[논문]가상현실(VR)에서 조작행위가 사이버멀미에 미치는 영향

고윤서; 한정완

doi:10.14400/jdc.2020.18.6.451

가상현실(VR)에서 조작행위가 사이버멀미에 미치는 영향
A study on the effect of virtual reality operations on cyber motion sickness 원문보기

디지털융복합연구 = Journal of digital convergence, v.18 no.6, 2020년, pp.451 - 457

고윤서 (한양대학교 산업디자인학과) , 한정완 (한양대학교 산업디자인학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 멀미 측정 도구인 SSQ도구를 바탕으로 가상현실에서 조작행위에 따라 나타나는 멀미 정도를 측정하여 비교분석을 통해 사이버멀미에 영향을 미치는 요인 및 증상을 규명하는 데 목적이 있다. 연구결과 첫 번째 실험인 조작방식실험에서는 간단한 조작방식이 멀미가 높게 측정되었으며 Nausea요인의 영향을 크게 받는 것으로 측정되었다. 이에 대한 증상으로 Nausea, Burping, Headache증상이 발현되었다. 두번째 신체회전방식 실험에서는 신체회전반경이 클수록 멀미가 높게 측정되었으며 Nausea요인의 영향을 크게 받는 것으로 측정되었다. 이에 대한 증상으로 Burping, Headache, Fullness of head증상이 발현되었다. 세번째 신체이동방식 실험에서는 행위를 수반하지 않은 컨트롤러의 이동방식이 멀미가 높게 측정되었으며 Nausea요인의 영향을 크게 받는 것으로 측정되었다. 이에 대한 증상으로 Sweating, Headache, Fullness of head증상이 발현되었다. 본 연구를 통해 가상현실에서 신체(고개, 상체, 하체)가 고정되고 조작이 단순 할수록 사용자는 멀미에 민감하게 반응하며, 신체회전에 있어 회전반경이 클수록 멀미에 민감하게 반응하는 것을 확인하였다. 본 연구는 VR조작행위에 대한 멀미와 영향을 미치는 요인과 증상을 규명하는데 의의가 있으며 향후 VR콘텐츠 개발자들이 사용자의 특정 행위 멀미 정도와 증상에 관하여 인지하고 콘텐츠 개발에 활용 될 것으로 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the degree of motion sickness displayed according to actions in virtual reality is measured based on the SSQ tool, a measuring tool, and factors and symptoms affecting cyber motion sickness are investigated through comparative analysis. In the first experiment, the operation method experiment, the simple operation method is measured to be highly affected by the Nausea factor. As symptoms of this, nausea, burp and headache symptoms were developed. In the second experiment, the larger the body rotation radius, the higher the motion sickness was measured, and the greater the influence of Nausea factors. Symptoms of this were the symptoms of burping, headaches, and a full head. In the third experiment, the physical mobility experiment, motion sickness was measured highly in the non-action controller. It was measured to be greatly affected by the Nausea factor. Symptoms of this include fever, headache, and a full head. Through this study, we found that the more fixed and simple the body is operated in virtual reality, the more sensitive the user is to motion sickness, and the larger the radius of rotation, the more sensitive it is to motion sickness. This study is meaningful in identifying factors and symptoms that affect motion sickness and VR manipulation, and is expected to be used by developers in the future to recognize the degree and symptoms of motion sickness of users and to develop content.

주제어

표/그림 (19)

그림 Fig. 1. Experimental environment
표 Table 1. Status of Survey
표 Table 2. Experimental planning
표 Table 3. SSQ Calculation method
그림 Fig. 2. SSQ Value Comparison Chart (Experimental-1)
그림 Fig. 3. SSQ Value Comparison Chart (Experimental-2)
표 Table 4. Compare SSQ Values (Experimental-1)
표 Table 5. Comparison of Nausea symptom values (Experimental-1)
표 Table 6. Comparison of Oculomotor symptom values (Experimental-1)
표 Table 7. Comparison of Disorientation symptom values (Experimental-1)
그림 Fig. 4. SSQ Value Comparison Chart (Experimental-3)
표 Table 8. Compare SSQ Values (Experimental-2)
표 Table 9. Comparison of Nausea symptom values (Experimental-2)
표 Table 10. Comparison of Oculomotor symptom values (Experimental-2)
표 Table 11. Comparison of Disorientation symptom values (Experimental-2)
표 Table 12. Compare SSQ Values (Experimental-3)
표 Table 13. Comparison of Nausea symptom values (Experimental-3)
표 Table 14. Comparison of Oculomotor symptom values (Experimental-3)
표 Table 15. Comparison of Disorientation symptom values (Experimental-3)

