가상현실 아이트래킹 소개 및 데모

사용자의 시선을 측정, 추적하는 방법으로 전통적으로 모니터와 같은 디스플레이 장치에 아이트래킹 디바이스를 부착하는 방식과 안경, 고글과 같이 디바이스를 직접 착용하는 방식이 있습니다. 전자는 디스플레이 장치에 텍스트, 이미지, 동영상, 웹사이트 등을 제시하고 이를 대상으로 사용자의 시선을 측정하며, 후자는 실제 물체, 우리 주변 환경 등을 대상으로 진행합니다. 

그 밖에도 fMRI 환경에서 시선을 측정하는 MRI compatible 아이트래커가 있습니다만, 이는 특정 환경과 특정 목적으로 사용되기에 일반적으로 시선 측정을 진행하는 것과는 다르다고 볼 수 있습니다. 

2~3년 전부터 가상현실(Virtual Reality) 분야가 떠오르면서 가상현실에서 시선측정이 가능해졌습니다. 이를 위해 HMD(Head Mounted Display) 장치와 HMD 내부에 시선추적 모듈이 장착된 가상현실 아이트래커를 사용하는 방식인것이죠.

여러분의 이해를 돕고자 아래 동영상을 첨부합니다.
(본 영상은 데모 영상으로 사용자가 HMD 기기를 착용하면 HMD 내부 화면에 자극물(텍스트, 이미지, 동영상 등..)이 360º로 제시됩니다. 오퍼레이터는 전용 워크스테이션 (혹은 이를 외부 연결하여 TV) 화면에서 사용자의 시선을 실시간으로 확인할 수 있습니다. 

이렇게 측정된 시선 데이터를 연구(리서치) 목적에 부합하는지 살펴보기 위한 정성분석 및 정량분석을 수행합니다. 본 포스트에서는 가장 기본적이면서 매우 유용하게 사용되는 정성분석 가운데 하나인 Scan Path를 통해 사용자의 시선 흐름이 어떠한 양상으로 기록이 되었는지 확인하고 이를 통해 시각적 주의를 살펴볼 수 있습니다. 

Scan Path에서 원의 크기는 fixation duration 즉, 시선이 얼마나 오랜시간 동안 머물렀는지에 대한 정보를 제공하며, 원과 원을 연결하는 직선인 Saccade는 시선의 이동/도약의 의미로 정보를 탐색하는 의미를 제공합니다.

측정된 영상을 보면 룸미러, 스티어링 휠, 대시보드 디스플레이를 중심으로 시선이 오랜시간 머무른 것을 확인할 수 있습니다. 이와 같은 의미와 더불어 정량분석을 통해 통해 특정 object에 머물렀던 시간, 횟수 등 시선 데이터를 수집, 비교, 분석하여 객관적인 인사이트를 도출하는 과정을 수행합니다.

이러한 가상현실 아이트래킹은 다양한 분야에 사용되고 있는데요. 일반 소비자를 위한 것이라기 보다는 특수(?) 목적으로 활용되고 있습니다. 

• 헬스케어 : 환자들은 실제 환경에 노출이 될 경우, 예기치 않은 변수나 상황에 노출될 수 있어 예기치 않은 사고 혹은 재활, 치료 과정에 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 위험을 배제한 가상환경에서 지속적이고 반복적인 재활, 치료 과정을 수행합니다.
  
  
• 재난 대피, 안전: 화재, 지진, 열차 사고 등 환경을 가상현실로 구현하여 재난, 위기 상황에서 사람들의 행동을 관찰하고 시선을 측정하여 대피 안내 및 안전 표지판에 대한 디자인을 개선하고 시설물을 구축합니다.
  
  
• 군사 훈련 : 전투 상황에서 적절한 대응, 대처 방법을 모의실험함으로써 병사들을 체계적으로 훈련시키는데 사용합니다. 세부적으로는 비행 시뮬레이션, 전투 상황에서의 응급 처치, 전투 차량 운행 등과 같은 목적으로도 활용되며, 군인들의 외상후 스트레스 증후군(post-traumatic stress disorder)을 치료하는데도 널리 사용되고 있습니다.
  
  
• 역사 문화 체험: 박물관 환경 즉, 역사적 유물 및 장소를 가상현실로 구현, 소개함으로써 기존 수동적인 방식을 탈피하여 이용객이 보다 적극적으로 참여하고 체험할 수 있도록 합니다.
  
  
• 엔지니어링 : 설계 과정에서 보다 입체적이고 사실감 있는 3D 모델링을 구현하는데 사용합니다. 이를 통해 엔지니어는 구동방식을 더 쉽게 이해하고 결함이나 잠재적인 위험을 감지할 수 있습니다. 
  
  
• 건설 분야: 건축물의 구조를 3D 렌더링하고 실제 환경처럼 사용, 체험할 수 있습니다. 이는 비용과 시간을 감소시켜 줌으로써 기업의 생산성을 증가시킵니다.
  
  
  

  이외에도 교육, 엔터테인먼트, 영화 등 매우 다양한 분야에서 흥미로운 주제로 가상환경 아이트래킹 연구가 진행되고 있습니다. 

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Varison LAB.은 SMI 아이트래킹 솔루션을 담당하면서 쌓은 경험과 노하우를 바탕으로 전문적인 아이트래킹 리서치 서비스를 제공하고 있습니다. 

아이트래킹 리서치를 통해 제품 및 서비스에 적용하고자 하는 산업체 혹은 기업체, 연구(학위 논문, 국내외 학술지 논문) 목적으로 아이트래킹이 필요한 연구자 분들은 저희 Varison LAB.으로 문의 주시면 성심 성의껏 상담하여 드리겠습니다.