위치, 방향, 동작 추적용 센서

서론
디스플레이나 입력 기기의 위치와 방향의 트래킹부터 물리적 입력과 트리거하고자 하는 명령이나 액션의 방향과 강도 모니터링까지, 가상 및 증강 현실 시스템은 광범위하게 센서를 활용한다. 이 장에서는 작동 모드와 각각의 장단점을 위주로 다양한 핵심 센서 기술을 알아 보자.

1.센서 기술 소개
센서는 모든 가상 및 증강 현실 시스템의 핵심 실행 기술이다. 참여자의 위치, 사용자 의 머리(그리고 헤드마운트 조회 기기)와 손(혹은 수동 인터페이스)의 포지션 및 방향을 3D 공간에서 트레킹하는 데는 센서가 사용된다. 어떤 장면을 그릴지, 가상 환경 및 그 안의 물체와 상호작용한 결과로 어떤 이벤트를 트리거할지 파악할 수 있도록 센서 는 컴퓨터 시스템에 어디를 보고 있는지 알려준다. 센서는 가상공간과 그 콘텐츠 안 에 있다는 느낌이나 상호작용을 전달하는 데 절대적으로 중요하다.

이 장에서는 사용자의 포지션(X, Y, Z)과 방향(롤, 피치, 요)을 트래킹하는 다양한 센서 기술과 현재 가상 및 증강 현실 시스템에 가장 흔히 활용되는 입출력 기기를 알아본 다. 이런 솔루션은 광학, 전자기, 관성, 음향 방법론을 기준으로 하위 카테고리로 나눌 수 있는데, 각각 강점과 한계가 있다. 예를 들어 직접적인 선 연결이나 기계적 연결을 요구하는 것도 있지만, 송신기와 수신기 사이를 가리는 것이 없어야 하는 것도 있고, 또한 환경 소음, 자연광 혹은 작동 범위 안에 전도체가 있으면 영향을 받는 것도 있다. 솔루션마다 정확도와 시스템 지연(이동과 반응 사이의 시간 간격)도 다양하다.

2.광학 트래커

광학 트래킹은 일반적으로 카메라로 물체의 이동을 모니터링하는 다양한 기법을 가리킨다. 이 기법은 사람이나 물체가 이동할 때 액티브와 패시브 적외선 마커를 추적하는 단일 혹은 복수 카메라 시스템부터, 송신기에서 전송된 빛이 물체에 반사된 후 수신기에 도달하는 데 필요한 시간을 측정하는 단일 카메라 시스템, 적외선을 알려진 패턴으로 투사한 후 그 패턴의 왜곡을 기반으로 운동을 계산하는 시스템까지 다양하다. 편의상 현재 가상 및 증강 현실 분야에서 활용하는 가장 흔한 광학 솔루션인 멀티 카메라 시스템부터 시작해보자.

멀티카메라 광학 트래킹
멀티카메라 광학 트래커는 적외선 역반사체(패시브 마커)나 적외선 LED(액티브 마커)가 정렬돼, 개인이나 물체의 운동을 측정한다는 기본 원칙하에 작동한다. 위치와 방향의 변화는 삼각 측량법으로 추출한다. 그림 11.1은 기본적인 멀티카메라 구현을 묘사한다. 각 카메라마다 근거리 적외선 LED를 렌즈 주위에 배열한다. 이 LED는 측정 영역을 비추며, 트래킹되는 물체의 패시브 마커가 카메라로 빛을 반사한다. 카메라는 보통 광학 대역 투과 필터로 파장이 다른 앰비언트 라이트의 간섭을 제거해, 마커 확인 과정을 안정시킨다.