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

하지만 사용자의 특정 행위에 따라 발현되는 사이버멀미의 증상에 대한 연구는 아직 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 조작 행위에 따라 나타나는 멀미 정도를 측정하여 비교 분석을 통해 사이버멀미에 영향을 미치는 요인과 증상을 규명하고자 한다.

제안 방법

SSQ 계산값에 따라 Nausea, Oculomotor, Disorientation, Total Score로 각 멀미에 대한 값을 도출하였으며 도출된 요인값에 대한 증상값을 비교분석하였다.
이는 게임 장르는 동일하지만 “A게임”에서는 좁은 맵환경과 조작행위에 있어 사용자의 동적인 행위를 요구하는 반면에 “B게임”에 서는 넓은 맵환경과 조작행위에 있어 사용자의 정적인 행위를 요구 한다. 때문에 조작환경에 따라 요구되는 행위가 사이버멀미에 차이가 있는지 알아보기 위해 두 게임을 선정하여 실험을 진행하였다.
또한 모든 실험 환경은 사용자에게 깊은 몰입감을 주기 위해 플레이 영역에 권장되는 공간인 3m×3m의 플레이영역 안에서 실험을 진행하였다[15].
본 연구의 실험은 “A게임” 과 “B게임”을 나누어 총 6회에 걸쳐 진행하였으며, 피실험자는 실험에 대한 설명을 충분히 듣고 진행자의 통제에 의해 5분동안 VR실험을 진행한 뒤 각 행위에 따른 SSQ를 측정하였다. 또한 모든 실험단계에서 다음 단계의 실험으로 넘어갈 때 이월 효과(Carry-over effect)를 줄이기 위해서 10분간의 휴식을 실시하였다.
본 연구에서는 VR조작행위에 따라 나타나는 멀미 정도를 측정하여 비교분석을 통해 사이버멀미에 영향을 미치는 요인과 증상을 규명하고자 SSQ를 이용하여 각 조작행위에 대한 멀미를 측정하였다. 분석결과 조작방식에 있어 고개를 고정시킨 간단한 조작방식의 Total score값이 높게 측정되었으며, 신체회전방식에 있어 신체회전 반경이 클수록 Total score값이 높게 측정되었다.
본 연구의 실험은 “A게임” 과 “B게임”을 나누어 총 6회에 걸쳐 진행하였으며, 피실험자는 실험에 대한 설명을 충분히 듣고 진행자의 통제에 의해 5분동안 VR실험을 진행한 뒤 각 행위에 따른 SSQ를 측정하였다.
세번째 실험에서는 이동방식에 있어 “A게임”은 지정된 구역 안에서 행위를 수반한 이동을 요구하는 반면 “B게임”의 경우 넓은맵의 환경 때문에 행위를 수반하지 않고 컨트롤러로 이동하는 점이 있다. 이에 신체이동방식에 따른 멀미 정도를 측정하기 위해 고개를 통제하였으며 신체는 180도만 회전할 수 있도록 하였다. 이는 게임 내 이동시 컨트롤러를 사용할 경우 사용자가 보고 있는 “HMD”의 방향 기준으로 이동하기 때문에 원활한 게임 진행을 위해서 상체는 일부 회전할 수 있도록 허용하였다.
두 번째 실험은 적이 나타나는 반경에 있어 “A게임”은 180도 안에서 적들이 나타나는 반면, “B게임”은 360도로 적들이 나타나 신체를 회전하여 조작해야 하는 방식을 가지고 있다. 이에 신체회전방식에 따른 멀미 정도를 측정하기 위해 고개와 하체를 통제하여 측정하였다. 세번째 실험에서는 이동방식에 있어 “A게임”은 지정된 구역 안에서 행위를 수반한 이동을 요구하는 반면 “B게임”의 경우 넓은맵의 환경 때문에 행위를 수반하지 않고 컨트롤러로 이동하는 점이 있다.
이에 조작방식에 따른 멀미 정도를 측정하기 위해 상체와 하체를 통제하였으며, “A게임”의 경우 장비 사용 시 고개이동을 허용하는 반면 “B게임”은 고개를 고정된 상태에서 멀미를 측정하였다.

