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VR 환경에서 몰입감 향상을 위한 디지털 휴먼 눈 구현의 특성 연구
윤개리 ( Yun Gery ),문지은 ( Moon Ji Eun ),이경현 ( Lee Kyung Hyun ),한정엽 ( Han Jungyeob ) 한국공간디자인학회 2020 한국공간디자인학회논문집 Vol.15 No.8
(연구배경 및 목적) 최근 ICT 기술의 발달로 인해 VR 관련 산업이 점차 확대되고 있으며, 이와 더불어 가상현실(Virtual Reality) 속에서의 상호작용과 감성 커뮤니케이션의 중요성이 증대되고 있다. 이용자들은 가상의 아바타인 디지털 휴먼(digital human)을 활용해 가상의 공간에서 대화 상대방과 직접 면대면의 대화와 직접적인 감정 교류 및 의사소통이 가능해졌다. 현재까지 표정을 통한 의사소통에 관한 연구는 다양한 측면에서 진행되어왔으나 감정 전달에서 가장 중요한 요소인 눈에 관한 연구는 얼굴의 일부로만 다루어져 왔으며, 다른 요소들을 제외한 눈의 특성 연구는 부족한 실정이다. 그러나 VR 산업에서 가상현실 속 커뮤니케이션 시 체험자 눈의 움직임을 추적하여 얼굴 표정을 표현하는 기술 개발이 이슈화되는 시점에서 이는 눈이 감정 전달의 가장 중요한 매개체로 역할하고 있음을 보여준다. 따라서 가상현실 환경에서 디지털 휴먼의 몰입감 향상을 위한 눈 구현의 특성들이 몰입감에 미치는 영향을 검증하고, 감성적 상호작용을 가능하게 하는 디지털 휴먼의 눈 제작의 방법을 제시하는 것이 본 연구의 목적이다. (연구방법) 본 연구의 방법은 첫째로 선행 연구를 바탕으로 VR 공간 속 커뮤니케이션의 몰입감을 높일 수 있는 디지털 휴먼 눈의 시각적 표현 및 기술적인 특성을 도출하였다. VR 환경에서 몰입감 향상을 위한 디지털 휴먼 눈 구현의 특성은 쌍방향 상호작용성, 감성적 표현 구현, 시각 처리 기술, 눈의 생물학적 특성 반영으로 도출하였다. 둘째, 체험자들에게 새롭게 제안하는 눈 구현 특성을 디지털 휴먼에 적용한 콘텐츠들에 대한 설문조사를 실시하여 몰입감을 비교 분석한다. 몰입감을 향상하는 눈 특성들 적용 여부에 따른 체험자의 몰입감에 대한 반응을 38명의 피실험자를 대상으로 선행연구를 바탕으로 설문 문항(18 문항)을 제작하여 Likert 5점 척도로 보고하였으며, 대응표본 T 검정(paired t-test)을 실시하였다. (결과) 실험 결과, 몰입감을 유도하는 눈 특성들이 적용된 경우 몰입감이 증가하는 것을 확인하였다. 도출한 실험 결과를 바탕으로 몰입감을 이끌어 내는 디지털 휴먼 눈 구현 요소들을 검증 및 규명하였다. (결론) 본 논문에서는 VR 환경 속에서 디지털 휴먼을 활용한 의사소통 시 몰입감을 향상할 수 있는 구체적인 눈의 시각적인 구현 방법을 탐구하고, 감정적인 소통을 실현할 앞으로의 디지털 휴먼의 제작 및 발전 방향을 밝히는 것을 목표로 한다. (Background and Purpose) VR-related industries are gradually expanding, spurred by recent advancement of ICT technology, and along with that, interaction and emotional communication in VR(Virtual Reality) take on greater importance. Users can have face-to-face conversations, direct emotional exchanges and communications with conversation counterparts in virtual space by utilizing the digital human, the virtual avatars. Research on the communication through facial expressions have been conducted in various aspects to date, but the research investigating the eye, the most important element in conveying emotions, has been dealt with only as a part of the face, and there has been a lack of studies that investigated the characteristics of the eye while excluding other factors. However, role of the eye as the most important media in the conveyance of emotions is highlighted as the development of technology, tracking user's eye movements during communication in virtual reality, emerges as an issue in VR industry. Therefore, the purpose of this study is to verify the effect of the Characteristics of Implementing Digital Human eyes that improves the immersion in virtual reality environment, and to present a method of eye production of digital human that enables emotional interaction. (Methodology) For the methodology used in this study, we, firstly, derived the visual expression and technical characteristics of digital human eye which could increase immersion of communication in VR space based on preceding studies. The characteristics of digital human eye implementation for improving immersion in VR environment were derived as two-way interactions, implementation of emotional expression, visual processing technology, and reflection of biological characteristics of eyes. Secondly, the immersion was analyzed and compared by conducting a questionnaire survey on contents that applied eye implementation characteristics, which were proposed newly to users experiencing the VR contents, to digital humans. A questionnaire(18 questions) was designed for 38 subjects to investigate the response of users, experiencing the VR contents, to the immersion, depending on application of eye characteristics that improved immersion, and the results were reported on the Likert 5-point scale, followed by the paired t-test. (Results) The results of experiment showed that immersion increased when eye characteristics inducing the immersion were applied. Based on the derived results of experiment, the elements of digital human eye which induced immersion were verified and examined. (Conclusion) This study was intended to explore specific methods for visual implementation of eye which could improve immersion during the communications using the digital humans in VR environment and to set the course for creation and development of digital humans realizing the emotional communication in the period ahead.
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