가 섞이더라도 특정한 사운드에 집중할 수 있는 능력을 지니고 있다.

옆에서 다양한 대화가 이어지고 소란스러운 환경이라고 해도, 옆에 있는 사람과 새로운 대화를 시작되었다면 자신이 집중하고 있는 대화가 더 잘 들린다는 것을 느낄 수 있다.

음파 간의 시간 차이, 즉 사운드가 각 귀에 도달하는 시간 차이를 ITD라고 부르며, 음압의 세기 차이, 즉 머리의 구조에 의한 진폭 차이를 ILD라고 부른다.

여기서 ITD와 ILD를 명확하게 결정하기 위해서는 개별 사운드를 알아내야 하는데, 소리를 3차원 공간에 위치시키고 청취자에게 특정한 위치에서 소리가 나는 것처럼 만드는 '사운드 공간화' 기술은 이 분야에 큰 도움이 되지 못한다.

이는 동시에 전달되는 소리(파장)들이 뒤섞이거나, 반사되거나, 상쇄되는 등 서로에게 영향을 미치면서 일종의 '원본'이 훼손되기 때문에 그것을 온전하게, 정확하게 분리하는 것이 매우 어렵기 때문이다.

2. 청각 착각

시각과 마찬가지로 청각에도 착각의 개념이 적용된다.

우리가 들은 것을 잘못 지각하거나, 듣지 않은 것을 들었다고 착각하거나, 들은 것을 지각하지 못하는 일이 벌어질 수 있다.

어떠한 경우에는 청각 착각이 다른 감각과 연결되어 있기도 하고, 어떠한 경우에는 순전히 음압 파동 때문에 벌어지기도 한다.

시각과 청각이 연관되는 착각의 종류로는 복화술 효과와 맥거크 효과가 있다.

- 복화술 효과: 음원의 위치에 대한 지각을 바꾸고자 시각적 단서를 사용하는 것. 공연자가 복화술로 연기를 하여 인형이 말하는 것처럼 느끼게 만드는 모습을 떠올리면 이해하기 쉽다.

- 맥거크 효과: 청취자가 듣는 소리와 실제로 들리는 음향이 다른 방식으로 지각될 수 있음을 보여주는 효과. 누군가가 '바'라는 발음을 내는 것과 같은 입술의 움직임을 읽었을 때, 실제로 들은 발음은 '가'에 가까웠다고 가정해 보자. 우리는 불확실한 정보의 충돌 때문에 혼란을 겪을 것이다. 이때 우리는 소리를 듣고 이해하는 과정에 시각 정보가 개입할 수 있음을 이해할 수 있다.

2.1. 셰퍼드 음

셰퍼드 음은 음색 및 기타 음악적 특성이 만들어내는 청각 착각의 일종이다.

셰퍼드 음을 들어보면 음이 끝없이 올라가거나 끝없이 내려가는 것처럼 착각하게 된다.

하지만 이는 사실 옥타브 차이를 두고 있는 세 개의 음을 결합하여 만들어진다.

가장 낮은 음의 세기를 점점 키우고, 가운데 음은 그대로 유지하며, 가장 높은 음의 세기는 점점 줄이는 방식으로 음계를 반복하는 것이다.

이렇게 되면 한 쌍의 음이 끝나고 다음 쌍으로 넘어가는 부분이 자연스럽게 이어지는 것처럼 느껴지면서 음이 끝없이 올라가거나 내려가는 것처럼 느끼게 된다.

2.2. 마블 핸드 일루전

피험자의 손이 만들어진 소재를 거짓으로 전달하는 소리를 사용해 정말 자신의 손이 거짓으로 전달된 소리와 연관이 되어 있는 소재로 만들어졌다고 착각하는 것을 말한다.

즉, 만약 피험자가 자신의 손을 긁을 때마다 대리석을 긁는 듯한 소리가 난다면, 어느 순간 피험자는 정말로 자신의 손이 대리석으로 되어 있다고 착각하기 시작한다는 것이다.

3. 청각 로컬라이제이션 단서

가상 현실 세계에서 체험자가 자신의 공간을 정확하게 이해하고 판단하기 위해서는 시각 정보도 중요하지만 청각 정보도 매우 중요하다.

현실 세계는 언제 어디서나 사운드로 가득 차 있고, 우리는 그 사운드를 활용해서 주변 환경의 본질을 이해한다.

어떤 이벤트가 언제 어디서 왜 일어나는지를 이해할 수 있도록 다양한 단서를 제공하기 때문에 가상 현실 세계를 구현할 때 사운드의 방향, 크기, 종류 등을 세밀하게 고려해야 한다.

인간이 사운드 위치를 측정할 수 있는 능력은 거리와 방향 모두에 달려 있다.

세계의 사운드 특성을 판단하는데 그 능력을 향상해 주는 몇 가지 청각적 단서를 나열하자면 다음과 같다.

- 로컬라이제이션 (방향성)

- 거리 단서

- 복화술 효과

- 공간적 특성 단서

사운드는 발생한 방향에 따라서 해상도가 달라진다는 특징이 있다.

청취자 앞에 있을 때 사운드의 해상도가 1도 정도라면, 옆에서 나는 사운드의 해상도는 15도 정도로 떨어진다.

이 때문에 우리는 본능적으로 주의를 기울이는 사운드가 생기면 그 방향으로 고개를 돌리는 행동을 취하게 되는 것이다.

여기서 로컬라이제이션은 사운드가 나오는 방향과 거리에 대한 지각을 말한다.

즉, 사운드가 발산하는 방향과 거리를 결정할 수 있는 음향 심리학 현상을 의미한다.

또한 공간화는 청취자가 특정 장소에서 사운드가 난다고 믿도록 사운드 파동을 필터링하거나, 증폭, 위상, 조정하는 프로세싱을 말한다.

즉, 특정한 3D 장소에서 사운드가 나고 있다고 느끼게 만드는 착각을 일으키는 작용을 의미한다.

사운드는 어느 방향에서 사건이 벌어졌는지를 이해하는데 도움을 주기도 하지만, 그 사건이 얼마나 멀리서 벌어진 것인지를 이해하는데 도움을 줄 수도 있다.

아래 사항들은 거리를 이해할 때 영향을 미치는 요소들이다.

- 소리의 크기/세기

- 고주파 감쇠

- 초기 시간 지연

- 직접/간접 사운드의 혼합

- 운동 시차

- 청각 수준의 차이 (ILD)

앞에서 언급한 복화술 효과는 사운드가 나야 할 곳에서 사운드가 나고 있다고 판단하는 것에서 오는 착각이다.

이는 단순하면서도 오차가 있을 수 있지만, 그럼에도 매우 강력한 로컬라이제이션 단서가 되어준다.

누군가 목소리를 내면서 동시에 입을 움직이고 있다는 걸 목격한다면, 우리는 그 사람의 입에서 지금 들려오는 목소리가 흘러나오고 있음을 쉽게 이해할 수 있다.

이러한 개념을 가상 세계에 접목한다면, 가상 세계에 드럼의 이미지가 존재하고 실제로 드럼의 사운드가 들리고 있다고 가정했을 때 대부분의 체험자는 드럼의 사운드가 자신이 목격한 드럼의 이미지에서 흘러나오는 것이라고 생각할 것이다.

공간의 특성이 사운드에 적용된다면 자신이 위치한 공간을 보다 쉽고 몰입감 있게 이해하게 만들어줄 수도 있다.

만약 터널 안에서 소리가 울리는 것을 가상 세계 속에서 구현했다면, 들리는 사운드의 잔향 효과를 통해 사운드의 방향이 어느 쪽인지 현실 세계와 동일한 방법으로 자각할 수 있을 것이며 그것이 보다 강력한 몰입감을 선사할 수도 있을 것이다.

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Priv — Wed, 7 Aug 2024 21:30:36 +0900

1. 시각적 지각 (눈)

인간의 시각은 가시광선 스펙트럼에서 시작한다.