그림 11.1 트래킹되는 물체에는 유입되는 적외선 빛을 카메라로 다시 반사시키는 역반사 마커가 붙어있다. 출처: 이미지 제공 - 옵티트랙(OptiTrack)

원격 소스에서 조명을 비출 필요는 없지만, 역반사체와 달리 LED가 배열된 물체를 트래킹해야 하는 애플리케이션 역시 본질적으로 같은 방식으로 작동한다. 적외선 트래커가6자유도(6 DOF)에 걸쳐 운동을 트래킹하려면 최소한 동일 직선상이 아닌 리플렉터 세 개나 LED가 필요하다는 점도 알아두자. 그래서 프로세싱 유닛은 고정 카메라 유닛 간의 거리와 함께 마커의 알려진 기하학 설정을 근거로 단순한 삼각 측량 기법을 사용한다.

컴퓨터 기반 가상 환경CAVE처럼 더 몰입적인 애플리케이션은 반구형이든 대형 포맷의 파노라마 디스플레이든, 트래킹 중인 물체나 사람이 항상 여러 유닛에 잡히도록 추가 카메라를 사용해야 한다. 그림 11.2는 이 개념을 묘사한 것이다.

그림 11.2 광학 트래킹 시스템은 추가 카메라를 포함해, 사용자의 물리적 위치에 관계없이 여러 대의 카메라가 역반사 마커를 비춰 포착하도록 하는 경우가 많다.
출처: 이미지 제공 - 옵티트랙

이런 광학 트래킹 솔루션을 사용할 때는 다음 몇 가지를 중요하게 고려해야 한다.

■ 패시브 리플렉터를 트래킹하는 시스템은 연결선을 줄일 수 있다는 장점이 있 지만, 카메라와 컨트롤러를 더해 복잡도가 높아져서 값도 비싸다. 마커를 지오 메트리에 고정해야 하는 경우도 많다.
■ 적외선 LED 어레이를 이용해 물체를 트래킹하도록 설계된 시스템은 덜 비싸 긴 하지만 LED에 전원을 공급해야 한다. 즉 선으로 연결하거나 배터리를 내장 해야 한다는 뜻이다.

일반적으로 적외선 LED와 반사형 마커를 트래킹하는 고정식 카메라 사용은 아웃사 이드 인outside-in 트래킹이라고 한다.

반대로 인사이드 아웃inside-out이라는 트래킹 방식은 사용자 주변에 위치가 고정된 적 외선 발신기를 배치(컴퓨터 모니터, 벽, 천장 등)하고, 헤드마운트 디스플레이에 탑재된 카메라를 통해 발신기의 위치와 방향을 추적한다. 이런 구현의 혁신적 사례로는 이 장의 뒷부분에서 설명할 밸브Valve의 라이트하우스Lighthouse 트래킹 시스템이 있다.

또한 적외선 조명과 LED 사용을 모두 배제하고, 대신 프로세싱 유닛에서 쉽게 인지 할 수 있게 디자인된 스티커형 마커를 사용하는 시스템도 있다.

마지막으로, 즉석에서 변화를 찾아 연속적 이미지를 비교하는 무차별 대입brute force 방
식이 있다.

3.광학 센서
≪마이너리티 리포트≫나 ≪아이언맨> 같은 SF 영화는 사용자가 허공에 손을 뻗어 홀로그램 데이터와 상호작용하고, 그래픽 요소 속을 돌아다니며, CAD 모델을 조정하는 놀라운 컴퓨터 인터페이스 묘사로 청중을 놀라게 했다. 각 영화의 핵심에는 장갑을 비롯해 그 어떤 센서도 착용하지 않고 3D 공간 안에서 사용자 손의 위치와 방향 을 추적하는 기술을 보여준다. 이런 기술은 이제 막 출현하기 시작했고, 가상 및 증강 현실 분야에서 상당한 밝은 전망을 보여주고 있다.

4.리프 모션 컨트롤러
바로 이런 사례가 리프 모션 컨트롤러 Leap Motion Controller로, 캘리포니아 샌프란시스코의 리프 모션Leap Motion에서 개발한 소비자용 광학 센서다. 이 기기는 터치 없이 컴퓨터 시스템을 3D 손 제스처만으로 제어할 수 있도록 설계됐는데, 100분의 1밀리미터 정확도에 가시적 지연이 없다고 한다[리프, 2013]. 그림 11.3처럼, 리프 기기는 와이드 앵글 렌즈가 있는 카메라 두 대와 적외선 LED 세대로 구성된다. 카메라는 적외선을 850나노미터 파장으로 포착하도록 튜닝됐는데, 빛의 가시광선 외 부분이다.

