가상현실에서 아바타의 얼굴 이미지가 사용자의 체화감과 현존감에미치는 영향
The Influence of Avatar's Face Image on User's Embodiment and Presence in Virtual Reality
초록/요약
최근 2019년부터 시작된 코로나 상황이 장기화되며 대면하는 것이 어려워지며 물리적 거리감이 생겨 온라인 가상회의 플랫폼이 빠르게 성장하고 5G 네트워크 통신 구축이 이루어지며 메타버스가 급부상하였다. 이와 함께 가상현실 시장에서는 아바타의 얼굴 이미지를 사용자의 얼굴로 활용하는 콘텐츠와 플랫폼, 서비스가 증가하고 있다. 많은 연구자들은 아바타의 외형과 실제 사용자의 외형과 특징의 관계와 사용자의 경향성에 대한 연구를 진행해 왔다. 하지만 가상환경을 아바타의 1인칭 시점으로 콘텐츠를 체험하는 가상현실의 경우에는 사용자의 실제 얼굴에 관련한 아바타 연구는 아직 이루어진 바가 없다. 현재의 시장의 경향에 따라 실제 사용자의 얼굴 이미지를 활용한 아바타의 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 가상현실 콘텐츠에서 사용자의 얼굴 이미지와 동일한 아바타를 사용하였을 때와 사용자 얼굴 이미지와 동일하지 않은 아바타를 사용하였을 때의 체화감과 현존감에 차이가 있는지를 연구하고자 한다. 또한 사용자 평가에서 결과에 영향을 끼칠 수 있는 중요한 요소인 사용자 성별과 가상현실 콘텐츠 경험 여부에 따라 결과를 분석할 필요가 있다. 따라서 사용자의 성별에 따라 체화감과 현존감에 차이가 있는지, 그리고 본 실험 이전의 가상현실 콘텐츠 체험 경험의 유무에 따라 체화감과 현존감에 차이가 존재하는지 알아보고자 하였다. 또한 많은 연구들에서 체화감과 현존감에 대해 언급하고 있을 정도로 두 개념은 가상현실 분야에서 그 중요성을 인정받고 있지만 이 두 개념의 상관관계에 대해서 연구가 부족하다. 따라서 본 연구에서는 체화감과 현존감을 측정하는 설문을 바탕으로 두 개념의 상관관계를 연구하고자 한다. 이상과 같은 사항들에 대해 실험을 통해 확인해 보려 한다. 사용자의 얼굴을 사용한 아바타를 이용하였을 때 체화감과 현존감에 대한 영향을 알아보기 위하여 아바타의 얼굴이 사용자의 실제 얼굴 이미지와 동일한 집단과 아바타의 얼굴이 사용자의 실제 얼굴 이미지와 다른 집단으로 나누어 가상현실 콘텐츠를 체험하는 실험을 진행하여 이를 알아보고자 한다. 이를 위해 고등학생이 되어보는 학생 대리경험 콘텐츠를 제작하였고 가상현실에서 아바타의 얼굴을 확인할 수 있도록 가상공간 안의 거울을 설치하여 이를 이용한 시나리오를 설계하였다. 27명을 대상으로 실험을 진행하였으며 수집한 설문 데이터를 맨-휘트니 검정, 크러스컬-윌리스 검정, 그리고 체화감과 현존감의 상관관계를 알아보기 위한 스피어만 서열상관분석을 사용하여 분석하였다. 분석 결과, 아바타의 얼굴 이미지가 사용자의 실제 얼굴의 이미지와 동일한 집단의 경우, 아바타의 얼굴 이미지가 사용자의 실제 얼굴과 다른 경우보다 사용자의 체화감이 더 높게 나타난 반면, 현존감은 두 집단 간의 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 피실험자의 인터뷰에 따라 다음과 같은 결과를 도출할 수 있었다. 첫째, 가상현실 체험을 할 때 체화감은 사용자의 행동과 동기화 되어있는 아바타의 모습을 거울을 통하여 볼 때 느낄 수 있어 아바타의 얼굴 이미지의 영향이 있었다. 반면, 현존감은 가상의 공간에 사용자가 존재하는 느낌으로 거울을 보는 상황이 아닌 경우에도 가상환경을 둘러보고 공간과 상호작용을 할 때 느낄 수 있어 거울을 볼 때가 아니면 아바타의 얼굴을 확인 할 수 없으므로 아바타의 얼굴 이미지가 현존감에는 큰 영향을 끼치지 않았다. 사용자의 성별에 따라 얼굴 이미지가 사용자의 체화감과 현존감에 끼치는 영향에 차이가 존재하는지 설문 데이터를 분석해본 결과, 아바타의 얼굴 이미지가 체화감과 현존감에 끼치는 영향은 성별에 상관없이 비슷한 정도를 보였다. 또한, 본 실험 이전에 사용자의 가상현실 콘텐츠 체험 경험 여부에 따라 얼굴 이미지가 사용자의 체화감과 현존감에 끼치는 영향이 존재하는지 설문 데이터 분석을 통하여 알아본 결과, 이 또한 유의미한 차이를 발견할 수 없었다. 추가로, 체화감과 현존감의 각 요소의 상관관계를 확인해본 결과, 체화감의 요소 중 아바타의 ‘외형’과 현존감의 요소인 ‘현실 유사도’와 ‘제어도’ 사이의 높은 상관관계를 발견할 수 있었다. 본 연구는 아바타의 얼굴 이미지는 체화감에 영향을 끼치는 반면 현존감에는 뚜렷한 영향을 발견할 수 없다는 것을 확인한 점과 체화감과 현존감은 상관관계가 존재함을 확인했다는 점에서 그 의의가 있다. 가상현실 콘텐츠에서 체화감의 효과를 위한 아바타 얼굴 이미지의 사용자 얼굴 이미지 활용에 기여할 것으로 기대된다.