인간이 받아들일 수 있는 빛을 가시광선이라고 부르면, 이 영역을 벗어나면 눈으로 볼 수 없는 빛이 된다.

눈의 광수용기 영역에 존재하는 망막은 네 가지 유형의 광수용기로 구성되어 있다.

이 중 세 가지는 독특한 색상 시그니처 반응(추상체)을 가지고 있으며, 나머지 하나의 유형(간상체)은 전체 강도에 반응한다.

1.1. 광수용기

세 가지 유형의 고유한 추상체의 스펙트럼 반응은 한 가지 특정 색에만 반응하는 것이 아니라 가시광선 스펙트럼 일부에 걸쳐있다.

컴퓨터 그래픽에서 흔히 말하는 RGB(적색, 녹색, 청색)을 빛의 삼원색이라고 말하는데, 이는 세 개의 추상체 수용기의 색감과도 유사하다.

앞에서 언급한 간상체와 추상체에 대하여 좀 더 알아보자.

- 간상체: 추상체보다 빛에 훨씬 민감하며, 추상체보다 느리기 때문에 광자를 장기간에 걸쳐 축적해 빛에 더 민감하다. 또한 추상체의 출력보다 더 큰 집단으로 뭉쳐져 있기 때문에 망막의 더 넓은 영역을 포괄한다. 즉, 저조도 감도보다 시각적 정확도(해상도)에 집중한다.

- 추상체: 간상체보다 더 빠르며, 덜 무리 지어 있어서 시간적, 공간적 해상도가 좋다. 하지만 적절한 신호를 생성하기 위해 더 많은 광자를 요구한다.

삼색 배치는 가장 보편적인 인간의 지각을 위한 환경 설정이지만 색약이나 색맹처럼 이러한 환경에 취약한 사람들도 존재한다는 점을 기억하자.

매우 드물게 네 번째 추상체를 가진 사람들도 있다고는 하지만 지금은 의학을 다루는 것이 아니므로, 자세한 사항은 생략한다.

1.2. 망막

망막은 인간 눈의 구조에서 차지하고 있는 전체적인 수용 영역이 매우 큰 부위이다.

무려 안구 내부 표면의 약 75%를 덮고 있다고 하는데, 이 덕분에 각 눈의 FOV(Field Of View)가 큰 값을 가질 수 있다.

1.3. 휘도

인간은 색상만 인지할 수 있는 것이 아니라 밝기도 인지할 수 있다.

일반적으로 인간은 16개 정도의 강도로 빛을 감지할 수 있다고 말하는데, 이것이 동시에 모두를 감지할 수 있다는 것을 의미하지는 않는다.

카메라는 인간의 눈을 이해하는데 큰 도움이 되는 도구이다.

카메라가 가지고 있는 센서는 다양한 강도로 빛을 받아들일 수 있지만, 조리개와 센서에서 수용되는 빛의 양은 제한될 수 있다.

또한 센서가 빛을 받아들이는 시간을 조절하면 어두운 곳에서 사물을 포착하도록 만드는 것도 가능하다.

인간의 동공은 카메라의 조리개로 비유할 수 있다.

동공이 수축하거나 이완되면 수용되는 빛의 양이 변화한다.

이는 눈에 닿은 빛이 통과하는 '관문'의 면적이 늘어나거나 줄어들기 때문이다.

동공이 좁아지면 빛의 양도 조절되지만, 초점이 맞는 오브젝트의 범위도 달라진다.

가까이에 있는 사물에 초점을 잡을 때는 동공이 수축되고, 멀리 있는 사물에 초점을 잡을 때는 동공이 이완된다.

이는 카메라의 조리개도 마찬가지이다.
(이를 사진 분야에서는 'DOF'라고 부른다)

1.4. 일시적 민감도

인간은 시간의 흐름에 따라 빛을 지각한다.

즉, 움직임을 볼 수 있다는 것이다.

이미지가 순차적으로 보이고, 인지하지 못할 정도로 빠르게 깜빡이고 있다면 우리에게 익숙한 '영상'이 탄생한다.

그 영상이 필름이라는 매체에 빛을 기록하는 기술을 바탕으로 만들어진 콘텐츠라면 '영화'가 된다.

또한 그 영상이 그림을 통해서 만들어진 콘텐츠라면 '애니메이션'이 된다.

여기서 영상을 정의할 때 이미지가 '깜빡'인다고 설명했다.

이 '깜빡'인다는 것은 '이미지'와 '어둠'이 교차한다는 것을 의미한다.

이 교차하는 속도가 인간이 안정적으로 영상을 지각할 수 있을 정도로 충분히 빠르다면, 그 속도를 '임계플리커융합 빈도'라고 부른다.

이 복잡한 용어의 개념을 가장 쉽게 이해할 수 있는 사물이 바로 모니터이다.

모니터의 성능을 논할 때 흔히 '120Hz' 또는 '75Hz'와 같이 주파수 단위를 사용하는 것을 알 수 있다.

이는 해당 모니터가 1초에 이미지를 '깜빡'일 수 있는 속도를 의미하는데, 게임이나 영상물을 다룰 때 사용하는 프레임 레이트(FPS)와 거의 동일한 의미를 지닌다.

이 프레임 레이트는 콘텐츠 분야마다 서로 다른 의미를 지니며 선호하는 정도도 모두 다르다.

이 때문에 어느 정도의 프레임 레이트가 적합한지 구체적이고 신뢰할 수 있는 고정된 값을 찾는다는 건 불가능하다.

또한 이미지가 밝아질수록 더 높은 프레임 레이트를 요구한다는 변수도 존재하기 때문에 더더욱 적합한 값을 찾기가 어렵다.

VR 분야에서는 일반적으로 게임과 마찬가지로 60Hz를 넘기면 안전하다고 여기는데, 망막의 추상체 영역(명소시)과 간상체 영역(암소시)에서도 차이가 난다는 점을 활용하여 60Hz 이상을 기본으로 하되, 암소시에서는 좀 더 낮은 값을 적용하는 기법도 고려해 볼 수 있다.

- 명소시: 밝은 조명 조건에서 일어나는 시각적 인식. 색을 인식할 수 있는 원추 세포가 주도하기 때문에 색상 구분과 세부적인 시각 정보 처리에 유리하다.

- 암소시: 어두운 조명 조건에서 일어나는 시각적 인식. 간상세포가 주도하기 때문에 낮은 조도에서 빛에 민감하게 반응할 수 있지만, 색을 구분하는 능력이 거의 없다.

1.5. 고수준 처리

인간의 광수용기와 뇌를 연결하는 뉴런은 단순히 원시 데이터를 전송하는 것만 수행하는 게 아니다.

그 대신 디지털 논리 게이트처럼 특정한 연산을 수행하는 방식으로 배열되는데, 이것이 선방향성, 즉 고대비점이나 특정 방향으로 움직임이 있는 영역의 정보를 제공해 준다.

이는 우리가 '안티엘리어싱'과 같은 효과에 집착하는 이유가 된다.

2. 착시

인간의 지각 시스템은 효율을 위해 고안된 것이다.

이 고효율을 달성하기 위해서 속임수도 쓸 수 있는데, 가능한 한 복잡하고 효율을 방해하는 절차들을 무시하는 방식이 주로 작동한다.

즉, 착시는 뇌의 단축키와 마찬가지인 것이며, 이 절차 무시 과정에서 벌어지는 일종의 착각인 것이다.

가상 현실은 실존하는 것으로 잘못 지각하기를 바라는 가상 세계를 만드는 것이기 때문에 착각/착시와 큰 관련이 있다.

이 착각/착시에는 맥락이 큰 몫을 차지하는데, 간단한 방향성부터 주위의 형태, 색상의 변화까지 다양한 요소들을 포함할 수 있다.