그림 11.3 HP 엔비 17 리프 모션 SE 노트북과 HP 리프 모션 키보드에서 사용하도록 설계된 축소판 센서 모듈과 독립 형 리프 모션 기기의 회로판을 보여주는 이미지
출처: 이미지 제공 - 리프 모션

그림 11.4처럼 책상에 올려놓으면 기기 위로 0.2미터 영역의 상호작용을 커버하는데, 컨트롤러 위로 약 60센티미터, 양쪽으로 60센티미터(약 150도 각도와 같음), 깊이 60 센티미터(약 120도 각도와 같음)다.

이런 작동 영역의 제한은 부분적으로는 역제곱법칙inverse-square law 이라는 기초 물리
학 원리로 결정된다. 조명의 강도는 광원으로부터의 거리의 역제곱에 비례한다고 선언하는 법칙이다. 다시 말해, 빛이 광원에서 멀리로 이동할 때는 수평 수직 방향 모두로 확산되고 그러면서 강도가 줄게 된다. 적외선 파동의 전체적 힘은 같은 상태가 유지되지만, 빛이 광원에서 멀어지며 더 넓은 영역으로 확산되기 때문에 일어나는 현상 이다. 위에서 설명한 범위를 넘어서면, 적외선의 강도는 카메라가 더 이상 안정적으로 사용자의 손 위치를 측정하기에 충분할 만큼 반사된 빛을 받을 수 없는 수준으로 떨어진다.

그림 11.4 리프 모션 컨트롤러 위로 영향력이 미치는 영역을 나타내는 선 기기 위로 60센티미터, 양쪽으로 60센티미터에 해당한다.
출처: 이미지 제공 - 리프 모션

리프 모션 기기가 작동하는 배경 원리는 지금까지 설명한 다른 광학 센서와는 상당히 다르다. 사용자의 손이 기기 위의 상호작용 공간을 뚫고 이동할 때, 스테레오 카메라는 호스트 컴퓨터로 스트리밍되는 장면 정보를 수집한다. 이어서 컨트롤 소프트웨어가 카메라가 보는 모습의 3D 재현을 재구성하고 해석하는데, 제스처를 인식해 가상의 물체를 제어할 때 사용하는 트래킹 데이터도 소프트웨어가 생성한다.

처음에는 데스크톱 인터페이스로 설계됐지만, 첫 출시 직후 개발자들은 리프 모션 센서 데이터를 몰입형 가상 현실 애플리케이션의 자연스러운 입력 장치로 사용하는데 필요한 소프트웨어들을 실험하기 시작했다.

그림 11.5처럼 오큘러스, HTC, OSVR 등의 헤드마운트 디스플레이 전면에 탑재하면 스테레오 카메라로 찍은 장면이 사용자의 손목과 팔을 쉽게 포괄하게 된다.

그림 11.5 가운데는 리프 모션 컨트롤러와 오큘러스 리프트의 시야각 비교를 보여준다. 리프의 시야각이 리프트보다 넓기 때문에 사용자의 시야 밖에 있더라도 손 동작을 추적할 수 있다.
출처: 이미지 제공 - 리프 모션

시스템 카메라에 분명히 잡히지 않은 손가락과 손 포지션을 예측하기 위해, 리프 모션 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스API는 정확하게 손과 손가락을 트래킹해주는 광범위한 유틸리티를 제공한다. API를 이용해 개발자는 관절의 포지션과 뼈 길이를 포함한 손의 뼈 위치와 수치 데이터를 추출할 수 있다. 이 기능은 가상의 손이 가상 물체와 상호작용할 수 있도록 하는 핵심이다.

