감정반응형 가상수족관 제작 및 그 활용 가능성에 관한 탐색적 연구

Abstract

디지털 기술의 발전으로 인터랙션 및 융복합 기법 같은 새로운 미디어 경험이 가능해졌고, 이를 바탕으로 가상 수족관을 제작하고 그 유용성을 살펴본다. 전통적인 수족관은 평온함을 주는 장소로 사랑받아왔지만, 모든 사람이 직접 방 문하기는 어렵다. 디지털 기술은 이러한 제약을 극복하여 언제 어디서나 가상의 수 족관 경험을 제공한다. 특히 도시에서 자연을 멀리한 사람들에게 가상 수족관은 자 연의 미와 평온함을 느끼게 해 주며, 현대인들에게 휴식과 위안을 제공하는 중요한 역할을 한다. 가상 수족관 제작의 필요성이 부각되면서 현실적인 해양 생물의 움직임을 위한 독창적인 디자인과 애니메이션 기법을 사용하여 독창적인 가상 수족관을 제작하였 다. 이 연구에서는 해양디자인과 애니메이션, 딥러닝, 인터랙션 기법 등 복합적 융 합 기술을 사용하여 사람들의 반응을 관찰 및 반응을 살펴보고 그 유용성을 찾아 내고자 한다. 이런 기술들의 융합으로 사용자는 보다 현실적이고 풍부한 가상 수족 관 경험을 할 수 있다. 이 가상 수족관 제작에 사용된 주된 기술과 방법들은 다음과 같다. 마야라는 소프트웨어는 가상 수족관의 3D 모델링, 리깅 및 애니메이션 작업에 주로 사용된다. 특히 복잡한 해양 생물의 구조와 움직임을 더 자연스럽게 만들어내 기 위해 마야에서의 디테일과 정밀도가 필요하다. 다음은 섭스텐스 페인터 및 포토샵으로 텍스쳐의 정교함을 살리고 사실감 있는 표현들을 구현하였다. 그 다음은 언리얼 엔진을 통해 실시간 렌더링과 터치 인터랙 션을 제공한다. 그 결과 사용자는 가상의 수족관에서 생물들과 실시간으로 상호작용하면서 그 몰입감을 직접 느낄 수 있다. 추가적으로, 사용자의 감정과 행동을 어류의 색상으로 변환하기 위해서는 Keras, OpenCV, 그리고 dlib 같은 딥러닝 및 컴퓨터 비전 라이브러리가 사용된다. 예를 들면, Keras는 사용자의 얼굴 표정으로 감정을 파악하는 데 쓰이고, OpenCV 와 dlib는 사용자의 얼굴과 눈의 움직임을 통해 그의 행동과 시선을 추적한다. 이렇게 다양한 기술들이 합쳐져 가상 수족관은 단순한 관람용 공간을 넘어서 사용자와 직접 상호작용하는 공간으로 변화하게 된다. 본 연구에서는 사람의 감정을 감지해 어류의 색상을 바꾸는 기능은 매우 독특 하다. 첫째, 사용자마다 감정에 따라 수족관 안의 어류 색상이 달라지기 때문에 그들 만의 개인적이고 특별한 경험을 할 수 있다. 예를 들어, 어떤 사람이 행복을 느낄 때 해당 색상이 밝고 활기차게 변한다면, 그 순간은 그 사람에게 더욱 의미 있게 느껴질 것이다. 둘째, 색상은 사람의 감정에 큰 영향을 미치기 때문에, 가상 수족관에서 보여주 는 색상 변화를 통해 긍정적인 기분 전환을 유도하거나 편안함을 제공하는 심리적 효과를 경험할 수 있다. 셋째, 이러한 감정 반응 기술은 사용자와 가상 환경 사이의 상호작용을 깊게 해준다. 그저 관찰하는 수준을 넘어 사용자의 감정까지 반영되어, 이를 통해 더욱 풍부한 경험을 제공한다. 넷째, 감정을 통한 색상 변화는 사용자끼리의 새로운 의사소통 방법이 될 수 있 다. 가령, 친구와 함께 가상 수족관을 방문하면, 어류의 색상을 통해 각자의 감정 상태를 공유하고 이해하는 것이 가능하다. 다섯째, 감정에 따라 변하는 어류의 색상은 예술적인 표현의 한 형태로 볼 수 있다. 이러한 동적인 변화는 가상 수족관을 독특한 예술 작품처럼 만든다. 결국, 감정을 감지해 어류의 색상을 변환하는 이 기술은 사용자에게 다양한 장 점을 제공한다. 이것은 기술과 예술이 어우러진 새로운 영역을 탐구하는 것으로, 디지털 환경에서의 미래 가치가 크다. 