가장 간단하고 쉽게 접할 수 있는 맥락에 의한 착시는 '소묘'에서 찾아볼 수 있다.

소묘에서 명암을 표현하는 방법을 배울 때, '밝으면 가깝고, 어두우면 멀다'라는 표현을 자주 사용한다.

이는 기본 도형 중에서 구를 그릴 때 입체감을 살리기 위해서 필수적으로 활용해야 하는 개념이다.

이는 사람들이 위에서 비추는 빛의 개념에 익숙하며, 이 익숙한 개념을 바탕으로 '단축키'를 적용해 본다면, 오목한 구멍은 상단에 그림자가 지는 반면, 볼록하게 튀어나온 부분은 상대적으로 밝아서 그 하단에 그림자가 생기기 때문이다.

맥락과 함께 문맥도 큰 영향을 미치는 요소가 되는데, 문맥은 맥락과 달리 색을 지각할 때 영향을 미친다는 차이점이 있다.

이러한 요소들은 인간의 지각이 여러 자극 사이의 관계에 영향을 받는다는 것을 알려준다.

색을 바라보는 환경을 이루는 조명의 조건, 사람의 피로도, 배경 잡음에 따른 집중력 등이 대표적인 예시이며, 이는 색상에 대한 영역을 넘어서 소리나 무게감 등에도 영향을 미칠 수 있다.

2. 시각적 뎁스 단서: 거리

오브젝트의 상대적인 거리에 대한 정보를 인지하기 위해 인간은 다양한 방법을 활용한다.

시력을 위해서 이러한 거리 지표를 흔히 '뎁스 단서'라고 부른다.

이러한 단서들의 누적 효과는 우리가 보고 있는 형상이 얼마나 멀리 있는지, 즉 눈앞에 펼쳐진 세계가 얼마나 깊이 있는지를 알려준다.

시각적으로 상대적 거리를 지각할 수 있는 방법은 12개 이상인데, 여기서는 아래와 같은 네 가지 종류의 시각적 뎁스 단서를 언급한다.

- 모노스코픽 이미지 뎁스 단서

- 스테레오스코픽 이미지 뎁스 단서

- 모션 뎁스 단서

- 생리적 뎁스 단서

2.1. 모노스코픽 이미지 뎁스 단서

모노스코픽 이미지 뎁스 단서는 그림이나 사진처럼 하나의 씬에서 나타나는 뎁스 단서이다.

우리는 경험을 통해 어떤 오브젝트가 다른 오브젝트를 가리고 있다면, 그 오브젝트가 더 가까이 있음을 알고 있다.

그림자는 오브젝트의 형태에 대한 정보를 제공하며, 두 오브젝트 사이의 위치 관계를 알려준다.

우리는 이러한 다양한 단서들을 활용해서 오브젝트 간의 크기, 상대적인 거리 등을 가늠해 깊이감을 이해한다.

인간의 망막은 멀리 있는 세세한 텍스처를 식별할 수 없기 때문에 표면 텍스처 그라데이션이 명확하게 드러나는 걸 느낀다.

가까이에 잇는 풀의 질감은 세세한 텍스처까지 전부 볼 수 있지만, 들판에 멀리 있는 풀들의 모습은 그저 푸르스름한 녹색으로만 보이는 것이 이 때문이다.

그 외에도 아지랑이, 안개와 같은 다양한 대기의 영향도 멀리 있는 오브젝트들을 구분하기 어렵게 만드는 요소가 되며, 밝기도 영향을 미칠 수 있다.

2.2. 스테레오스코픽 이미지 뎁스 단서

스테레오스코픽 이미지 뎁스 단서는 두 눈으로 보는 이미지 사이의 차이, 즉 양안 시차를 활용하여 깊이를 인식하는 과정에서 중요한 역할을 하는 뎁스 단서이다.

인간의 두 눈은 좌/우에 배치되어 같은 사물을 바라본다고 해도 서로 받아들이는 장면에서 미세한 차이가 발생한다.

이 차이를 '이중 시차'라고 부르는데, 이를 활용해 우리는 거리감을 이해할 수 있다.

이처럼 양안 시차를 이용한 깊이를 인식하는 능력을 우리는 스테레오시스라고 부른다.

약간의 오차가 존재하는 두 개의 이미지를 뇌가 통합하면서 3차원 깊이를 이해하고, 이를 통해 정확한 사물의 구조, 거리를 인지하게 해주는 것이다.

이 스테레오시스는 약 5m 이내에 있는 오브젝트에 효과적이며, 팔의 손이 닿는 곳에 있는 오브젝트를 조작할 때 유용하다.

2.3. 모션 뎁스 단서

모션 뎁스 단서는 오브젝트가 움직이거나, 관찰자가 움직일 때 발생하는 시각 정보를 바탕으로 하여 깊이와 거리를 인식하는 방법이다.

이 단서는 움직임을 통해서 공간적 정보를 얻는 것에 집중한다.

여기서 움직이는 대상은 관찰자 또는 오브젝트가 될 수 있는데, 오브젝트의 움직임은 관찰자의 의지와 상관이 없기 때문에 상대적으로 판단 부정확하다는 특징이 있다.

관찰자가 움직일 때는 자신과 대상 사이의 상대적인 이동 속도, 관찰하는 대상 사이의 거리, 바라보는 각도 등을 자의적으로 조절할 수 있으며, 앞으로 어떠한 방향으로 얼마나 많이 움직일 것인지 판단하기도 쉽기 때문에 좀 더 정확한 결과를 기대할 수 있다.

2.4. 생리적 뎁스 단서

생리적 뎁스 단서는 눈의 근육 움직임에 의해 생성되어 오브젝트를 선명한 시야로 가져오는 것을 말한다.

즉, 눈의 움직임에 따라서 오브젝트 간의 거리에 대한 정보를 알아내는 것이다.

쉽게 말해서 '초점'을 맞추는 것이라 생각하면 된다.

가까이 있는 사물에 초점을 맞출 때는 눈의 근육이 수축하고, 멀리 있는 사물에 초점을 맞출 때는 눈의 근육이 이완한다고 앞서 언급한 적이 있다.

2.5. 거리 오지각

현재 우리가 접하고 있는 거의 모든 VR 디스플레이는 초점 거리(원근 조절)를 제어할 수 없다.

이 때문에 가상 오브젝트가 시각 디스플레이의 초점 거리에 정확하게 위치한 것이 아니라면 거의 대부분 거리 지각 단서 사이에 충돌이 발생한다.

이 때문에 많은 사용자들이 거리를 잘못 추정하는 '거리 오지각'을 겪게 되는데, 대부분의 사람들이 오브젝트와 자신 사이의 거리를 실제 거리보다 과소평가(단축)한다.

이는 VR 기기의 스타일하고는 무관하게 발생하며, 이러한 문제는 특정 공간에서 모든 방향으로 이동하는 빛의 정보를 캡처하고 표현하는 기술인 라이트필드, 사용자의 환경, 요구 사항에 맞게 디스플레이의 특성을 유연하게 조절할 수 있는 다양한 가변형 디스플레이 기술의 적용으로 해결될 수 있을 것이다.

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Priv — Tue, 6 Aug 2024 17:29:10 +0900

1. 인간 지각과 VR

체험자를 가상 현실 시스템의 일부로 취급하는 한 가지 측면은 체험자의 '기술 인터페이스'를 검토하는 것이다.

기술 인터페이스란, 사용자가 특정한 기술 또는 시스템과 상호작용하는 인터페이스를 의미한다.

컴퓨터의 경우에는 마우스, 키보드, 터치 스크린 등이 해당되며, VR의 경우에는 컨트롤러, 헤드셋 등이 해당된다.

VR 분야에서는 이 기술 인터페이스의 완성도와 수준이 사용자가 가상 환경에 얼마나 몰입할 수 있는가를 결정하기에 상당히 중요한 지분을 차지한다.

