기존에 공간은 디자이너의 전문적인 지식을 기반으로 하여 설계되고 디자인되었으나 이제는 사용자 중심의 디자인으로 이동함으로써 디자이너의 전문적 지식이나 경험이 바탕이 되는 디자인보다 사용자가 원하고 선호하는 디자인이 중요해진 추세이다. 따라서 공간 디자인에 있어서도 그 공간을 사용하는 사람에 초점이 맞추어져야 하며 이를 위해서는 공간에서 사용자가 느끼는 분위기, 감성 등을 통해 나타날 수 있는 선호나 생각들을 분석하고 체계화 하는 것이 필요하다. 기존에는 공간디자인 분야에서 2D, 3D로 구현하여 공간에 대한 정보를 표현하였다면, 이제는 가상현실 세계에 공간과 시간의 제약 없이 디자이너가 혹은 사용자가 원하는 공간에 대해 이전보다 구체적이고 명확하게, 그리고 언제든지 구현하여 보여줄 수 있다. 가상현실은 사용자가 현실이 아닌 것을 현실처럼 받아들이도록 하는 것과 그 기술을 말한다. 그 중에서도 몰입형 VR(Virtual Reality)은 사람들이 직접 경험하기 어려운 환경을 가상공간에 구현하고 이를 HMD 장비를 통하여 현실감과 몰입감을 높여 실제와 가까운 공간적, 시간적 체험을 할 수 있도록 하는 가상현실의 유형 중 하나이다. 장점을 이용하여 공간디자인 분야에서 몰입형 가상현실을 통해 발전될 콘텐츠는 무궁무진하지만, 현재까지는 이러한 몰입형 가상현실을 경험하고 사용할 사용자의 지각과 인지 과정에 대한 연구가 부족한 실정이다. 사용자가 가상현실에 구현된 공간 내에서 어디를 얼마동안 주시하고 관찰하는지에 대한 연구는 기초적으로 공간디자인에서의 발전이나 제언으로 이어질 수 있으며 더 나아가 현실감과 몰입감을 바탕으로 현실세계에 구현하지 못하는 공간에 대한 실제 같은 경험을 할 수 있도록 기여할 것이다. 따라서 몰입형 가상현실에 대한 사용자의 지각과 인지 과정에 대한 연구는 필수적이다. 본 연구에서는 몰입형 가상현실에서의 시선추적 실험을 통하여 사용자가 가상현실 내 공간에 대한 정보를 지각하고 인지하는 과정을 분석하였다. 피험자가 HMD 장비를 통하여 가상현실에 구현된 360도 전시 공간이미지를 관찰할 때 주시 의도성을 주어주고, 이에 따라 피험자가 공간을 선택하였을 때 주시 빈도와 주시시간 등의 주시 특성을 시선추적의 주시데이터를 통하여 분석하였고, 사후 설문을 진행하여 사용자의 직접적인 평가를 수집하여 정성적 데이터를 함께 분석하였다. 연구 가설에는 의도성과 선택항목을 넣어서 다음과 같이 설정하였다. ‘전시 공간 내 주제 적합성에 대한 주시 의도성을 제시하였을 때 선택 전과 후에 따라 주시 특성에 차이가 있을 것이다.’ 이 가설 검증의 객관성을 높이기 위해 생리학적 측정 도구와 자기보고식 측정 데이터를 함께 활용한 실증적 연구를 하였다. 연구 방법은 다음과 같다. 첫째, 국립민속박물관 상설전시실 1,2,3관에서 각각 선정된 위치 3곳 에 360도 카메라(RICOH사의 360도 카메라 ‘RICOH THETA V’)를 설치하여 여러 장의 이미지를 촬영하였고, 사진 속 전시물과 구조물의 위치 등을 고려하여 실험 이미지를 선정하였다. 둘째, 사전실험(3명)을 통해 피험자에게 VR 체험과정에 필요한 적응환경과 실험 프로세스에 대한 이해를 확인 하였다. 사전실험은 남학생 3명으로 진행되었는데, HMD 장비의 특성상 얼굴에 메이크업이 없는 상태에서 진행하기 위하여 본 실험 피험자로 남학생을 선정하였다. 셋째, 본 실험 전 예비실험을 실시하여 피험자들이 HMD 장비에 적응할 시간 갖도록 하고 본 실험을 실시하였다. 실험 후 현실감과 몰입감, 전시 공간 주제 적합성에 대한 사후 설문조사를 실시하였다. 넷째, 주시 데이터 분석을 통해 사용자의 의도성에 따른 주시 특성을 분석하였다. 이러한 연구과정을 통해 HMD 기반 몰입형 가상현실의 주시특성을 분석하였으며, 세부적으로는 가상현실 내 전시 공간 주시에 대한 정보가 어떻게 지각하고 인지되는지 그 과정을 정리하였다. 이러한 연구 분석은 미래공간의 디자인과 가상현실의 체험을 기반으로 한 공간설계방법을 제공하는 실마리가 될 것이다.