대상 데이터

본 연구를 위해 사용된 콘텐츠로 “Steam”에서 제공하는 유사한 액션 장르 게임인 “A게임: Front Defense”, “B게임: RawData”게임을 선정하였다.

이론/모형

본 연구에서는 사용자에게 생생한 조작 환경을 제공하기 위해 HTC VIVE를 사용하였다. HTC VIVE는 두개의 라이트하우스 센서로 공간 안에서 사용자의 위치와 동작을 입체적으로 트래킹하여 물체조작 및 정밀한 이동이 가능하다[14].

성능/효과

각 행위에 따른 사이버멀미에 미치는 요인을 분석한 결과 Nausea요인의 영향을 크게 받는 것으로 측정 되었다. Total score가 높게 측정된 행위에 대한 증상을 비교한 결과 조작방식에서 Nausea, Burping, Headache증상 의 영향을 크게 받으며 신체회전방식에서 Burping, Headache, Fullness of head증상의 영향을 크게 받는다. 또한 신체이동방식에서 Sweating, Headache, Fullness of head증상의 영향을 크게 받는 것으로 측정 되었다.
또한 신체이동방식에 있어 행위를 수반하지 않은 컨트롤러의 이동방식의 Total score값이 높게 측정 되었다. 각 행위에 따른 사이버멀미에 미치는 요인을 분석한 결과 Nausea요인의 영향을 크게 받는 것으로 측정 되었다. Total score가 높게 측정된 행위에 대한 증상을 비교한 결과 조작방식에서 Nausea, Burping, Headache증상 의 영향을 크게 받으며 신체회전방식에서 Burping, Headache, Fullness of head증상의 영향을 크게 받는다.
Total score가 높게 측정된 행위에 대한 증상을 비교한 결과 조작방식에서 Nausea, Burping, Headache증상 의 영향을 크게 받으며 신체회전방식에서 Burping, Headache, Fullness of head증상의 영향을 크게 받는다. 또한 신체이동방식에서 Sweating, Headache, Fullness of head증상의 영향을 크게 받는 것으로 측정 되었다. 이를 통해 VR조작행위에 있어 사용자의 신체가 고정되고 행위가 단순할수록 멀미에 민감하게 반응 하는 것을 알 수 있으며, 신체회전에 있어서 회전 반경이 클수록 멀미에 민감하게 반응하는 것을 확인하였다.
본 연구에서는 VR조작행위에 따라 나타나는 멀미 정도를 측정하여 비교분석을 통해 사이버멀미에 영향을 미치는 요인과 증상을 규명하고자 SSQ를 이용하여 각 조작행위에 대한 멀미를 측정하였다. 분석결과 조작방식에 있어 고개를 고정시킨 간단한 조작방식의 Total score값이 높게 측정되었으며, 신체회전방식에 있어 신체회전 반경이 클수록 Total score값이 높게 측정되었다. 또한 신체이동방식에 있어 행위를 수반하지 않은 컨트롤러의 이동방식의 Total score값이 높게 측정 되었다.
신체이동방식 따른 Disorientation요인 증상값의 비교결과 “A게임” 대비 “B게임”의 Fullness of head증상의 증가율이 61.5%로 측정 되었다.
신체이동방식에 따른 Nausea요인 증상값의 비교결과 “A게임” 대비 “B게임”의 Sweating증상의 증가율이 150%로 측정 되었다.
신체이동방식에 따른 Oculomotor요인 증상값의 비교결과 “A게임” 대비 “B게임”의 Headache증상의 증가율이 111.1%로 측정 되었다.
신체이동방식에 있어 “A게임” 보다 “B게임”에서 Nausea, Oculomotor, Disorientation값이 높게 측정되었으며, “A게임” 대비 “B게임” Total score의 증가율 이 16.5%로 상승하였다.
신체회전방식에 따른 Disorientation요인 증상값의 비교결과 “A게임” 대비 “B게임”의 Fullness of head증상의 증가율이 200.0%로 측정 되었다.
신체회전방식에 따른 Nausea요인 증상값의 비교결과 “A게임” 대비 “B게임”의 Burping증상의 증가율이 400%로 측정 되었다.
신체회전방식에 따른 Oculomotor요인 증상값의 비교결과 “A게임” 대비 “B게임”의 Headache증상의 증가율이 116.7%로 측정 되었다.
신체회전방식에 있어 “A게임”보다 “B게임”에서 Nausea, Oculomotor, Disorientation값이 높게 측정 되었으며, “A게임” 대비 “B게임”의 Total score의 증가율이 66.7%로 상승하였다.
또한 신체이동방식에서 Sweating, Headache, Fullness of head증상의 영향을 크게 받는 것으로 측정 되었다. 이를 통해 VR조작행위에 있어 사용자의 신체가 고정되고 행위가 단순할수록 멀미에 민감하게 반응 하는 것을 알 수 있으며, 신체회전에 있어서 회전 반경이 클수록 멀미에 민감하게 반응하는 것을 확인하였다. 본 연구는 VR조작행위 중 발생하는 사이버멀미와 영향을 미치는 요인 및 증상을 규명하는데 의의가 있으며 향후 개발자들이 사용자의 특정 행위 멀미 정도와 증상에 관하여 인지하고 콘텐츠 개발에 활용될 것으로 기대한다.
조작방식에 따른 Disorientation요인 증상값의 비교결과 “A게임” 대비 “B게임”의 Nausea증상의 증가율이 150%로 측정 되었다.
조작방식에 따른 Nausea요인 증상값의 비교결과 “A 게임” 대비 “B게임”의 Nausea, Burping증상의 증가율이 150%로 측정 되었다.
조작방식에 따른 Oculomotor요인 증상값의 비교결과 “A게임” 대비 “B게임”의 Headache증상의 증가율이 80%로 측정 되었다.
조작방식에 있어 “A게임”보다 “B게임”에서 Nausea, Oculomotor, Disorientation값이 높게 측정되었으며, “A게임” 대비 “B게임”의 Total score의 증가율이 21.2%로 상승하였다.