여기서는 이러한 기술 인터페이스를 이해하기 위해서 가상 현실 경험의 생성과 관련된 인간 지각의 몇 가지를 다루어본다.

먼저 VR 디자이너 또는 엔지니어가 인간 지각의 기본을 이해하게 된 동기가 최소 세 가지가 있다.

- 현실인 것처럼 지각하게 되는 세계의 생성

- 인간 지각체계의 부정확성의 활용

- 위험하거나 건강하지 않은 방법을 사용한 감각 자극 방지

이러한 세 가지 요소들은 모두 아래의 질문으로 이어진다.

- 가상 현실 경험은 얼마나 현실적이어야 하는가?

그렇다면 인간 지각 체계를 이해하는 것이 필요한 동기 부여에 대해서 알아보자.

- 디자이너는 체험자에게 충분히 사실인 것처럼 보이는 가상 세계를 묘사하고자 얼마나 많은 감각이 필요한 지 알아야 한다.

가상 세계에서의 경험이 현실 세계에 존재하는 사용자의 신체나 정신에 해를 끼칠 정도로 현실적이어서는 안 되며, 여기서 말하는 '충분함'의 수준은 만들어지는 경험의 목적에서 결정된다.

- 가상 세계 시스템의 기술적, 논리적 단점을 숨기기 위해서는 인간의 지각 한계를 활용해야 한다.

VR 시스템이 사용자에게 제공할 수 있는 요소들의 제한 사항은 디자이너가 전달하려는 세계보다 더 제한적일 수 있다.

이 때문에 자신이 이상적으로 그리는 세계를 최대한 완벽하게 완성하기 위해서는 다양한 편법도 동원할 필요가 있다.

여기서 말하는 '편법'은 인간의 지각 한계를 활용하는 것을 의미하는데, 가장 대표적인 예시가 제한된 바닥 공간을 극복하기 위한 '방향 전환 보행' 기술의 활용이다.

이 기술은 우리가 얼마나 빨리 회전하고 걸을 수 있는지에 대한 모호한 지각을 활용한다.

HMD를 통해 사용자가 보고 있는 가상 세계의 모습을 사용자가 알아차리지 못하는 수준으로 조금씩 왜곡하여 실제 공간에서의 이동 방향을 바꾸도록 만드는 것이다.

즉, 가상 공간에서는 사용자가 직선으로 걷고 있으나, 실제 공간에서는 곡선을 그리면서 걷고 있게 만든다.

이는 가상 세계 내에서의 사용자의 움직임이 실제 세계에서의 움직임과 1:1로 매핑되지 않는다는 것을 의미하며, 이러한 의도적인 왜곡은 사용자가 실제 공간보다 더욱 넓은 가상 세계를 경험할 수 있게 해 준다.

그렇다면 가상 현실 디자인과 지각의 요점을 정리해 보자.

- "어떻게 하면 그 경험을 실감 나게 할 수 있는가?"

- "그 경험을 얼마나 실감 나게 할 수 있는가?"

궁극적으로 체험자에게 경험이 얼마나 사실적인지는 체험자에게 달려있다.

아무리 사실적인 체험을 선사해도 결국 그것이 사실인지 아닌지를 판별하고 인정하는 주체는 체험자이기 때문이다.

하지만 우리들은 일반적으로 사실적인 체험을 기꺼이 받아들일 뿐만 아니라, 우리가 보고 있는 것을 액면 그대로 받아들이고 신뢰한다는 것을 기억해야 한다.

2. 감각

생리학적으로 인간의 지각 체계를 분할하면 다음과 같다.

- 수용기: 외부 세계로부터 받아들인 신호를 전기적 자극으로 변환한다.

- 뉴런: 수용기에서 만들어진 전기적 자극 신호를 뇌, 보통 피질까지 전달하는 통로 역할을 한다.

- 뇌: 뉴런을 통해서 전달된 수용기의 전기적 자극 신호를 받아서 그 신호를 해석한다.

고전적으로 인간의 감각을 말할 때 언급되는 시각, 청각, 촉각, 후각, 미각은 인간의 다섯 감각이라고 말한다.

하지만 우리가 말하는 '터치'라는 개념을 떠올려보면 이것이 하나의 감각만을 의미하는 것이 아니라 여러 감각의 조합이라는 것을 깨달을 수 있다.

앞에서 언급한 수용기는 특정 유형의 자극을 감지하는 역할도 수행하지만, 그 외에 강도와 위치, 지속시간의 특성도 보고하는 역할을 함께 수행한다.

만약 지속적인 자극이 이어지고 있다면, 수용기는 자극을 지속적으로 보고하는 것이 아니라 자극의 시작과 중단만 보고하는 식이다.

시각적으로 유사한 효과를 예시로 들 수 있는데, 일정 시간 동안 고정된 이미지를 응시하고 있다가 자극이 바뀔 때 이미지의 음영을 보게 되는 경우가 그것이다.

3. 계층적 처리 및 선택성

지각은 주로 뇌피질에서 일어난다.

자극 수용기와 피질 사이에는 신호를 전처리하는 여러 층의 중간 뉴런이 존재하는데, 감각들이 수용기에서 뇌로 전달될 때는 신경 경로를 따라간다.

신경 연결의 특정한 조합은 더 높은 수준의 데이터 처리를 가능하게 하는데, 시각적 자극이 이에 전문화된 뉴런을 통과하여 시신경의 신경절세포로 전달되는 식이다.

이렇게 처리가 된 신호를 피질에 가져오는 뉴런은 특정한 특징을 지니고 있는데, 이 특정 신경절의 특징에 따라서 감지할 수 있는 능력에 변화가 생긴다.

특정한 신경절이 특정 방향의 선, 움직이는 선, 어떠한 색상의 강도와 동심원 등에 반응하여 이를 감지하는 식이다.

이러한 감각 조합은 더 많은 정보가 더 적은 신경 경로를 사용해 전달될 수 있게 하여 효율성을 극대화시키는 장점이 있다.

하지만 이러한 방식의 단점은 감각을 읽어드릴 때 '오차'를 발생시킬 수 있다는 것이다.

이 오차가 바로 우리가 흔히 말하는 '착각'이다.

여기서 놀라운 점 하나는 대부분의 착각이 '이것이 착각이다'라는 걸 깨달은 이후에도 그 착각이 사라지지 않는다는 것이다.

4. 가소성 및 적응성

앞에서 언급한 착각의 또 다른 원천은 특정 자극에 장기간 노출되었다가 그 자극을 제거하는 것이다.

그렇게 되면 자극이 제거되었음에도 여전히 그 자극이 이어지고 있다는 착각에 빠질 수 있다.

이를 우리는 흔히 적응이라고 부른다.

어떠한 환경에서 적응이 이루어진 이후, 그 환경에서 벗어나 자극이 제거되거나 변경된다면, 그에 따른 후유증이 따른다.

이 때문에 다른 환경에 노출되어 새로운 자극이 시작된다면 그러한 환경에 다시 적응하는 기간이 필요하다.

이 경우에는 이전보다 더 빠르게 적응이 가능하다는 특징이 따른다.

5. 지각/감각 측정

체험자에게 데이터를 보다 잘 표현하기 위해서 개발자는 사용자가 어떤 지각을 구별할 수 있는지 이해해야 한다.

다만, 인간의 다양한 자극을 인지하는 방법에 관한 것은 정신물리학 연구 분야이기 때문에 여기서는 깊게 다루고 싶어도 그렇게 할 수는 없다는 점을 기억하자.

5.1. 배버의 법칙

지각 변화(강도)의 차이는 자극에 비례한다.

피험자가 두 개의 무게를 각각 들어 올렸을 때, 무게가 같은지 여부를 물으면 가벼운 무게는 더 가볍게, 무거운 무게는 더 무겁게 느끼는 지각 차이가 나타난다.

여기서 '식별 최소차'라는 개념이 등장한다.

