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문제 정의
- ’라는 가설을 가지고 VR게임 내 사용자 조작 인터페이스의 차이를 연구하고자 한다. 연구는 VR게임 내 사용자 조작 영역은 기존의 게임과 조작처리의 차이점을 확인하고자 하였다. 이를 위해 먼저, 관련 이론 연구를 통하여 게임 사용자조작 정보처리 모형을 도출하였다.
- 본 연구는 기존 하드코어 게임유저는 기(旣)경험된 게임 조작처리 훈련으로 사용자조작에 차이를 가지는 VR게임에서 플레이 시 조작 딜레이 발생을 검증하였다. HCI 실험적 연구접근으로 사용자 조작 주기 가설이 적용된 2D·3D·VR 형식 프로토 타입 게임을 제작하였다.
가설 설정
- 3D게임은 3인칭 시점에서 캐릭터 위치파악 후, 3축 공간으로 인하여 가시범위(플레 이어 시점) 내 없는 목적지를 파악하고 이동루트에 대한 정보를 처리한다. 이 때문에 3D게임 조작이 2D게임 조작보다 사용자조작 지연이 발생한다는 연구 가설을 세웠다. VR게임은 추가로 조작 시 발생하는 사용자시점 방향과 캐릭터이동 방향 동기화 정보처리가 추가로 발생하여 조작지연이 발생한다고 판단하였다.
제안 방법
- 연구는 VR게임 내 사용자 조작 영역은 기존의 게임과 조작처리의 차이점을 확인하고자 하였다. 이를 위해 먼저, 관련 이론 연구를 통하여 게임 사용자조작 정보처리 모형을 도출하였다. 이후 도출된 모델을 바탕으로 길 찾기 VR게임을 설계 및 제작을 진행하였다.
- 이를 위해 먼저, 관련 이론 연구를 통하여 게임 사용자조작 정보처리 모형을 도출하였다. 이후 도출된 모델을 바탕으로 길 찾기 VR게임을 설계 및 제작을 진행하였다. 완성된 VR게임은 사용자조작 정보처리 실험의 대조군으로 2D, 3D 게임의 비교군과 함께 사용자조작 주기 및 평균 클리어 시간 테스트를 진행하였다.
- 이후 도출된 모델을 바탕으로 길 찾기 VR게임을 설계 및 제작을 진행하였다. 완성된 VR게임은 사용자조작 정보처리 실험의 대조군으로 2D, 3D 게임의 비교군과 함께 사용자조작 주기 및 평균 클리어 시간 테스트를 진행하였다. 실험 결과 데이터는 독립표본 T 검정을 실시하였다.
- 실험으로 도출된 VR게임의 평균 사용자조작 시간에 대한 2D, 3D 게임 대조군과 각각 T 검정을 진행하였다. 각각의 결과분석을 바탕으로 VR게임이 가지는 사용자 조작의 차이점과 효율성 가설 검증을 진행하였다.
- 실험적 방법, 인지적 방법, 예측적 모델링 방법, 의인법적 방법으로 구분된다. 본 연구는 인지적 방법과 실험적 방법을 적용하여 진행하였다.
- 인간을 적극적으로 문제를 해결하려는 융통성 있고 적응력 있는 정보처리자로서 판단한다. 이를 바탕으로 본 연구 실험의 사용자 조작 프로세스를 구성하였다. 공학심리학과 인간공학 분야의 연구자들은 인간을 ‘주의를 기울이고, 지각하고, 번역하고, 저장하고, 환경의 자극에 반응 하는 정보처리자’로 모델화 하였다.
- 실험적 방법은 사용자 인터페이스 디자인 과정 에서 선택해야 하는 여러 가지 가능성을 구분하여 실험하고 그 결과를 바탕으로 최적의 선택을 하는 접근 방법이다. 이번 연구는 사용자와 게임과의 상호작용을 VR과 2D, 3D 게임으로 사용자 인터페이스를 구분하여 실험을 진행하였다. 연구의 실험으로 제작된 동일 게임은 길 찾기 게임이다.
- 3]의 기어 VR 컨트롤러(ET-YO324)가 사용되었다. 블루투스 키보드와 마우스를 연결하여 2D, 3D 게임과 동일한 사용자 조작 환경을 구성하였다.
- 게임화면(게임 씬 카메라구성)은 사용자가 게임 인터페이스 상의 인간정보처리를 실행하는데 필요한 정보 제공과 사용자 조작 후 피드백 역할을 가진다. 실험설계 된 2D게임은 게임월드 공간구성을 2차원으로 구성한다. 카메라는 전지적 쿼터뷰 시점으로 게임화면을 제공하며 사용자 조작에 필요한 정보를 한 화면에서 다수 제공한다.