5.마이크로소프트 키넥트

마이크로소프트의 모션 감지 입력 기기인 키넥트 라인의 핵심에는 또 다른 강력한 광학 트래킹 기술이 있다. 이 기기는 처음 엑스박스 비디오 게임 콘솔의 제스처 인식과 모션 트래킹을 위해 만들어졌지만, 곧 윈도우 PC와 커스텀 시스템에서 사용할 수 있는 하드웨어의 추가 버전이 출시됐다.
키넥트 센서의 초기 버전은 몸의 포지션을 추론하는 다단계 프로세스를 사용했다. 그 림 11.6처럼 이 시스템은 적외선 레이저 프로젝터와 RGB, 적외선 CMOS(상보형 금속 산화 반도체) 카메라로 구성된다. 구조광이라고도 하는 기법을 활용해 장면에 투사된 적외선 점의 패턴을 분석함으로써, 공간적으로 인코딩된 뎁스 맵이 구성된다. 적외선 프로젝터 앞에는 서로 다른 두 직각면에 다른 초점 길이로 특수 비점수차 렌즈가 있으므로, 투영된 이미지가 서로 다른 거리에서 초점이 맞는 수직과 수평면이 생긴다. 따라서 빛의 둥근 점들을 투영해 타원으로 초점을 맞추는데, 그 방향은 렌즈의 심도에 따라 다르다. 이어서 IR 카메라가 수집한 장면을 분석하고, 뎁스 맵을 만들어 동작을 모니터링한다.
마이크 망과 다언어 인식 기능이 있어 메인 컴퓨터시스템을 음성 명령으로 제어할 수도 있다.

그림 11.6 키넥트 기기의 초기 버전에서 뎁스 맵 생성 및 동작 모니터링을 위한 점을 만드는 구조광 사용을 보여주는 이미지
출처: 키넥트 이미지 제공 - 제임스 파프, 점 패턴 이미지 제공 - 제프 워렌 플리커 CC 2.0 라이선스에 의거 게재

윈도우용 키넥트 같은 좀 더 최근에 등장한 버전은 완전히 다른 각도로 트래킹에 접근한다. 점의 패턴과 기하학을 분석하는 대신, 최신 센서는 전파 시간time-of-flight 이라 는 기술을 활용한다. 간단히 설명하자면, 이 센서는 빛의 포톤이 레이저 프로젝터에서 나와 타깃 표면에 반사된 후 이미지 센서로 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정한다.
그림 11.7처럼, 이 신기술 시스템은 액티브 적외선 이미징(직접적 적외선 장면 조명)을 사용하는데, 상당히 더 많은 장면 세부가 있는 뎁스 맵을 생성해 얼굴의 이목구비, 손 과 손가락 포지션, 옷의 접힌 부분, 구겨짐, 주름까지 인식할 수 있다.

그림 11.7 키넥트 기기의 최신 버전과 액티브 적외선 이미징 및 전파 시간 기술을 사용해 생성된 훨씬 상세한 뎁스 맵 을 보여주는 이미지
출처: 키넥트 기기 이미지 제공 -바고게임즈(BagoGames), 스캔 이미지 제공 - 카일 맥도널드, 플리커 CC 2.0 라이 선스에 의거 게재

소프트웨어 개발자 툴킷이 출시돼 흥미로운 수많은 애플리케이션에 키넥트 기기를 활용할 수 있게 됐는데, 온라인 가상 현실 소셜, 채팅, 게임 커뮤니티인 알트스페이스 VRAltspaceVR 등이 있다.

6.비콘 트래커
비콘 트래킹은 적외선 발신기를 사용자 주위에 전략적으로 배치해 위치와 방향을 모니터링하는 새로운 방법이다. 그런 다음, 물체에 탑재한 적외선 센서가 고정된 적외선 발신기에 대해 상대적인 위치와 방향을 추적한다. 워싱턴 벨뷰의 밸브 코퍼레이션에서 개발한 이 트래킹 기법은 HTC 바이브 가상 현실 시스템에 활용된다.