식별 최소차(JND)는 피험자가 지각 과제 내에서 차이를 식별할 수 있는 최소 강도 차이를 말한다.

5.2. 페히너의 법칙

주관적인 감각이 자극의 강도에 논리적으로 비례한다.

즉, 실제 자극 강도의 비율이 감각의 주관적 지각 크기 비율과 동일하다는 것이다.

맛, 음량, 무게, 온도 등 다양한 분야에서 그 사례를 찾아볼 수 있다.

같은 온도에서도 누구는 춥게, 누구는 덥게 느끼거나, 같은 맛인데도 누구는 짜게, 누구는 싱겁게 느끼는 모습은 주변에서도 쉽게 찾아볼 수 있을 것이다.

5.3. 마차 바퀴 효과

자동차가 고속도로를 달릴 때 옆 차선 차량의 바퀴를 한 번 살펴보자.

전진하는 차량임에도 불구하고 차량의 바퀴는 역회전하는 것처럼 보일 것이다.

이러한 효과를 영화 산업에서는 '마차 바퀴 효과'라고 부른다.

이는 영화에서 움직이는 이미지가 캡처되는 빈도의 결과(샘플링 레이트) 때문이며, 인간의 지각 자체에서도 동일한 효과가 일어난다는 것이다.

6. 변화에 대한 지각

인간의 신경계 구성에서 나타나는 지각의 한 측면은 변화를 지각하는 능력이다.

다만, 변화가 일어나는 것은 잘 알아채지만 중단점에 대해서는 약한 모습을 보이는 것이 특징이다.

사운드를 들을 때, 순간적으로 피치가 바뀌는 것을 알아챌 수 있으며, 오브젝트가 한 곳에서 다른 곳으로 움직이는 것은 볼 수 있다.

하지만 이 변화가 너무나도 미묘할 경우에는 지각 능력이 현저히 떨어질 수 있다.

이 때는 타임랩스를 비롯한 기술을 활용해서 변화의 속도를 올리는 방식으로 지각할 수 있는 범위를 전환하는 것도 가능하다.

또한 어떠한 피사체의 움직임, 목소리 톤의 상승 및 하강을 인지하는데 특별한 훈련도 필요하지 않다.

이는 누구나 본능적으로, 자연스럽게 그냥 이해하고 받아들이는 영역이라는 것을 의미한다.

인간이 잘하지 못하는 것 중 하나가 '일직선으로 걷기'이다.

단거리에서는 직진을 하는 방향과 움직임을 확증할 수 있는 추가적인 감각(시력)을 활용하면 보다 쉽게 일직선을 만들 수 있을 것이다.

하지만 시각이 차단되거나, 거리가 멀어진다면 이야기가 달라진다.

VR 분야에서는 이를 의도적으로 잘못된 움직임의 단서를 제공해야 할 때 사용할 수 있다.

인간이 지니고 있는 '신경절'은 특정 방향으로의 움직임을 연산하는 기능을 수행한다.

이는 아주 짧은 시간 동안 연산을 수행하는데, 두 개의 시각적 씬이 중단되면 신경절은 더 이상 그 차이를 연산하지 않는다.

이 때문에 개입 이벤트가 발생했거나, 시각적 지각이 분리되는 등 다양한 방해 요소가 등장하거나 다른 것에 집중하게 되었을 때 환경의 중요한 변화를 놓칠 수 있다.

이를 '변화 맹시'라고 부른다.

피험자가 다른 사람과 상호작용을 하고 있던 도중, 피험자가 다른 것에 집중하고 있는 틈을 타서 상호작용하고 있던 사람을 다른 사람으로 바꾸었음에도 이를 깨닫지 못하는 실험 결과가 대표적인 변화 맹시의 예시이다.

이를 VR 분야에서 활용한다면 대상자가 다른 곳에 집중하고 있을 때, 가상 세계의 모습을 바꾸는 방법을 생각할 수 있다.

이는 훨씬 쉽게 가상 세계의 모습을 체험자가 눈치채지 못하는 순간에 뒤바꿔버릴 수 있다.

이를 기술적으로 바라보자면 하드웨어의 성능 한계를 극복하기 위한 최적화 기법으로 사용할 수도 있을 것이다.

사용자가 보고 있는 모습만 렌더링 하여 보여주고서 사용자의 주의를 다른 곳으로 이끈 다음, 보이지 않는 곳에 존재하던 가상 세계의 오브젝트들을 뒤바꾸거나 제거하는 것이다.

이를 적재적소에 잘 활용한다면, '로딩이 없는(것처럼 보이는)' 게임이 만들어질 수도 있을 것이다.

에반 수마 로젠버그는 사람들의 세계의 배치 변화를 얼마나 잘 인식하는지 알아보기 위해 일련의 실험을 수행했다.

이 실험은 피험자가 건물을 돌아다닐 때, 등 뒤에서 방이 뒤바뀌고 있다.

또한 피험자가 방의 한쪽을 보고 있다면, 피험자가 방에 들어갈 때 썼던 문이 보이지 않는 영역 내에서 다른 곳으로 이동해 버린다.

하지만 대부분의 피험자들은 자신들이 보지 못한 사이에 방의 배치가 바뀌고 있었음을 눈치채지 못했다.

7. 크로스 모달 지각

크로스 모달 지각은 서로 다른 감각(시각, 청각, 촉각 등)들 사이에서 정보를 통합하여 지각하는 것을 말한다.

인간의 뇌는 앞서 언급한 다양한 감각 기관들이 전달한 자극들을 하나의 감각 정보로 결합하여 하나의 경험으로 수용하는데, 이때 하나의 감각이 얻은 정보를 다른 감각이 얻은 정보와 합쳐서 부족한 부분을 보완하거나 영향을 주는 등의 효과가 벌어진다.

아래는 크로스 모달 지각이 분명한 다섯 개의 영역을 나열한 것이다.

- 방향 지정

- 오브젝트 식별

- 로컬라이제이션

- 신체 움직임

- 맛

7.1. 방향 지정

시각적, 청각적 또는 촉각적인 자극에 주의를 기울일 때, 이 세 가지 감각 중에서 두 가지 이상의 감각의 자극이 확증 데이터를 제공하면 입력 방향을 지각하는 반응 시간이 줄어드는 것을 알 수 있다.

만약, 세 가지 자극이 모두 일치한다면 반응 시간은 더더욱 줄어든다.

7.2. 오브젝트 식별

여기서 말하는 식별은 구체적인 것 또는 추상적인 것 모두가 해당된다.

언어를 통한 의사소통의 경우에는 얼굴과 입술의 움직임이 들리는 소리와 함께 전달될 때 그 정확도가 향상된다.

사물을 구별하는 경우에는 촉각과 시각이 함께 적용될 수 있을 때 정확도가 향상된다.

한 치 앞도 안 보이는 어둠 속에서 순전히 촉각만으로 사물을 구별하는 것과, 밝은 조명 아래에서 촉각을 함께 활용하여 어떤 사물인지 알아내는 것은 엄청난 차이가 있을 것이다.

어쩌면 그 사물을 이루고 있는 재질을 알아낸다거나, 오브젝트에 적용되어 있는 기능들을 알아내는 등, 오브젝트를 구분하는 것을 넘어서 더 다양한 정보들을 알아내는 것도 가능할 것이다.

7.3. 로컬라이제이션

시각적 자극이 사운드 또는 촉각 감각이 인지되는 방향을 확증할 때, 자극 사이에 실제적인 차이가 있을 때도 강한 지각 효과가 나타난다.

즉, 어떤 곳에서 소리가 나길래 고개를 돌려서 그곳을 바라보았더니, 그러한 소리가 날 법한 일이 벌어지고 있다고 인지하게 된다면, 실제로 일어난 일과 받아들인 정보 사이에 차이가 있을 때에도 강한 영향을 미친다는 것이다.

