6 DoF Video

다음은 SIGGRAPH Asia 2019 XR Presentations & Talks에 대한 소개이다.

출처: https://sa2019.siggraph.org/attend/xr/session_slot/494

여기서 등장하는 6Dof란 무엇일까?

우선 DOFDegree of Freedom의 약자로 자유도(自由度)라는 의미이다.

이와 같이 좌우로만 왔다 갔다 하는 스프링의 자유도는 1이다. 왜냐하면 하나의 변수로 움직임을 기술할 수 있기 때문이다. (이 그림에서는 변위를 x로 표시하고 중력이 없다고 가정.)

이와 같이 3차원 이동(translation), 회전(rotation), 크기(scale)를 모두 변경할 수 있는 manipulator의 자유도는 9이다. 왜냐하면 이동(tx, ty, tz), 회전(rx, ry, rz), 크기(sx, sy, sz) 이렇게 총 9개의 변수로 움직임을 기술할 수 있기 때문이다.

즉, 6 DoF video란 다음과 같이 촬영된 영상을 보는 이용자가 6개의 자유도를 가지고 움직이면서 시점을 변화시킬 수 있는 동영상 매체를 말한다.

출처: https://alex4d.com/notes/item/what-is-six-degrees-of-freedom-360-video

현재 6 DoF의 사용자 경험을 구현하기 위해서 가장 많이 사용하는 방식은 360 video이다. 다음과 같은 특수 카메라를 이용하여 주변의 모든 경도(longitude)와 위도(latitude)에 대한 시각 정보를 저장할 수 있다.

출처: https://www.onsetfacilities.com/look-facebooks-new-360-volumetric-video-cameras/

이렇게 만들어진 360 형식의 동영상을 구(sphere)에 매핑(mapping)해서 보여주면 사용자는 자신의 위치를 중심으로 자유도를 얻을 수 있다.

출처: https://wordpress.discretization.de/houdini/home/advanced-2/textures/
출처: https://www.pinterest.co.kr/pin/216946907035230677/

하지만 이러한 방식은 회전(rotation)에 비해 이동(translation)에 대한 자유도 범위가 넓지 않아 진정한 의미의 6 DoF 콘텐츠라고 보기는 어렵다. 진정한 의미의 6 DoF를 경험하려면 실시간(real-time)으로 사용자의 위치(position)와 방향(orientation)을 추척(tracking)하고 해당 시야에 맞는 360도 영상을 렌더링(rendering)하는 full interactive VR 기술이 필요하다.

출처: https://toast.gg/4-things-to-know-about-vr-before-you-buy-a-headset/
출처: https://www.gsmarena.com/samsungs_next_vr_headset_will_have_insideout_tracking-news-28375.php

이와 더불어 특수한 음향(sound) 효과가 제공된다면 콘텐츠를 체험하는 사용자의 몰입감은 더욱 높아질 수 있다.

출처: https://developer.qualcomm.com/blog/designing-user-freedom-vr

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