사용자의 감정과 행동에 따라 변하는 수족관의 환경은 그에게 개인적인 경험을 제공하게 되며, 이는 디지털 기술의 진보를 통해 생겨난 새로운 형태의 인터랙티브 한 엔터테인먼트라고 볼 수 있다. 끝으로 수족관이 사람에 미치는 영향에 대해서는 수족관 제작이 끝난 후 디자 이너, 애니메이션 전문가, 심리학자, 정신과학 전문가, 신경과학 전문가를 대상으로 심층 인터뷰를 진행하여 그 유용성을 탐색해 보았다. 그 결과 첫째, 기존의 연구들과는 다르게 예술과 공학 등 다양한 학문들의 융합 으로 독창적이면서도 질적으로 우수한 결과물을 만들어낼 수 있었다. 현재 구현된 인간의 터치에 반응하고 얼굴 표정을 실시간으로 읽는 기술들은 존재하나, 이를 결 합하여 읽은 감정을 색상으로 변환하여 디자인까지 고려한 고품질의 가상 수족관 제작 콘텐츠는 보기 어렵다. 둘째, 정서적 표현이 제한된 자폐증 어린이들이나 1인 가구들에게 긍정적인 영 향을 줄 수 있다고 본다. 심리적 평온과 안정감을 제공하고, 집중력을 향상시키며, 사회적 상호작용을 촉진한다. 특히 도시에서 자연과의 접촉이 제한된 사람들에게는 자연과의 연결고리 역할을 한다. 결국, 수족관은 심리적 안정, 학습 능력 향상, 사회 적 교류, 그리고 자연에 대한 인식 등 다양한 긍정적 효과를 제공한다. 셋째, 가상 수족관은 디지털 기술을 활용하여 전통적인 수족관의 경험을 재현하 며, 실제 생물을 필요로 하지 않아도 실제와 유사한 경험을 제공한다. 가상 수족관 또한 실제 수족관과는 또 다른 긍정적인 요인들을 제시한다. 곧, 사람들에게 평온 함과 안정감을 가져다주고, 전통 수족관에서 볼 수 없었던 독특한 시각 효과를 가 져와 관람자의 창의력과 상상력을 자극한다. 특히 건강상, 또는 방문하기 어려운 환경에 있는 사람들에게 접근성 측면에서도 큰 장점을 가진다. 넷째 어린 아이들이나 청소년들에게 자연과의 조화로운 공존의 중요성을 깨닫 게 하여 정서발달 및 교육에 기여한다. 콘텐츠의 시각화로 접근하기 어려웠던 생명 체들을 쉽게 접하고 관찰하여 다양한 교육 분야로 활용할 수 있다. 다섯째, 이 가상 수족관은 게임용이나 정신질환자들의 진단 및 치료에 필요한 도구로 발전시킬 수 있다. 현재 제작된 가상 수족관은 정신질환자의 진단 및 치료 에 적용하기에는 한계가 많다. 그렇지만 AI의 발달과 디자인, 애니메이션, 딥런닝 등의 기술이 발전하게 되면, 인간의 감정을 좀 더 세분화하고 이에 따른 가상현실 속의 물고기의 반응(움직임이나 색상 변화 등)이 좀 더 정교화되고 이에 따른 자료 가 축적된다면, 이 수족관과 인간의 상호작용을 통해서 정신과 진단과 치료에도 사 용할 수 있는 도구로 진화할 것이다. 여섯째, 이 가상 수족관은 동물복지와 환경문제 해소에도 기여한다. 전통적인 수족관에서는 실제 어류를 사용하므로, 이로 인해 발생할 수 있는 동물복지 문제와 생태계 교란 문제가 있다. 가상 수족관은 이러한 문제를 해결하는 대안이 될 수 있 다. 어류를 실제로 방류하는 것을 억제함으로써 생태계 보호에 기여할 뿐만 아니 라, 관상용 어류에 대한 수요를 줄여 어류 보호에도 도움이 된다. 이는 환경 문제 에 대한 인식을 제고하고, 지속 가능한 환경 보호 전략의 일환으로 활용될 수 있 다. 결론적으로 볼 때, 여기에서 제작된 가상 수족관의 융합 기술은 사용자 경험의 질을 높이고 감정 반응을 적절히 반영하며, 인터랙션을 풍부하게 하고, 심리적 안 정을 제공하는 등 여러 면에서 우수한 평가를 받고 있다. 이러한 기술은 특별히 정 신 건강, 교육, 엔터테인먼트 분야에서 활용될 수 있는 가능성이 크다. 나아가 상호 작용 방식의 다양화, 감정 인식 및 동작 인식의 한계, 임상 분야에서의 적용 제한 등의 개선 사항을 통해 발전시킨다면, 가상 수족관은 교육, 게임, 의료 등 다양한 분야에서 사용자 경험을 극대화하는 혁신적인 매체로 성장할 수 있을 것이다.