예시로 횡단보도 앞에서 신호를 기다리고 있는 도중, 자동차가 급정거하면서 날카로운 타이어 소리를 냈을 때를 생각해 보자.

갑자기 난 소리에 깜짝 놀라 소리가 난 곳을 바라보니, 아이가 횡단보도 위에 넘어져 있고, 차가 그 앞에 서 있는 모습이 눈에 들어왔다.

그러한 정보를 통해서 '아이가 차에 치였다'는 결론이 도출되었다면, 실제로 아이가 차에 치여서 넘어진 것이 아니라, 급정거한 차에 놀라서 혼자 넘어진 것이 사실이었음에도 우리는 강한 지각 효과를 받게 된다.

이는 복화술 효과의 전형적인 예시이다.

상대방, 또는 게임 속 캐릭터가 입술을 움직이는 와중에 목소리가 들리고 있다고 가정해 보자.

우리는 그 모습을 바라보면서 저 캐릭터 또는 상대방이 입술을 움직이고 있기 때문에 그러한 소리가 나고 있다고 뇌에 확신시킨다.

이는 실제 복화술사들을 마주했을 때만 벌어지는 것이 아니라 스크린을 통해서도 접할 수 있다는 것을 기억하자.

로컬라이제이션 효과의 또 다른 예시는 고무손 착각 현상이다.

이는 피험자의 손을 가린 채로 가짜 팔을 옆에 두고 이 가짜 팔을 피험자가 바라보게 만든다.

이후 누군가가 피험자가 바라보고 있는 가짜 팔에 빗질을 하면 피험자는 자신의 진짜 팔에 빗질을 하는 것처럼 받아들인다.

이는 가짜 팔을 자신의 진짜 팔로 '체화'하기 시작했기 때문인데, 이러한 효과는 피험자가 가짜 팔이 자신이 진짜 팔처럼 느끼고 있음을 보고한다고 해도 사라지지는 않는다.

이러한 효과는 실험을 좀 더 극단적으로 바꾸면 더 확실하게 알 수 있다.

피험자가 자신의 진짜 팔로 착각한 가짜 팔을 망치로 내리친다면 실제로 자신의 팔이 망치에 맞았다는 것처럼 뇌에서 불안 반응이 일어나기 때문이다.

7.4. 신체 움직임

선형, 또는 회전과 관련된 강력한 움직임을 마주했다고 가정하자.

예를 들어 정지된 열차에 타고 있었는데, 창문 너머로 고속 열차가 순식간에 옆을 지나치는 모습을 목격한 것이다.

이럴 때 우리는 순간적으로 자신이 타고 있는 정지된 열차가 움직이는 것 같다는 느낌을 받는다.

이를 우리는 '전이성 착각'이라고 부른다.

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Priv — Thu, 1 Aug 2024 22:12:09 +0900

1. 개요

VR에 대한 이해와 효과적인 VR의 사용법을 논하기 위해서는 먼저 VR이라는 매체가 무엇인지를 이해하고, 그 매체를 구성하는 관련 기술이 무엇인지를 이해해야 한다.

VR 기술을 구성하는 요소들은 사용자 경험을 만드는 데 필요한 HW와 SW 시스템을 통합하는 중앙 컴퓨팅 시스템이 부담하고 있다.

이 중앙 컴퓨팅 시스템은 사용자에게 보여주는 가상 현실을 기술적으로 구현할 때 필요한 요소들을 연산하는 작업, 사용자의 입력을 읽어서 적절한 자극을 생성하는 작업, 물리적인 법칙과 네트워크로 연결된 타 사용자와의 상호작용을 구현하는 작업 등 다양한 작업들을 수행한다.

이는 컴퓨팅 시스템을 사용하던 기존의 매체들보다 훨씬 더 큰 부담을 지니고 있다는 특징이 있기 때문에 이는 곧 고사양/고비용 디바이스를 요구한다는 것을 의미한다.

이러한 부담을 줄이기 위해 단일 디바이스에서 모든 연산을 처리하는 것을 넘어 클라우드 컴퓨팅 솔루션을 적용할 수도 있다.

기술적인 측면에서 VR시스템의 가장 중요한 구성 요소들을 살펴보자면 다음과 같다.

- 연산

- 출력

- 사용자 상호작용

- 입력

- 세계 프레젠테이션

가상 세계라는 것은 디스플레이 장치를 통해서 사용자에게 렌더링, 전달되는 표현으로 매핑된다.

렌더링 프로세스는 사용자의 움직임, 행동에 따라 가상 세계를 연산하여 표현하며, 사용자는 인터페이스를 통해 가상 세계 속에 진입하게 된다.

사용자의 움직임과 행동에 따라 렌더링 처리가 완료된 가상 세계의 모습은 다시 디스플레이를 통해서 사용자에게 돌아온다.

인터페이스를 사용하는 것은 신체의 움직임을 활용하므로, 사용자의 신체가 곧 '컨트롤러'가 된다.

또한 여기서 말하는 '디스플레이'는 일반적으로 의미하는 '시각적 디스플레이'만이 아니라 청각, 시각, 촉각 등 사용자가 지닌 다양한 감각 기관들에게 피드백을 제공하는, 더 넓은 의미로써의 디스플레이이다.

2. 인간과 시뮬레이션의 연결

VR을 논할 때 자주 등장하는 디스플레이의 배열과 무관하게 VR 체험으로 무언가를 만들기 위해서는 사용자의 위치를 연결하는 것에 대해 집중하는 것이 매우 중요하다.

가상 현실은 무엇보다도 사용자(체험자)를 중심으로 존재하기 때문에 체험자가 기대하는 요소와 체험자의 능력이 부합하도록 가상 현실 경험을 제작, 구성해야 한다.

여기서 주의할 점은 체험자들은 모두 다른 신체 특성을 지니고 있을 뿐만 아니라, 살아오면서 발전시켜 온 자신만의 사고방식을 가지고 있다는 것이다.

이 때문에 애플리케이션 개발자는 체험자를 마치 시스템의 일부인 것처럼 대하고, 그들이 환경에 적응할 수 있도록 고려해야 한다는 것은 이치에 맞는 말이 된다.

이를 달성하기 위해서는 가상 현실 경험을 디자인할 때, 심리학과 인간의 감각, 지각의 생리, 인간과 컴퓨터 인터페이스 디자인 분야에 대한 지식이 필요할 것이다.

2.2. 디스플레이를 인간의 요구에 맞게 조정하기

전기 공학 분야에서 사용하는 용어를 잠깐 살펴보자.

'임피던스 불일치(Impedance Mismatch)'라는 용어는 각 끝단의 흐름 용량이 달라 에너지 흐름이 방해를 받을 때 사용하는 용어이다.

VR 분야에서도 이 용어가 사용될 수 있다.

가상 현실 체험을 디자인할 때, 디자이너는 기술 시스템을 체험자의 신체적, 정신적 한계에 맞추기 위해 노력할 필요가 있다.

이를 넘어서거나 너무 부족할 때는 가상 현실 체험에 대한 만족도가 떨어지거나, 다양한 신체적, 정신적 부작용이 발생함에 따라 체험자가 그 체험을 포기하거나 거부할 수도 있다.

급속도로 빠르게 움직이는 가상 현실 체험을 한다고 가정해 보자.

이때 디자이너는 체험자가 과하게 빠른 움직임의 부담을 견딜 수 있도록 렌더링 된 시야를 줄이는 것처럼 필요에 따라 제공하는 정보의 출력을 감소시키기도 한다.

모든 매체는 수신자가 경험을 어떻게 접하는지를 고려해야 한다.

그러한 고려가 적절한 인터페이스를 완성시키는 계기가 되어주는 것이다.

예를 들어 책은 예상 독자층을 바탕으로 모양과 크기가 만들어진다고 볼 수 있다.