- 추출 데이터는 사용자 조작 횟수, 조작 당 시간, 총 조작 횟수, 총 조작 주기 시간이다. 이를 바탕으로 사용자 조작 주기 당 평균 조작 시간을 산출하였다. 대조군인 2D·3D 형식과 비교군 VR 형식은 동일한 알고리즘을 가지고 데이터를 추출한다.
- 각 조작 주기의 인덱스(Index) 처리, 주기의 시작 시간 기록, 주기의 종료 시간 기록, 시작·종료 과정 시간 기록에 관한 멤버 (Member) 변수와 처리 메소드를 정의하였다.
- 게임 형식에 따른 조작주기 시간의 평균을 구하고 이후 비교군 VR 형식과과 대조군 2D·3D의 차이를 각각 검정하였다.
- 이후 2회 차 플레이에서 2D·3D·VR 인터페이스 사용자 조작 주기 데이터를 추출하였다.
- 7]은 2D·3D·VR 사용자조작 주기 실험 장면 이다. 실험 전, 피 실험자에게 사전 1회 플레이를 통하여 게임의 룰과 조작을 인지하게 하였다. 이후 2회 차 플레이에서 2D·3D·VR 인터페이스 사용자 조작 주기 데이터를 추출하였다.
- 실험으로 도출된 2D·3D·VR 형식 조작 주기 실험 데이터의 평균값에 대한 T검정을 진행하였다. 이를 바탕으로 독립변수 내의 세 가지 조작 주기 평균점수의 차이가 유의미를 확인하였다. 게임 형식에 따른 조작주기 시간의 평균을 구하고 이후 비교군 VR 형식과과 대조군 2D·3D의 차이를 각각 검정하였다.
- 셋째, 실험은 콘텐츠 분류 기준 2D·3D·VR 형식별 조작처리의 사용성을 검증하기 위해, 조작 하드웨어 디바이스를 모두 마우스/키보드로 통제변인 처리하였다.
- HCI 실험적 연구접근으로 사용자 조작 주기 가설이 적용된 2D·3D·VR 형식 프로토 타입 게임을 제작하였다.
대상 데이터
- 이를 바탕으로 총 121명을 대상 2D·3D·VR 형식 인터페이스 사용자 조작 실험 실시하였다.
- 이번 연구는 사용자와 게임과의 상호작용을 VR과 2D, 3D 게임으로 사용자 인터페이스를 구분하여 실험을 진행하였다. 연구의 실험으로 제작된 동일 게임은 길 찾기 게임이다. [Fig.
- 조작 디바이스는 통제 변인으로 VR·2D·3D게임 모두 마우스와 키보드로 조작처리 된다. 실험 결과는 플레이어의 이동컨트롤 조작 횟수, 조작주기 당 걸린 시간, 총 플레이 타임을 연구 데이터로 추출하였다.
- 연구실험의 비교군인 VR 게임을 제작하기 위한 디스플레이 디바이스로 그림 [Fig. 3]의 기어 VR 컨트롤러(ET-YO324)가 사용되었다. 블루투스 키보드와 마우스를 연결하여 2D, 3D 게임과 동일한 사용자 조작 환경을 구성하였다.
- 실험설계 된 2D게임은 전지적 시점으로 사용자는 캐릭터위치·목적지·이동루트 정보를 동시에 파악할 수 있다.
- VR게임 조작 딜레이 연구가설을 검증하기 위해 서울과 대전 소재 대학의 게임전공 학부생을 대상으로 2017년 9월부터 11월까지 인터페이스 실험을 실시하였다. 총 121명을 대상으로 실험을 진행하였으며 예외 상황이 발생한 22건의 실험 데이터를 제외하고 99건의 데이터를 연구에 활용하였다.
- VR게임 조작 딜레이 연구가설을 검증하기 위해 서울과 대전 소재 대학의 게임전공 학부생을 대상으로 2017년 9월부터 11월까지 인터페이스 실험을 실시하였다. 총 121명을 대상으로 실험을 진행하였으며 예외 상황이 발생한 22건의 실험 데이터를 제외하고 99건의 데이터를 연구에 활용하였다. [Fig.
- 게임 형식에 따른 조작주기 시간의 평균을 구하고 이후 비교군 VR 형식과과 대조군 2D·3D의 차이를 각각 검정하였다. 본 실험 평가에서는 각각 동일한 표본 수 33건을 확보하여 진행하였다. [Table 2]는 독립 집단인 2D·3D·VR 평균 사용자조작 주기 집단 통계량인 평균시간, 표준편차, 평균의 표준오차를 나타낸 표이다.