그림 11.8처럼, 이 구현은 방 안의 두 모서리 윗부분에 설치한 두 개의 '등대' 기지국으로 구성된다. 각 기지국은 동조화된 파동을 발신하는 적외선 비콘과 적외선 레이저를 반사시켜 연속적으로 트래킹 볼륨을 휩쓸고 지나가는 수직, 수평선을 만들어내는 플라이휠 두 개로 구성된다. 동조화된 파동과 함께 레이저광선으로도 기지국에 상대적인 바이브의 헤드셋과 핸드 컨트롤러 센서의 위치 및 방향을 감지할 수 있다.

그림 11.8 HTC 바이브 시스템이 사용하는 라이트하우스 트래킹 시스템은 헤드셋과 컨트롤러의 센서로 적외선 레이저
광선과 벽에 설치된 발신기의 빛을 감지한다.
출처: 방과 캐릭터 이미지 stryjekk, subarashi21 ⓒ 123RF.com - S. 옥사칼니스의 연구에서 발췌

7.전자기 트래커
전자기 트래킹 시스템은 20년 넘게 가상현실 시스템에서 핵심적 역할을 해왔다. 이 분야의 가장 초기 진입자 중 하나며 가장 수요가 많고 업무 수행에 필수적인 애플리 케이션에서 여전히 활약하고 있는 솔루션은 버몬트 콜체스터의 폴히머스 주식회사가 개발한 패스트랙FASTRAK 시스템이다.

자기 트래킹 시스템의 배경이 되는 일반 운영 원칙은 상당히 단순하다. 그림 11.9처럼, 전송기는 서로 각도를 맞춘 와이어형의 코일 세 개가 있는 작은 고정형 정육면체다. 세 개의 코일에 전류를 순서대로 보내면 세 개의 쌍극자기장이 만들어지는데, 서로 직각 방향이 된다.

센서 자체는 대체로 전송기와 같은 디자인이지만 크기는 꽤 작다. 센서를 탑재한 물체가 세 개의 자기장을 통과하면, 자기장의 변화에 비례해 세 개의 코일에서 전류가 만들어진다. 이 신호를 유무선 연결로 컨트롤러에 전송하는데, 여기서 전송기에 상대적인 수신기의 위치와 방향을 계산한다.

그림 11.9 폴히머스 패스트랙 전자기 트래커의 송신기와 수신기 내 코일의 직각 와이어를 묘사한 일러스트 출처: 이미지 제공 - www.polhemus.com

패스트랙 시스템은 포지션 갱신율이 120Hz(센서 수로 나눠)고, 지연율은 약 4밀리초다. 표준 작동 범위는 1~2미터지만, 시스템 애드온으로 3미터까지 확장할 수 있다. 측정 정확도는 X, Y, Z 포지션에 대해 0.8밀리 RMS며, 수신기 방향에 대해 0.15도 RMS다.

시중에서 구할 수 있는 다양한 자기장 위치 감지기는 일반적으로 AC 전류로 자기장을 생성하는 것과 DC 전류를 사용하는 것 두 가지가 있지만, 가상 현실 영역에서는 AC 솔루션이 더 지배적인 편이다. AC 시스템은 더 큰 작동 범위에서 정확한 측정이 가능할 뿐 아니라, 신호 대 잡음비도 낮아 여러 유닛을 같은 공간에서 이용하는데 따른 혼선을 최소화할 수 있다.

이 장의 다른 모든 트래킹 솔루션처럼 이 시스템에도 한계와 구현 과제가 있다. 아마 가장 잘 알려져 있는 것은 작동 범위 내 전도체의 영향일 것이다. 자기장을 발생시키는데 사용하는 AC 전류가 변동할 때 전도체에 맴돌이 전류가 생겨서 자기장에 왜곡이 생기고 시스템 성능 저하가 일어날 수 있다. 하지만 적응형 필터링을 포함해 수많은 보정 솔루션이 개발돼 이 영향은 줄어들었다.

