연구자들은 시선추적을 오래전부터 다양한 연구분야에 활용하여 연구를 진행해왔습니다.

시선추적을 이용하여 자폐증이나 난독증을 진단하는 방법, 교육콘텐츠의 효과성 판단, 제품에 대한 고객의 흥미도 및 행동패턴파악 등과 같은 연구는 지금도 다양한 논문들이 파생되어 발표되고 있습니다.

 

 

시선추적으로 난독증 진단 (출저:Lexplore)

** 원의 크기는 응시 시간(fixation duration)이 길수록 커진다.

예시) 시선추적과 난독증 진단

난독증의 원인과 진단법은 다양합니다. 시선추적기술도 여러 진단법 중 하나로 사용되고 있습니다. 2015년 한 논문에서 시선추적을 이용하면 80%의 정확도로 난독증을 진단할 수 있다는 결과가 나왔습니다.(Luz Rello, Miguel Ballesteros, 2015)  위의 사진은 Lexplore라는 회사의 비교그림입니다. 확인하게 시선패턴이 차이가 나는 것을 볼 수 있습니다. 독자의 시선이 글자를 규칙적인 시퀀스로 따라가는지의 여부를 보여주는 것인데, 난독증 일 확률이 높은 사람은 왼쪽에서 오른쪽으로 글자를 읽을 때, 시선이 반대 방향으로 돌아오는 회귀(Regression)가 상대적으로 빈번하게 발생하고 각 글자를 응시(fixation)하는 시간도 길다는 것을 알 수 있습니다.

<참고 논문>

Rello, Luz and Miguel Ballesteros. “Detecting readers with dyslexia using machine learning with eye tracking measures.” W4A (2015).

<참고 사이트>

https://schoolleadership20.com/m/discussion?id=1990010%3ATopic%3A309061

그럼 왜 VR시선추적기기가 연구에 필요한 걸까요?

 

지금까지 대부분 시선추적기기를 활용한 논문들은 2D화면. 주로 PC 디스플레이에 연구하고 싶은 콘텐츠를 올리고 실험을 진행하거나 안경형(google) 시선추적기기를 착용하여 피실험자가 보고 있는 외부 환경을 녹화하는 방식을 통해 결과치를 얻었습니다. 그런데 이 ‘시선’이라는 정보가 굉장히 직관적이기 때문에 시선추적 실험을 준비하는데 있어 연구자들이 고려해야 할 지점이 많았습니다.

 

VR 시선추적기기가 혁신적인 이유는 연구를 진행함에 있어 이런 지점들을 확연히 줄여주기 때문입니다.

 

 

 

1. 높은 정확도와 안정성

 

지금까지 시선추적기기는 피실험자의 눈과 실험하고자 하는 콘텐츠 간의 거리가 넓거나 빛과 같은 외부환경의 영향으로 변수가 많아 안정적인 진행이 어려웠습니다. 그런데 VR에서는 빛이 차단된 환경에서 눈 가까이 카메라가 부착될 수 있어 시선추적기술 알고리즘의 정확도도 높고 안정적인 실험 진행도 가능합니다.

VR 시선추적기기로 데이터 오차율이 줄어들면 시선추적을 활용한 연구방법을 질적으로 상당히 향상시키게 됩니다. 보통 0.5도에서 1도 사이의 정확도를 가지는데 VR 내부 노출 화면이 크기 때문에 아주 디테일한 콘텐츠. 작은 글씨도 추적할 수 있다는 장점이 있습니다. 많은 시선추적회사들이 VR에서 시장이 열릴 가능성을 찾은 것도 아마 이 때문일 것입니다.

 

 

 

2. 실감있는 연구 

VR HMD를 한 번이라도 써보신 분들은 아실 겁니다. 높은 건물 위에서 아래 풍경을 내려다보는 VR콘텐츠를 체험하면 실제로는 전혀 그렇지 않더라도 다리가 덜덜 떨릴정도로 공포감을 느끼게 됩니다. 인간은 외부환경을 인지할 때, 83%를 시각에 의존합니다.(Yole Development, 2016) 그래서 피실험자가 몰입감 높은 환경에서 실제와 가장 비슷한 상황을 경험할 때 얻는 시선추적결과가 더욱 명확 할 것입니다. 이런 특성 때문에 주로 재난과 같이 고위험 상황을 설정하여 연구를 진행해야 할 때 VR시선추적기기가 많이 사용됩니다.

