티스토리 뷰
립 모션 기술
Leap Motion Controller는 데스크톱 위쪽으로 배치되도록 설계된 작은 USB 주변 장치이며, 또한 가상현실 헤드셋에 탑재될 수 있다. 이 장치는 2개의 단색 IR 카메라와 3개의 적외선 LED를 사용하여 약 1미터 거리에서 대략 반구형의 영역을 관찰한다. LED는 패턴 없는 IR 광을 생성하고 카메라는 초당 거의 200 프레임의 반사 데이터를 생성한다. 그리고 USB 케이블을 통해 호스트 컴퓨터로 전송되고, 회사 소프트웨어가 계산식 함수로 사용하여 분석하고, 두 카메라에서 생성된 2D 프레임을 비교하여 어떤 방식으로든 3D 위치 데이터를 합성한다. 관찰 면적이 작아지고 기기의 해상도가 높아져 거실 크기의 공간에서 전신 동장 추적에 더 적합한 키넥트와 차별화된다. CNET에 대한 시연에서 컨트롤러는 웹 사이트 탐색, 지도에 핀치 투 줌 제스처 사용, 고정밀 그리기 및 복잡한 3D 데이터 시각화 조작과 같은 작업을 수행하는 것으로 나타났다. 립 모션은 처음에 이 장치를 위한 응용 프로그램을 만드는 데 관심이 있는 개발자들에게 수천 개의 유닛을 배포했다. 도약 모션 컨트롤러는 2013년 7월에 처음 출시되었다. 2016년 2월, 립 모션은 핵심 소프트웨어에 대한 주요 베타 업데이트를 발표했고. 오리온이라고 불리는 그 소프트웨어는 가상현실에서 손동작 추적을 위해 설계되었다.
립 모션의 손동작 작동 원리
초기 하드웨어 프로토타입에서 최신 제미니 추적 플랫폼에 이르기까지 울트라랩의 손동작 추적 하드웨어와 소프트웨어는 큰 발전을 이루었다. 원시 센서 데이터가 개발자가 응용 프로그램에서 사용할 수 있는 유용한 정보로 변환되는 방법이 있으니 소개해 보겠다. 핸드 트래킹 하드웨어의 관점에서 손동작 추적은 비교적 간단하다. 장치의 심장은 두 대의 카메라와 일부 적외선 LED이다. 이들은 가시광선 스펙트럼 밖에 있는 850 나노미터의 파장에서 적외선을 추적한다. LED는 카메라 프레임 속도와 동기화하여 펄스를 발생시켜 전력 사용량을 크게 줄이고 강도를 높일 수 있다. 울트라 랩의 손동작 추적 모듈인 도약 모션 컨트롤러와 스테레오 IR 170 카메라 모듈은 이 원리로 작동하며, 울트라랩 손 추적 기능이 내장된 바르조의 헤드셋과 퀄컴의 XR2 참조 디자인을 사용하여 제작된 VR 또는 AR 헤드셋도 이와 같이 작동한다.
초고속 손동작 추적 상호작용 영역
광각 렌즈는 사용자의 손을 감지할 수 있는 큰 상호작용 영역을 만드는 데 사용된다. 도약 모션 컨트롤러는 일반적인 시야 140x120 에서 장치로부터 연장되는 10cm에서 60cm 이상의 상호 작용 영역을 가지고 있다. 스테레오 IR 170 카메라 모듈은 10cm에서 75cm 이상으로 확장되며 170x170의 일반적인 시야로 훨씬 더 큰 상호 작용 영역을 갖는다. 점프 모션 컨트롤러는 역피라미드, 스테레오 IR 170은 역피라미드 형태를 띤다. 이것은 쌍안경 카메라의 시야가 교차하여 만들어진다. 특정 거리를 넘어 3D로 손의 위치를 추론하기가 훨씬 어려워지기 때문에 공간을 통한 LED 빛의 전파에 의해 범위가 제한된다. LED 광도는 궁극적으로 USB 연결을 통해 끌어낼 수 있는 최대 전류에 의해 제한된다. 이때 핸드 트래킹 장치의 USB 컨트롤러는 센서 데이터를 자체 로컬 메모리로 읽고 필요한 해상도 조정을 수행한다. 그런 다음 이 데이터는 USB를 통해 울트라 랩의 핸드 트래킹 소프트웨어로 스트리밍 된다. 데이터는 왼쪽과 오른쪽 카메라로 분리된 근적외선 광 스펙트럼의 그레이스케일 스테레오 이미지의 형태를 취한다. 일반적으로 장치의 LED로 직접 켜지는 물체만 볼 수 있다. 하지만, 백열전구, 할로겐, 그리고 햇빛은 또한 적외선으로 그 장면을 밝힐 것이다. 면 셔츠와 같은 특정한 것들이 가시적인 스펙트럼에서 어둡더라도 하얗게 보일 수 있다는 것을 누구나 알아차릴 수 있을 것이다.
손동작 추적 소프트웨어
일단 이미지 데이터가 컴퓨터로 스트리밍되면, 이제 수학적으로 무거운 짐을 들어 올려야 할 때가 온 것이다. 일반적으로 사람의 손 추적 플랫폼은 깊이 맵을 생성하지 않고 원시 센서 데이터에 고급 알고리즘을 적용한다. 도약 모션 서비스는 이미지를 처리하는 컴퓨터의 소프트웨어인데, 배경 물체와 주변 환경 조명을 보정한 후, 이미지는 장치가 보는 것의 3D 표현을 재구성하기 위해 분석된다. 다음으로, 추적 레이어는 데이터를 일치시켜 손가락과 같은 추적 정보를 추출한다. 우리의 손 추적 알고리즘은 3D 데이터를 해석하고 폐색 된 물체의 위치를 추적한다. 데이터의 원활한 시간적 일관성을 보장하기 위해 필터링 기술이 적용된다. 소프트웨어의 5세대 제미니의 손동작 추적 알고리즘은 그 어느 때보다 강력하다. 주요 이점 중 하나는 양손 상호 작용에 대한 성능 향상이라고 볼 수 있다.
컨트롤러는 고객들에게 리뷰를 제공하기 위해 출시되었다. 하지만 일부 리뷰어들에게 그 제품은 압도적으로 느껴지고 과대 광고에 부응하지 못하게 되었다. 그것은 감탄할 만한 흥미로운 물건이지만 "실제 일상에서 사용하기에 유용하지는 않다"며 일부 사람들에게는 신기한 경험을 한 것으로 느끼게 했다. 일부 리뷰는 제품의 성공과 혁신에 대해 신중한 낙관론을 피력했다. 다른 리뷰어들에게는 도약 모션 컨트롤러는 엄청난 인상적으로 보였고, 이 장치는 뛰어난 모션의 컴퓨터 비전에 대한 인상적인 숙달성을 보여준다고 말했다. 오리온 소프트웨어는 손동작의 추적 기능이 개선되고 시스템이 계속 개선됨에 따라 일부 사용자들은 인터페이스로서의 가치를 떨어뜨릴 정도로 자주 실패한다고 말했다. 오리온 베타는 기존 주변기기에서만 작동하며, 회사는 오리온 하드웨어가 미래의 가상현실 헤드셋에 내장될 것이라는 내용을 밝혔다.