가상현실기술 기반의 시력검사시스템 개발

소개글

최근 전 세계적으로 주목을 받고 있는 가상현실과 관련한 국내ㆍ외의 기술 현황을 검토해보고, 이를 바탕으로 기존의 시력검사 방법을 보완 혹은 대체할 수 있는 시력검사시스템을 개발한 리포트입니다.

본 리포트는 실습과제를 준 논문 형식으로 작성되었으며,가상현실 및 증강현실 기술과 이를 실제 특정산업 분야에 적용한 사례를 살펴보는데 도움이 되리라 생각됩니다.

목차

1. 서론

2. 시력검사
2.1. 시력검사의 개념
2.2. 시력검사 도구
2.3. 시력검사 방법

3. 가상현실기술
3.1. 가상현실의 개념
3.2. 가상현실의 형태 및 요소
3.3. 가상현실시스템의 구성

4. 가상현실기술 기반 시력검사시스템 구현
4.1. 시력검사를 위한 가상현실시스템 선정
4.2. 시력검사를 위한 콘텐츠 제작
4.3. 시력검사시스템 구현 및 검증

5. 결론 및 시사점

본문내용

1. 서론
현재 병원 등에서 실시하는 일반적인 시력검사는 전 세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 스넬렌(Snellen) 시력검사표(Visual Acuity Chart)나 국내에서 널리 사용되는 한천석 시력검사표와 같이 특정 시력검사표를 이용하여 피검사자가 시력표에 있는 특정 문자나 숫자, 기호 등을 볼 수 있는지 확인하는 방법으로 수행된다. 그러나 시력검사표를 이용하는 기존 검사법은 시력표 주변의 밝기, 시력표와의 거리 등 주변 환경의 제약이 있으며, 그 결과가 피검사자의 언어적 반응에 의존적일 수밖에 없어 영ㆍ유아나 지적장애인 등 언어적 표현이 정확하지 않거나 불가능한 대상에게는 적용할 수 없다는 근본적인 한계점이 있다.
또한 세계보건기구(WHO)(1)에 따르면 실명 및 시력장애 원인 퇴치를 위한 많은 국제적 노력에도 불구하고, 저개발 국가의 경우 1980년 이후 매년 평균 7백만 명이 실명되고 있다고 밝혔다. 이중 대부분이 영ㆍ유아들로 아프리카, 아시아, 남미에서만 시력을 잃은 이가 5천만 명에 달하는 것으로 보고되고 있다. 시력이 발달하여 완성되는 영ㆍ유아시기에 필요한 적절한 시력검사와 관리가 여의치 않기 때문이라고 볼 수 있다.
한편 가상현실 기술은 최근 많은 관심을 받고 있는 4차 산업혁명을 위한 주요 기술로 각광을 받으며 다양한 산업 분야에 활용되고 있다. 과거의 가상현실은 컴퓨터 그래픽만으로 콘텐츠를 구성하여 사람들의 몰입감을 향상시키는 기술적 배경이 되었으나 최근의 발전 방향은 실제의 화면에 컴퓨터 그래픽을 가미한 혼합 방식으로 전혀 새로운 비현실적인 세계를 체험하는 것이 아니라 현실적인 세계를 체험할 수 있지만 공간적 제약을 극복하여 현장이 아닌 다른 곳에서도 현장과 같은 현실감을 체험할 수 있는 방식으로 점차 발전해가고 있다. 단말기의 성격도 과거에는 주로 개인용 컴퓨터나 콘솔게임기를 사용하였다면 최근에는 스마트폰에 HMD(Head Mounted Display) 장비를 연결하여 가상현실 콘텐츠를 소비하는 형태로 점차 변화하고 있다.

참고 자료

세계보건기구, http://www.who.int/
미래창조과학부ㆍ한국과학기술기획평가원, 2016 기술영향평가 보고서–가상ㆍ증강현실 기술-, 2017.
최창열ㆍ이우범. KS 표준 시표를 이용한 손-동작 인식 기반의 자가 시력 측정 시스템, 신호처리ㆍ시스템학회 논문지, 제11권, 제4호, 한국신호처리시스템학회, 2010, pp.303-309.
강현식, http://www.eyeng.com/yellow/?m=1&Tmode=view&no=2169, 2009.
한국표준협회, 한국산업규격 Q ISO 3:2002, 표준수-표준수 수열, 2007.
한국표준협회, 한국산업규격 P ISO 8596:2006, 안광학-시력검사-표준시표와 그 표시법, 2006.
서울대학교병원, http://www.snuh.org/
원광현, 박재희, "감성공학과 가상현실", 한국정밀공학회지, 제18권, 제2호, 2001, pp.40-45.
Digi-Capital, https://www.digi-capital.com/
권오영, 가상현실 시스템을 이용한 패션쇼핑매장 공간계획에 관한 설계안, 홍익대학교 석사학위논문, 2002.
한국정보문화진흥원, 가상현실의 체험과 현실세계의 상호성, 2004.
양웅연, 이건, 손욱호, 최진성, “조선소 생산 기술 향상을 위한 가상현실 기반 훈련 시뮬레이션", 정보처리학회지, 제16권, 제4호, 2009, pp.57-63.
Hereld, M., I. R. Judson and R. L. Stevens, “Introduction to Building Projection-based Tiled Display Systems", IEEE Computer Graphics and Applications, Vol.20, No.4, 2000, pp.22-28.
윤지현, 3차원 입체 홀로그래피의 효율적인 가상공간 시뮬레이션, 한양대학교 박사학위논문, 2007.
조윤성, HMD의 시지각 확장에 따른 증강현실 사용자 인터페이스 디자인 체계화 연구, 한양대학교대학원 박사학위논문, 2016.
Withrington, R. J., “Optical Design Of A Holographic Visor Helmet-Mounted Display,” Proc. SPIE, Vol.147, 1978, pp.161-170.
박경애, 포토폴리머를 이용한 full color HMD용 HOE의 특성연구, 충북대학교 석사학위논문, 2013.
양아영, 이재규, “가상 전시공간에서의 HMD를 활용한 체험 특성 연구”, 한국공간디자인학회논문집, 제47권, 2017, pp.275-287.
Juan, M. C. and J. Calatrava, “An Augmented Reality System for the Treatment of Phobia to Small Animals Viewed Via an Optical See-Through HMD: Comparison With a Similar System Viewed Via a Video See-Through HMD,” International Journal of Human-computer Interaction, Vol.27, No.5, 2011, pp.436-449.
20. 임익수, 우탁, “HMD 기반의 가상현실 콘텐츠 디자인 방법론 개발을 위한 탐색 연구”, 한국영상학회논문집, 제14권, 제4호, 2016, pp.91-106.
김진곤, “스마트폰을 활용한 HMD에서 스테레오이미지의 정합성 구현방안”, 커뮤니케이션 디자인학연구, 제51권, 2015, pp.78-90.
전경란, “HMD 기반 가상현실 영상의 시각적 특징에 대한 연구”, 애니메이션연구, 제13권, 제1호, 2017, pp.66-83.
삼성전자, http://http://www.samsung.com/sec/