후속연구

이를 통해 VR조작행위에 있어 사용자의 신체가 고정되고 행위가 단순할수록 멀미에 민감하게 반응 하는 것을 알 수 있으며, 신체회전에 있어서 회전 반경이 클수록 멀미에 민감하게 반응하는 것을 확인하였다. 본 연구는 VR조작행위 중 발생하는 사이버멀미와 영향을 미치는 요인 및 증상을 규명하는데 의의가 있으며 향후 개발자들이 사용자의 특정 행위 멀미 정도와 증상에 관하여 인지하고 콘텐츠 개발에 활용될 것으로 기대한다. 본 연구의 한계점으로는 충분한 수의 실험자를 확보하지 못한 점과 사이버멀미가 유발되는 요인인 기술적 요인 및 개인적 특성이 배제된 상태에서 실험이 진행되었다는 점이다.
본 연구는 VR조작행위 중 발생하는 사이버멀미와 영향을 미치는 요인 및 증상을 규명하는데 의의가 있으며 향후 개발자들이 사용자의 특정 행위 멀미 정도와 증상에 관하여 인지하고 콘텐츠 개발에 활용될 것으로 기대한다. 본 연구의 한계점으로는 충분한 수의 실험자를 확보하지 못한 점과 사이버멀미가 유발되는 요인인 기술적 요인 및 개인적 특성이 배제된 상태에서 실험이 진행되었다는 점이다. 추후 연구에서는 사이버멀미와 개인적 특성의 관계에 대해 검증하는 연구를 진행하여 연구의 신뢰성을 높일 예정이다.
본 연구의 한계점으로는 충분한 수의 실험자를 확보하지 못한 점과 사이버멀미가 유발되는 요인인 기술적 요인 및 개인적 특성이 배제된 상태에서 실험이 진행되었다는 점이다. 추후 연구에서는 사이버멀미와 개인적 특성의 관계에 대해 검증하는 연구를 진행하여 연구의 신뢰성을 높일 예정이다.

참고문헌 (15)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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