페이지가 짧고 매우 두꺼운 종이를 사용한 유아용 동화책이 대표적인 사례이며, 그 외에도 언제 어디서나 간단하게 꺼내서 읽을 수 있도록 만든 수첩 형태의 책도 있고, 다양한 크기와 색감의 그림들을 잘 보여줄 수 있도록 코딩된 종이를 사용해 큰 사이즈로 만들어진 책도 있다.

여기서 우리는 인간이 인터페이스에 적응하도록 만드는 것보다 인터페이스가 인간에 따라가도록 만드는 것이 훨씬 효율적이고 쉽다는 점을 명심해야 한다.

이는 효과적인 인터페이스 시스템을 디자인하기 위해서는 인간의 속성을 이해할 필요가 있다는 것을 말한다.

즉, 인간 인터페이스의 능력을 탐구하는 것이 인간과 컴퓨터, 인간과 가상 세계의 상호작용을 탐구하는 것으로 이어진다는 것이다.

2. 인간 - 컴퓨터 인터페이스

인간 - 컴퓨터 상호작용(HCI)은 인간과 컴퓨터 사이의 상호작용을 효과적으로 하기 위한 인터페이스 방법과 정보를 표시하는 방법을 연구하는 분야이다.

이 분야는 개인용 컴퓨터(PC)가 보급되기 시작한 1970년대부터 지금까지 오랜 세월에 걸쳐 성장해 왔으며, 게임, 교육, 웹, 사무 등 다양한 분야를 가리지 않고 적용되었다.

이는 가상 현실이라는 단어가 등장하기도 전부터 시작되었으며, 가상 현실이 기존의 컴퓨터를 다루는 방법과는 많이 다른만큼, 가상 현실의 특성에 맞게 인터페이스도 또 한 번 진화를 이어가고 있다.

인간 - 컴퓨터 인터페이스의 초창기 연구자들은 대화형 시스템 디자인을 위한 핵심 원칙을 아래와 같이 소개했다.

- 사용자 파악

- 암기 최소화

- 운영 최적화

- 오류 엔지니어

여기서 가장 중요한 것은 사용자들은 생각보다 굉장히 다양한, 많은 것들을 암기할 수 있다는 것이다.

또한 목표를 달성하기 위한 가장 쉬운 방법을 탐색하고자 사용자들을 다양한 실수를 경험할 것이다.

사용자를 이해한다는 것은 아래의 요소들을 이해한다는 것과 마찬가지의 의미이다.

- 사용자가 성취하고 싶은 것이 무엇인가?

- 사용자는 자신이 다루는 시스템에 얼마나 익숙한가?

- 사용자가 새로운 인터페이스를 받아들이고 적응하는데 걸리는 속도는 어느 정도인가?

컴퓨터 그래픽 아티스트를 예로 들어보자.

이들 중 대다수는 Maya 또는 3Ds Max와 같은 소프트웨어를 다루는 것에 익숙할 것이다.

이러한 그래픽 소프트웨어를 익숙하게 다루는 컴퓨터 그래픽 아티스트들이 새로 출시한 Blender 3D 소프트웨어를 익히고 능숙하게 다루게 되기까지 어떠한 경험을 하게 될까?

또한 새로운 소프트웨어로 넘어가기 위해서는 얼마나 많은 시간과 비용이 요구될까?

Maya, 3Ds Max와 같은 기존의 소프트웨어에 익숙하지 않았던 사람과 익숙했던 사람들 사이에는 어떤 차이가 있을까?

만약 차이가 존재한다면 그 이유는 무엇이고, 어느 분야의 사람이 더 유리한 것일까?

이처럼 우리는 새로운 사용자 인터페이스를 제작할 때, 사용자가 가지고 있는 일종의 '배경 지식'의 수준을 예상할 수 있다면, 이를 적극적으로 활용함과 동시에 몰입형 인터페이스가 제공하는 기능들을 이용할 수도 있다.

3. 어포던스 (Affordance)

어포던스(Affordance)는 인간 - 컴퓨터 인터페이스의 핵심적인 개념으로, 사용자가 세계의 오브젝트를 다룰 수 있는 방법을 의미한다.

즉, 이 어포던스 능력은 가상 환경 속에 존재하는 다양한 오브젝트들을 사용자가 사용하는 방법을 의미하며, 여기서 말하는 사용 방법은 현실 세계에서의 사용 방법과 최대한 밀접하게 연관 짓는다.

또한 사용자가 다루려고 하는 오브젝트의 외관은 그 오브젝트를 어떻게 다루어야 하는지를 다양한 단서들을 통해 구체적으로 언급해야 한다.

어포던스는 다양한 특징들을 기준으로 하여 여러 범주로 분류하는데, 이는 다음과 같다.

- 지각 가능한 어포던스 (Perceptible Affordance)

- 숨겨진 어포던스 (Hidden Affordance)

- 잘못된 어포던스 (False Affordance)

- 선택 거부 어포던스 (Correct Rejection Affordance)

여기서 어포던스를 연구한 두 명의 연구자, 노먼과 깁슨이 등장한다.

이 두 연구자의 이름을 따서 '노먼식 어포던스'와 '깁슨식 어포던스'를 정의하는데, 이는 위의 네 가지 분류의 어포던스를 어떻게 묶었는가에 따라서 달라진다.

단, 여기서 '지각 가능한 어포던스'는 어포던스라는 용어를 노먼식, 깁슨식 어포던스 모두에 포함되는 어포던스이다.

이를 그림으로 표현하면 다음과 같다.

위 도표에 담긴 네 가지 카테고리는 간단한 2D 컴퓨터 인터페이스로 설명할 수 있다.

우리는 컴퓨터를 다루면서 '버튼'이라는 개념을 쉽게 접한다.

마우스 포인터를 움직여서 버튼을 '클릭'하면 실제 세계에서 물리적으로 버튼을 클릭한 것처럼 마우스로 클릭한 가상의 버튼이 '눌리는' 느낌을 제공한다.

또한 버튼을 클릭하지 않았을 때는 버튼 주변에 그림자 효과를 주어서 입체적으로 튀어나온 듯한, 누를 수 있는 듯한 느낌을 주도록 버튼의 디자인을 설계한다.

이 버튼의 예시로 위에서 언급한 네 가지 어포던스를 다시 정리해 보자.

- 지각된 어포던스: 버튼을 지각한 것만으로 어떤 동작이 수행될 수 있는지를 알아챌 수 있음.

- 지각할 수 있는 어포던스: 사용자가 버튼을 지각하여 예측한 동작이 정말로 나타났음.

- 잘못된 어포던스: 사용자가 버튼을 지각하여 예측한 동작이 나타나지 않았음.

- 숨겨진 어포던스: 어떠한 시각적 표현 없이 이벤트가 활성화되는 화면 영역.

- 선택 거부 어포던스: 마치 '정상'으로 보이며, 어떠한 액션도 없는 모든 화면 영역.

이를 바탕으로 깁슨식 어포던스와 노먼식 어포던스를 다시 정리해 보자.

- 깁슨식 어포던스: 사용자가 오브젝트를 사용할 수 있는 방법, 어떠한 아이템이 할 수 있는 것.
(실제적인 물리적 속성에 기초, 문화적 영향이 없음)

- 노먼식 어포던스: 사용자가 오브젝트를 지각하는 방법, 아이템이 어떠한 것을 할 수 있다고 사용자가 지각하는 것.
(인지된 속성에 기초, 문화적 영향이 있음)

이처럼 어포던스를 지각할 수 있게 한다는 것은 사용자가 쉽게 다룰 수 있는 시스템을 디자인하는 접근 방식 중 하나라고 말할 수 있다.

3.1. 가상 현실에서의 어포던스

가상 현실을 처음 접하는 사용자는 펼쳐진 가상 세계 속에서 어떻게 행동해야 할까?

또한 사용자는 가상 세계 속에서 무엇을 할 수 있으며, 무엇을 느낄 수 있을까?