8.관성 센서

관성 센서는 힘을 측정하는 기기다. 현대적인 여러 관성센서, 특히 일반 소비자 상품 의 센서로는 MEMS(초소형 정밀 기계 체계) 기기류가 있다. 가속계(가속 측정용), 자이로스코프(각속도 측정용), 자력계(지구자기장에 상대적인 방향 측정, 즉 나침반)가 여기에 해당한다. 모든 초소형 전자 제품에 흔한 제조 기술과 소재로 제조하는 관성 센서는 현재 매우 다양한 제품과 시스템에서 찾아볼 수 있다. 일부 응용 사례를 보면 자동차(에어백 작동을 위한 충돌 감지용), 다리미와 게임 컨트롤러의 기울기 센서, 모바일 기기 화면 디스플레이의 방향 재설정 등에 쓰인다.

9.관성 센서의 작동 방식

단순하게 설명하자면, MEMS 관성 센서의 중심 요소는 캔틸레버 앞cantilever arm이나 스프링처럼 중립적 위치에서 외부 가속의 영향하에 움직이는 프루프 proof massass 다.

이 운동은 프루프매스와 몇 가지 고정 요소 간의 정전 용량 capacitance을 변경한다. 측 정된 정전용량의 변화는 가속과 회전을 정량화하는데 사용된다. 그림 11.10은 이런 MEMS 관성센서의 복잡도를 보여주는 예로, 애플 아이폰 4 에 있는 ST 마이크로 3축자이로스코프다.

지난 10년간, 관성 센서는 가상 및 증강 현실 분야의 개발자가 자연스럽게 작은 크기, 낮은 비용, 높은 갱신율, 낮은 지연율 등 여러 혜택을 이용할 수 있는 쪽으로 발전 했다. 단독으로 사용하든 다른 센서 기술과 조합하든(하이브리드 시스템), 관성 센서는 이 분야의 핵심적 실행 기술의 전반적 성능, 크기, 적용 가능성에 상당한 영향을 주기 시작했다.

그림 11.10 아이폰 4s 3축 자이로의 상세 이미지. 여러 MEMS 구조가 분명히 보인다. 출처: 사진 제공 칩웍스 주식회사chipworks

적용 사례
이상적인 예를 들면, 관성 센서를 구글 글래스 디스플레이에서 사용하는 사례가 될 것 같다(5장, '증강 디스플레이' 참조). 이 전자 제품의 컴팩트한 디자인 비결은 그림11.11의 인벤센스 MPU-9150이라는 작은 칩에 숨어있다. 이 관성 센서는 세계 최초의 9축 모션 트래킹 MEMS 기기로, 3축 자이로스코프, 3축 가속계, 3축 디지털 나침반이 있다. 유사한 관성 센서가 캘리포니아 샌프란시스코의 오스터하우트 디자인 그룹이 제조한 R7 스마트글래스 증강 디스플레이에도 쓰인다.

이 책에서 다룬 여러 다른 입력 기기가 MEMS 관성 센서를 적용하고는 있지만, 이 분야는 상업적으로는 아직 유아기라 할 수 있다. 하드웨어 디자이너들이 디스플레이와 입력 기기 같은 핵심 컴포넌트 크기를 줄이고자 노력하고 있으므로, 독자들은 이런 기술을 점차 신제품의 핵심에서 볼 수 있을 것이다.

그림 11.11 구글 글래스 디스플레이 내부의 인벤센스 MPU-9150 9축 모션 트래킹 MEMS 센서의 위치를 보여주는 엑스선 사진
출처: 이미지 제공 - AGL 이니셔티브의 앤드류 반덴 휴벨(Andrew Vanden Heuvel)

10.음향센서
이 책을 저술하는 현재 기준으로 가상 및 증강 현실 영역에서 상용으로 활용되고있는 음향 트래킹 솔루션은 거의 없다. 그럼에도 음향 센서, 구체적으로 초음파 트래커는 적절한 상황에서 강력한 솔루션이 될 수 있다. 이 센서군에서 독보적인 주자는 메사추세스 빌레리카의 인터센스 코퍼레이션이 제조하는 초정밀 IS-900 시스템이다.