3. 시간과 공간에 제약이 적음 

KOVI(한국가상현실)의 프로그램과 비주얼캠프 VR SDK를 활용한 데모 

** 노란색 테두리로 표시되는 것이 사용자가 보는 물체

 

건축이나 공간 디자인 연구자들은 어떻게 연구를 진행할까요? 전세계에서 가장 사랑받는 건축물 10개를 시선추적기기로 분석하는 연구를 진행한다고 가정해 봅시다. 세계 곳곳에 흩어져 있는 건축물들을 실제로 방문하여 연구를 진행하기는 어려울 것이고, 2D화면으로 실험을 진행하면 공간이라는 특수적인 환경이 반영되지 않아 한계가 있습니다.

VR 시선추적기기로는 눈 앞에 꽉 차는 풀 스크린의 2D, 360도 이미지 및 영상으로 다양한 환경의 실험을 진행할 수 있습니다. 시간과 공간의 제약이 사라지게 됩니다. 최근에는 가구 배치와 같이 VR콘텐츠를 자유롭게 설계할 수 있는 프로그램도 등장하고 있어서 3D로 구성된 VR콘텐츠로도 이런 환경들을 구현 할 수 있습니다.

 

 

 

4. 연구 비용 절감 

시선추적기기는 비싸지만 몇 년은 쓸 수 있습니다. 하지만, 실험 시나리오를 설계하는데 있어 드는 비용은 단발적인데다가 굉장히 비쌉니다. 마트를 쇼핑하고 있는 고객이 어떤 구성의 매대에서 시선집중도가 높아지는지를 실험하고 싶다면 마트와 비슷한 환경의 세트를 만들어야하거나 마트에 직접가서 실험을 진행해야 합니다. 피실험자에게 지불하는 돈도 많이 들테고 실험 시간 관리, 장소 대여 등 비용이 많이 듭니다. 반면, VR 시선추적기기를 활용하면 마트 모습을 360도 사진으로 촬영하여 실제와 같은 화면을 띄워주기만 하면 됩니다. 이렇게 VR 시선추적을 활용하면 불필요한 연구비용이 절감되어 더욱 효율적인 연구설계가 가능합니다.

 

 

아직 이르다?

이런 연구용 VR 시선추적기기는 대부분 시선추적의 정확도가 1도 아래로 굉장히 정교할 뿐 아니라 시선데이터를 분석해주는 솔루션도 함께 패키지로 판매됩니다. 그렇기 때문에 상당히 고가입니다. 컴퓨터공학과 같이 ‘개발’ 백그라운드가 있다면 비교적 저가인 개발자용 소프트웨어를 활용하여 진단모델을 만들 수도 있습니다. FOVE VR, Pupil labs VR, 7 invenusn의 a glass, VIVE Pro eye, 비주얼캠프의 TrueGaze VR SDK 등은 모두 하드웨어와 더불어 VR SDK만을 제공하고 있습니다. 일반 연구용에 비하면 저가이기는 하지만 시선추적에 대한 이해와 데이터를 활용할 수 있는 능력이 있어야 합니다.

VR을 활용하는 연구원 중에는 연구결과를 통해 실제 사업화를 고려하는 분들도 있을 겁니다.

 

VR시선추적기기로 교육 및 훈련 콘텐츠를 만들면 바로 보급화 할 수 있을까요?

 

아직 VR과 시선데이터를 동시에 저장하고 처리하는 5G 클라우드 인프라, VR 콘텐츠 제작 간소화, 다양한 사용자의 특성을 고려한 최적화 등 해결되어야 하는 문제들이 있습니다. 물론 오래걸릴 것 같지는 않습니다. 세상을 빠르게 변하고 기술은 이미 앞서가고 있으니까요.

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