가상현실(VR)헤드셋의 디스플레이

Question

가상현실(VR)헤드셋의 디스플레이 지연 시간과 어지럼증(Motion Sickness)을 줄이기 위한 포비티드 렌더링 원리는 무엇인가요?

Answer 1

포비티드 렌더링은 컴퓨터가 사람이 보는 곳에만 힘을 집중해서 VR 화면을 빠르게 만드는 기술로 알고 있습니다.

사람의 눈은 화면 전체를 똑같이 선명하게 보는 것이 아니고 가운데를 가장 자세하게 보기 때문에, 시선 추적을 이용해 보고 있는 부분을 아주 선명하게 만들고 주변부는 조금 낮은 품질로 처리하는 방식이죠. 그러면 그래픽카드가 계산해야 할 일이 줄어들어 화면을 더 빠르게 만들어 낼 수 있습니다.

VR에서는 화면이 늦게 따라오면 실제 머리 움직임과 화면이 어긋나서 말씀하신 어지럼증이 생길 수 있습니다. 포비티드 렌더링은 이런 화면 지연을 줄이는 데 도움을 주긴하지만 이것만으로 멀미가 완전히 없어지는 것은 아니라고 알려져 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 서종현 전문가입니다.

가상현실(VR)헤드셋에서 디스플레이 지연 시간과 어지럼증(모션 시크니스)을 줄이기 위한 핵심 기술중 하나가 포비티드 렌더링(Foveated Rendering)입니다.

포비티드 렌더링은 사람의 눈 구조와 시야 특성을 이용하는 방식입니다. 인간의 망막 중심부인 중심와(Fovea)는 아주 좁은 범위지만 해상도와 색 인식 능력이 매우 뛰어나고, 주변 시야는 상대적으로 해상도가 낮아도 충분히 인식이 가능합니다. 이를 바탕으로 VR 시스템은 사용자가 보는 시선(시선 추적기 이용)을 통해 중심와 영역만을 고해상도로 렌더링하고, 주변부는 해상도를 낮춰서 처리합니다.

이 방법으로 불필요하게 전체 화면을 고해상도로 렌더링하는데 소모되는 연산량과 그래픽 처리를 대폭 줄일 수 있어 GPU부하가 감소하고 프레임 속도가 높아집니다. 결과적으로 디스플레이 지연 시간(latency)이 줄어 빠른 반응성을 보장하며, 화면이 느리게 움직이거나 어긋나는 현상으로 인한 어지럼증을 줄이는데 도움을 줍니다.

즉, 포비티드 렌더링은 눈의 시선 초점을 중심으로 중요 영역만 정교하게 , 나머지는 경랴 렌더링하여 VR 체험의 품질과 편안함을 높이는 기술입니다.