데이터처리
- 완성된 VR게임은 사용자조작 정보처리 실험의 대조군으로 2D, 3D 게임의 비교군과 함께 사용자조작 주기 및 평균 클리어 시간 테스트를 진행하였다. 실험 결과 데이터는 독립표본 T 검정을 실시하였다. 실험으로 도출된 VR게임의 평균 사용자조작 시간에 대한 2D, 3D 게임 대조군과 각각 T 검정을 진행하였다.
- 실험 결과 데이터는 독립표본 T 검정을 실시하였다. 실험으로 도출된 VR게임의 평균 사용자조작 시간에 대한 2D, 3D 게임 대조군과 각각 T 검정을 진행하였다. 각각의 결과분석을 바탕으로 VR게임이 가지는 사용자 조작의 차이점과 효율성 가설 검증을 진행하였다.
- 실험으로 도출된 2D·3D·VR 형식 조작 주기 실험 데이터의 평균값에 대한 T검정을 진행하였다.
- 실험으로 추출된 사용자 조작 주기는 검증하기 위하여 독립표본 T검정을 실시하였다. T검정을 위한 패키지로는 ‘PASW Statistics 18'을 사용하였다.
- 위의 결과를 토대로 사례수가 같은 소표본 T검정 공식을 선택하여 2D·VR과 3D·VR의 T값을 구하였다.
성능/효과
- 3D·VR 형식에 따른 사용자 조작주기 평균시간의 차이는 유의미의 귀무가설이 채택되어 차이가 없다 판명 되었다.
- 는 2017년 6 월 VR과 AR, 그리고 MR 업계 전문가 600명을 대상으로 한 설문조사 결과를 담은 보고서를 발간, 업계의 현 주소를 공개했다. 개발자들은 AR과 MR이 VR보다 유망하다는 입장을 보였으나, 수익화 단계에 이르기 까지는 상당 시간이 소요될 것으로 내다봤다. VR 시장의 해결과제로 새로운 콘텐츠보다 기술에 대한 지나친 집착, 과거의 틀에 얽매여 있는 게임 디자인 등이 문제점으로 지목되었다.
- 공개한 연구 결과에 의하면, 기존 게이머들의 경우 플레이했던 게임경험에서의 행동 패턴을 보여 VR 게임에 맞지 않는 조작 행위가 잦았다. 게임을 플레이해 본 경험이 적을수록 VR 게임이 요구하는 행동을 그대로 실행하였다.
- 검정 결과를 바탕으로 2D·VR 형식에 따른 사용자조작 주기 평균시간의 차이는 검증되었다.
- 2D·VR과 같이 기각 영역을 결정한다면 3D·VR 형식에 따른 조작주기 평균시간은 귀무가설이 채택되어 차이가 없다는 결론을 내릴 수 있었다.
- 유의수준 p<0.05 수준을 기분으로 귀무가설에 대한 기각 영역을 결정한다면 2D·VR 형식에 따른 조작주기 평균시간의 차이가 있다는 결론을 내릴 수 있었다.
- 따라서 1인칭 시점 VR 형식의 사용자 조작보다 신속한 조작 반응을 이끌어 내었다. 하지만 실험결과 3인칭 시점 3D 형식의 사용자 조작과 VR 형식의 사용자 조작에 관한 유의미한 차이점을 구분하는 것은 실패하였다.
- 연구는 다음과 같은 한계점을 가지고 있다. 첫째는 3D와 VR 형식 사용자 조작 설계 시, 두 형식의 인터페이스 입출력 조작처리 구분이 모호해졌다. HCI 관점 상 분류 기준 확립이 안 된 결과 T 검정을 통한 3D·VR 형식 비교 가설검증의 실패 이유로 판단된다.
후속연구
- 이로 인해 시장에 출시된 VR기기의 전용 컨트롤러에 적용 검증에 대한 한계를 가진다. 추후 이 한계점을 보완한 VR 환경 사용자 조작 효율성에 관한 연구가 진행 예정이다.
- VR 기술은 게임 콘텐츠 개발과 소비를 통해 발전해 왔으며, 게임 또한 VR 환경을 통해 보다 나은 실존감과 몰입도를 제공할 수 있다고 판단한다. 본 연구 또한 VR 환경 게임콘텐츠 사용자 조작 효용성 검토의 하나의 방법론이 되길 기대한다.
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