아이러니하게도 이 사용자는 무엇이든지 할 수 있으며, 그 '무엇이든지'가 매우 난감한 문제를 야기한다.

무엇이든지 할 수 있다고 말하지만, 어찌 되었든 간에 일단은 제약이 있어야 한다.

<GTA>나 <젤다의 전설: 야생의 숨결>처럼 아무리 자유도가 높은 게임이라고 할지라도, 제약 그 자체는 존재한다는 걸 떠올려보자.

또한 전통도 필요하며, 언어도 필요하고, 사용자가 그 가상 세계 속에서 '무엇이든지' 할 수 있다는 점을 파악할 수 있게 유도하는 것도 필요하다.

물론, 그러한 유도를 위해 사용자에게 전달할 정보도 필요하다.

누구든지 간에 사람이라면 호기심과 흥미는 가지고 있을 것이다.

가상 세계라는 새로운 공간에 처음으로 놓였다면 무엇이든지 흥미롭고 신기할 것이다.

주변을 둘러보고, 손에 집히는 것을 만져보고, 돌아다니기도 하다가 누를 수 있는 버튼을 지각했다면 무작위로 눌러보기도 할 것이다.
(여기서 눌러본 버튼이 자신의 예측에 맞게 동작했다면 앞에서 언급한 지각할 수 있는 어포던스가 성립한다)

이는 사용자가 스스로 가상 세계를 탐구하면서 오로지 '우연'에 따라서만 새로운 정보를 학습하게 만들기 때문에 매우 비효율적이다.

가상 현실은 다른 컴퓨터 기반의 인터페이스와 비교해 보면 가상 세계와 현실 세계 사이에 여유가 확장된다.

즉, 가상 현실의 체험자들은 그 공간 내에서 내가 어떠한 능력을 지니고 무엇을 할 수 있는지를 판단할 수 있다는 것이다.

이들은 벽을 통과할 수 있는지 실험해 볼 것이며, 물 위를 걸을 수 있는지 실험해 볼 것이다.

그러한 실험들이 이루어질 때 사용자는 이 가상 세계가 어디까지를 허용하며, 어디까지를 금지하는지 어떻게 배워나갈 것인가?

어떠한 행동 기회가 명백하게 나타나며, 사용자를 위해 가상 세계에서 실행 가능한 작업들은 무엇이 있는가?

플래치와 홀든은 '허용성의 구성은 행위자와 환경 사이의 관계에서 이러한 새로운, 기본적인 현실의 기초를 반영한다'라고 말한다.

여기서 경험의 현실은 사용자에 의해 지각된 거리를 의미하며, 사물의 절대 크기 또는 사건의 실체를 규정하는 절대 거리를 말하는 것이 아니다.

이 때문에 사용자가 수행할 수 있는 행동이 적을수록, 경험이 더 실제 한다고 지각할 수 있게 된다.

하지만 VR의 경우에는 다른 미디어보다 실제의 제공에서 인지된 여건을 분리할 수 있다는 특징이 있다.

3.2. 가상 현실의 잘못된 어포던스

잘못된 어포던스를 가진 인터페이스는 어딘가 결함이 있다는 것을 의미한다.

사용자의 예상이 빗나갔다면, 새로운 우연의 기회를 노리며 다시 반복적인 탐색 과정을 거쳐야 하기 때문에 비효율적인 결과를 가져온다.

하지만 종종 체험자의 지각을 속이는 가상 현실에서는 이를 좀 더 또는 좀 덜 현실처럼 보이게 만들기 위해서 의도적으로 잘못된 어포던스를 만들어내는 경우도 존재한다.

우리가 생각하는 벽은 통과할 수 없는 벽이다.

하지만 이러한 생각이 정말 가상 세계에서도 통할까? 또는 통해야 할까?

누군가 앞에 나타난 벽을 보고, 저 벽을 통과할 수 있을까라는 호기심으로 대뜸 팔을 뻗었다면?

가상 세계 속 낭떠러지 앞에 선 사람이 그 아래를 내려다보고 있다면, 자신이 떨어질지도 모른다는 생각에 압박감을 느낄 수 있다.

그런 공포감을 느끼고 있는 와중에 누군가 체험자를 밀었다면 어떤 일이 벌어지는가?

체험자는 비명을 지르겠지만, 자신이 낭떠러지에 떨어진 것이 아니라 허공에 떠 있다는 것을 곧 깨닫게 된다.

일반적인 가상 현실 시스템에서 체험자가 가상의 벽을 통과하지 못하게 막을 방법은 존재하지 않는다.

가상 세계 속의 낭떠러지에서 떨어졌다고 체험자를 죽일 수도 없는 법이다.

이러한 것들이 전형적인 거짓된 어포던스의 예시이며, 그중에서도 후자(낭떠러지 예시)는 긍정적인 효과를 낳는다.

하지만 거짓된 어포던스를 마주한 순간부터 그 세계를 믿지 못하게 된다는 단점도 존재하므로 활용 시에는 주의해야 한다.
(환상적인 경험을 목표로 했을 경우는 제외)

3.3. 지각된 어포던스 강화: 피드백

실제 세계에서는 어떠한 오브젝트와 상호작용을 하고 인지된 여유가 존재할 때, 체험자의 행동은 그 어포던스가 진짜인지를 구분하게 해 준다.

실제 세계에서 우리는 우리의 행동에 대한 피드백을 즉각적으로 받을 수 있다.

이 때문에 가상 현실이나 컴퓨터의 인터페이스에서도 사용자에게 돌아오는 피드백을 통해 그들의 행동이 지각되었음을 알려주는 것이 필요하다.

- 인지된 여유: 어떠한 오브젝트와 상호작용을 할 때, 오브젝트가 제공하는 가능성, 기능을 얼마나 쉽게 이해할 수 있는지에 대한 것

- 피드백: 사용자가 취하는 행동(작업)에 따라 시스템이 제공하는 응답

피드백의 가장 쉽고 이해하기 좋은 예시가 바로 버튼이다.

우리가 가상 세계에서 버튼을 누른다면 무슨 일이 벌어질까?

버튼을 눌렀을 때, 말 그대로 버튼이 '눌리는' 듯한 피드백은 버튼의 크기와 스타일에 맞게 조정될 것이다.

버튼을 누르는 소리가 날 수도 있고, 버튼이 움푹 눌렸다가 다시 튀어 오르는 애니메이션이 쓰일 수도 있다.

이러한 피드백들은 현실 세계에서 우리가 버튼을 눌렀을 때 경험하게 되는 피드백들을 모방하고 있다.

이처럼 촉각과 신체 움직임(진동)의 느낌은 작용의 피드백에 더 큰 사실성을 보장해 주지만, 이를 개발할 때의 비용과 복잡성도 함께 커질 수밖에 없다.

아이들이 세상을 배우기 위해 온갖 시행착오를 경험하는 것처럼, VR을 처음 접하는 체험자들의 경험은 온갖 시행착오와 호기심으로 가득 찰 것이다.

하지만 여기서 우리는 이 체험자들은 VR을 접하기 전에 현실 세계를 체험했다는 것을 잊지 말아야 한다.

즉, 현실에서 배운 다양한 요소들이 VR을 접했다고 해서 말끔히 머릿속에서 사라지는 것이 아니라는 것이다.

가상 세계 속에서 스마트폰을 접했다면 체험자들은 당연히 현실 세계 속에서 접했던 스마트폰의 사용법을 그대로 적용하고자 시도할 것이다.

하지만 그렇다고 해서 가상 세계와 현실 세계가 완벽하게 똑같을 수는 없으므로, 새로운 VR 경험을 접할 때마다 어느 수준까지는 어떠한 시나리오에서 어떠한 사건이 벌어질지 모르는 상황에 놓인, 현실 세계의 아이들과 유사한 자리에 놓이게 될 것이다.