전형적인 설정에서 IS-900 시스템은 소니스트립스Sonistrips라는 기기를 사용하는데, 이는 응답기에 맞춰 초음파 펄스를 전달한다. 그림 11.12처럼 소니스트립스는 일반적으로 트래킹하는 작업 공간 위에 설치해, 조회 기기 또는 다른 물체에 탑재한 핸드 헬드 컨트롤러나 센서 바 속에 있는 센서에서 방해받지 않는 시야를 유지할 수 있다. 일단 소니스트립스를 설치하고 나면, 각 소니스트립과 센서 간 관계를 세심히 보정해서 6 DOF 모두에 걸쳐 정확한 트래킹이 되도록 해야 한다.

그림 11.12 미군 유인 휴대 방공(MANPAD) 시뮬레이터에 높이 초음파 응답기가 임베드된 인터센스 소니스트립스망을 보여주는 이미지
출처: 미 해군 제공 사진

인터센스 시스템에서 초음파 트래킹 컴포넌트는 트래킹 작업 공간에서 물체의 위치를 판단하는 측정 값을 찾는데 원칙적으로 데카르트 좌표(X, Y, Z)를 사용한다. 트래킹되는 물체의 방향(롤, 피치, 요)은 그림 11.13과 같은 핸드헬드 컨트롤러나 센서바에 임베드된 이너시아큐브Inertiacube라는 초정밀 관성 센서로 측정한다. 이런 기기의 이동 측정은 유무선 연결을 통해 받침대로 고정된 기반 유닛에 전송된다.

이렇게 여러 트래킹 기술을 사용하는 것을 센서 퓨전이라 하며, 산업 전반에 걸쳐 다양한 조합이 활용된다.

그림 11.13 인터센스 IS-900 관-초음파 트래킹 시스템의 무선 핸드헬드 컨트롤러와 유선 센서 바 컴포넌트를 보여 주는 이미지
출처: 플리커에 실린 아이다호 국립 연구소 이미지. CC2.0 라이선스에 의거 수록

시뮬레이션과 트레이닝 쪽에서도 폭넓게 사용되지만, IS-900은 매우 많은 CAVE, 파 워월 Powerwall, 반구형 디스플레이 설치에서도 이 장의 앞에서 언급한 광학 트래킹 솔 루션의 대안으로 사용된다.

일반적으로 음향 트래커는 광범위한 초기 설정과 조정이 필요한 까다로운 시스템이다. 환경 소음으로 인한 오류에도 매우 민감한데, 특히 통신사의 신호 파장에 가까운 것들이 그렇다. 비행 시뮬레이터 같은 조종 환경을 완벽히 제어하는 애플리케이션에는 이 트래킹 솔루션이 이상적이다.

11.결론

가상 환경 시스템이 확산되려면 정확하고 효율적이며 적당한 가격대의 센서가 필수 적이다. 가상 및 증강 현실이 다양한 산업에 전환적 영향을 주는 것과 마찬가지로, 이런 핵심적인 발전 중 상당수는 센서가 발달하면서 발생했지만, 여전히 해결해야 할 과제도 남아있다. 기술적 솔루션의 약점 때문이 아니라, 이 분야가 상대적으로 덜 성숙됐기 때문에 일어나는 문제다.
어떤 센서 기술을 활용할지 결정할 때 시스템 개발자가 직면하는 가장 큰 도전은 성능 측정과 제시 방법이 제각각이라는 점이지만, 이 문제는 기존의 업체가 엄격한 산업 표준이 출현하고 있는 이 분야에 충분히 참여하면 자연스럽게 해결될 것이다.

                                                   출처 - 실전 증강 현실(스티븐 옥스타칼니스 지음)