more초록/요약
The worldwide pandemic, which has recently started in 2019, is protracting, and it is difficult to interact with others face-to-face. Due to a sense of physical distance, the online virtual conference platform has grown rapidly, and 5G network communications were established that the metaverse had quickly emerged. At the same time, under the virtual reality market, the contents, platforms, and the services that use the avatar's face image as an interactive user's face have also risen. In the past, many studies and experiments were performed on the relationship between the appearance of an avatar and the appearance and characteristics of an actual user and user tendencies. However, in virtual reality, where the user experiences the virtual environment from the first-person point of view of the avatar, research on avatars related to the user's real face has not yet been researched. According to the current market trend, studying avatars using real users' face images is necessary. Therefore, the purpose of this study is to examine whether there is a difference in the sense of embodiment and presence when an avatar identical to the user's face image is used in virtual reality content and when an avatar that is not identical to the user's face image is used. In addition, it is necessary to analyze the results according to the user's gender and whether or not they have experienced virtual reality content, which are essential factors that can affect the results in a user evaluation. Therefore, the purpose of this study is to investigate whether there is a difference in the embodiment and presence according to the gender of the user and whether there is a difference in the embodiment and presence according to the presence or absence of the experience of experiencing virtual reality contents previously. In addition, the two concepts are recognized for their importance in virtual reality to the extent that many studies mention embodiment and presence, but research on the correlation between these two concepts is lacking. Due to the insufficient research done on avatars utilizing the user's face, this study intends to study the correlation between the two concepts based on a questionnaire that measures embodying and presence. We will try to verify the above items through experiments. For the experiment, we have produced content for the student's surrogate experience as a high school student and designed a scenario using a mirror in the virtual space to check the avatar's face in the virtual reality. The experiment was conducted on 27 people. The collected questionnaire data were analyzed using the Mann-Whiney test, the Kruskal-Willis test, and the Spearman sequence correlation analysis to find the correlation between embodiment and presence. As a result of the investigation, in the case of the group in which the avatar's face image is the same as the user's real face image, the user's embodiment was higher than when the avatar's face image was different from the user's real face. In contrast, there was no significant difference in the presence between the two groups. According to the users' interviews, the following results could be derived. First, when experiencing virtual reality, the embodiment can be felt when viewing the avatar in sync with the user's behavior through a mirror, which proves an effect of the avatar's face image. On the other hand, presence can be felt when the user is in a virtual space and interacts with the space despite looking at the mirror. The face image of the avatar did not have any significant effect on the presence. As a result of analyzing the questionnaire data to see if there is a difference in the effect of the facial image on the user's embodiment and the presence according to the user's gender, the effect of the avatar's facial image on the embodiment and presence was similar regardless of the gender. In addition, as a result of analyzing the data of the questionnaire to find out if there is an effect of the facial image on the user's embodiment and presence depending on whether the user has previously experienced virtual reality content has no significant difference. As a result of checking the correlation between each element of embodiment and presence, we have found that it is possible to find a high correlation among "appearance" of avatar, "reality similarity," and "control," which are elements of the embodiment. This study is meaningful in that it confirms the avatar's face image affected the embodiment. However, there was no apparent effect on the presence, which shows a correlation between embodiment and presence. This study is expected to contribute to the utilization of user face images of avatar face images for the effect of embodiment in virtual reality contents in the future.
more목차
제1장 서론 1
제1절 연구 배경 1
제2절 연구 목표 6
제3절 논문 구성 7
제2장 관련 연구 8
제1절 체화감 8
제2절 현존감 10
제3장 연구 방법 12
제1절 연구문제 12
제2절 실험 디자인 13
제1항 실험 참가자 집단 13
제2항 실험 프로토콜 14
제3항 실험 데이터 수집 17
제4항 가상현실 콘텐츠 제작 20
제4장 가상현실 콘텐츠 사용자의 체화감과 현존감 25
제1절 실험 데이터 분석 25
제1항 통계 분석 방법 25
제2항 설문 데이터 분석 27
제3항 인터뷰 데이터 분석 42
제5장 결론 44
제1절 연구 결과 44
제2절 한계와 제안 45
참고 문헌 47
부록 52
ABSTRACT 58