Traditionally, space has been designed and designed based on designers'' expertise, but now it has moved to a user-centered design, making it more important for users to design their preferences rather than design based on their expertise or experience. Therefore, in space design, the focus should also be on the people who use the space, which requires analyzing and organizing the preferences and ideas that can be expressed through the user''s mood, sensibility, and so on the space. Previously, the virtual reality world can now be displayed in a more specific, clearer and more anytime than ever before, and without space and time constraints, the space the designer or user wants can present to the virtual reality world. Virtual reality refers to the technology and allowing users to take things that are not real as they are. Among them, immersive virtual reality is one of the types of virtual reality that enables people to experience near real-world spatial and time-consuming environments through HMD equipment. Although there are numerous contents that will be developed through immersive virtual reality in the space design field by utilizing their strengths, until now there is a lack of research on the perception and recognition process of users who will experience and use this immersive virtual reality. Research on where and for how long a user watches and observes within the space implemented in virtual reality could lead to development or suggestion in spatial design on a basis, further contributing to the realistic experience of a space not being implemented in the real world based on realism and immersion. Therefore, research into the user''s perception and recognition process of immersive virtual reality is essential. In this study, we analyzed the process by which users perceive and recognize information about space in virtual reality through a visual trace experiment in immersive virtual reality. When the subjects observed 360° exhibition space image implemented in virtual reality through HMD equipment, attention was given. Accordingly, when the subjects selected a space, the attention characteristics such as the frequency of observation and monitoring time were analyzed through the visual tracking data, and the user''s direct assessment was collected and analysed together. The research hypothesis was set up as follows by adding intent and selection items. There will be differences in the characteristics of the watch before and after the selection when the purpose of the watch is presented for the suitability of the subject in the exhibition space.’ To enhance the objectivity of this hypothesis verification, empirical studies were conducted using physiological measurement tools and self-reporting measurement data together. The methods of study are as follows. First, 360° camera (RICOH THETA V) was installed at three locations selected in Hall 1, 2 and 3 of the National Folk Museum of Korea, and several images were taken, taking into account the location of displays and structures in the photograph. Second, the subjects were able to confirm their understanding of the adaptation environment and the testing process required for the VR experience process through the pre-experiment (3 people). The pre-experiment was conducted by three male students, who were selected as test subjects to proceed without makeup on their faces due to the nature of HMD equipment. Third, a preliminary test was conducted prior to this test to allow time for the subjects to adapt to HMD equipment. After the experiment, a post-survey survey was conducted on the appropriateness of reality, immersion and exhibition space themes. Fourth, the monitoring characteristics were analyzed according to the user''s intent through the analysis of the data of the attention. Through this research process, we analyzed the monitoring characteristics of HMD-based immersive virtual reality and further summarized how information about spatial indicator in virtual reality is perceived. Such research and analysis will serve as a clue to providing a spatial design method based on the design of the future space and the experience of virtual reality.
목차
국문초록 ⅹ영문초록 xiii제 1 장 서론 11.1 연구 배경과 목적 11.2 연구 방법과 범위 31.3 연구 용어(terminology) 7제 2 장 이론적 배경 92.1 공간과 시선추적 92.1.1 시선추적 측정 도구 102.1.2 시선추적 기술의 종류 122.2 가상현실과 공간연구 142.2.1 가상현실의 발전 과정 142.2.2 가상현실을 활용한 공간연구 182.3 몰입형 가상현실과 시선추적 연구 24제 3 장 몰입형 가상현실 시선추적 실험 263.1 연구가설 263.2 실험참가자 273.3 실험환경과 준비 283.3.1 실험환경 283.3.2 실험이미지 촬영과 시각자극물의 선정 313.3.3 실험장비와 설치 353.4 예비실험 363.4.1 예비실험의 의의 363.4.2 예비실험의 이미지 373.4.3 예비실험의 환경과 절차 373.5 본 실험 절차와 측정방법 40제 4 장 실험 데이터 분석과 논의 474.1 시각자극물의 전시 공간 요소 분류 및 분석 474.1.1 시각자극물의 공간 구성 요소 524.1.2 시각자극물의 특성 추출 684.2 데이터 선별 및 유효성 평가 704.3 실험 데이터 분석틀 744.4 실험 데이터 분석 77제 5 장 결론 143참고문헌 149부 록 154