가상현실 콘텐츠의 시공간적 인지 특징 기반 정량적 멀미 예측

오희석

doi:10.5573/ieie.2020.57.11.45

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자료유형: 학술저널

저자정보: 오희석 (한성대학교)

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지 전자공학회논문지 제57권 제11호(통권 제516호)

발행연도: 2020.11

수록면: 45 - 53 (9page)

DOI: 10.5573/ieie.2020.57.11.45

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머리장착형 디스플레이(Head-Mounted Display: HMD) 기반의 가상현실 체험은 시각 정보로 하여금 전정 및 체성 감각에 앞서 신체 균형 감각의 지배를 강요하므로, 시청자로 하여금 이른바 생체인지적 감각불일치로 인한 극심한 가상현실 멀미를 유발한다. 가상현실 콘텐츠의 보급과 시장 확대를 위해서는 제작자와 서비스 제공자로 하여금 멀미 수준에 대한 사전 예측을 통해 콘텐츠를 적절히 제어함으로써 이용자의 시청안전성을 보장함이 요구되나, 이를 위한 기존 가상현실 멀미에 관한 연구는 각 요소에 대해 Ad-hoc 관점에서 연구되어 왔다. 본 논문에서는 가상현실 멀미의 정량적 예측을 위해 지도학습 기반의 멀미 예측 모델을 학습하였다. 선행 연구에서 밝혀진 멀미 관련 콘텐츠 요소를 고려하여 52종의 가상현실 장면을 생성하였고, 150명의 피험자를 동원하여 대규모 임상실험을 수행함으로써 주관적 가상현실 멀미 점수를 획득하였다. 시-전정 감각불일치를 대표하는 특징 추출을 위한 Raw 데이터의 가공과, 시각적 민감도/복잡도를 반영하는 RGB 영상으로부터의 특징 정의, 깊이맵을 활용한 특징 정의를 통해 정량적 가상현실 멀미 예측에 강인한 표현력을 갖는 17종의 공간적 인지 특징을 추출하였다. 또한, 추출된 공간적 특징을 인간의 시각 인지 체계를 반영한 4가지 풀링(Pooling) 기법을 도입함으로써 시간적 인지 특징으로 변환하였다. 임상실험을 통해 획득한 피험자의 주관적 멀미 점수를 레이블로 하여 제안한 특징들을 학습시킨 결과, 객관적/정량적 가상현실 멀미수준 예측 모델을 구축할 수 있었으며, 예측 성능은 실제 피험자의 의견 대비 76%의 상관도를 달성하였다.

#Virtual reality #Cybersickness prediction #Spatiotemporal perceptual feature #Supervised learning

참고문헌 (20)

참고문헌 신청

S. V. G. Cobb / 1999 / Measurement of postural stability before and after immersion in a virtual environment / Applied Ergonomics 30(1):47~57

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J. E. Bos / 2008 / A theory on visually induced motion sickness / Displays 29(2):47~57

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