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『가상현실과 증강현실 기반 기술동향과 응용사례 및 관련업체 동향』은 디바이스 판매 및 콘텐츠 유통뿐 만 아니라 다양한 비즈니스 모델 창출과 HMD를 비롯하여 가상현실 디바이스의 빠른 확산, 애플리케이션과 콘텐츠, 유통시키는 플랫폼의 중요성은 커질 것으로, 본 보고서는 가상현실과 증강현실 기반 기술동향과 응용사례, 관련업체 동향을 수록했다.

현재 가상현실 기술이 게임 분야에서 의료, 교육, 여행, 쇼핑 등 다양한 영역으로 확대되고 있어 단순한 디스플레이와 인터페이스의 역할뿐 만이 아니라 애플리케이션과 콘텐츠를 유통시키는 차세대 컴퓨팅 플랫폼으로 확대될 것으로 전망했으며, 증강현실 또한 광고, 산업, 내비게이션, 의학, 관광, 교육, 군사 등 다양한 산업 분야에 응용되며 글로벌 업체인 구글 글래스를 비롯하여 다양한 시도들이 꾸준하게 전개되고 있어 각광받고 있다.

2016년부터는 글로벌 업체들이 본격적으로 가상현실 시장에 참여할 것으로 알려지면서 가상현실 시대가 열릴 것으로 전망, 2020년에는 약3900억 달러의 산업 규모로 성장할 것으로 예상했다.

디바이스 판매 및 콘텐츠 유통뿐 만 아니라 다양한 비즈니스 모델 창출과 HMD를 비롯하여 가상현실 디바이스의 빠른 확산, 애플리케이션과 콘텐츠, 유통시키는 플랫폼의 중요성은 커질 것으로, 본 보고서는 가상현실과 증강현실 기반 기술동향과 응용사례, 관련업체 동향을 수록했습니다.

Ⅰ. 가상현실 기반 기술동향과 시스템 및 주요 업체의 제품동향 23

1. 가상현실 개요 및 시장동향 23
1) 가상현실 개요 23
(1) 가상현실 어원 및 의미 23
1.1) 가상현실 어원 23
1.2) 가상현실 의미 24
(2) 가상현실의 유형 28
(3) 가상현실의 장비 29
3.1) 두부장착교시장치, HMD(Head Mounted Display) 29
3.2) 바디 슈트 29
3.3) 데이터 글로브 29
3.4) 추적기 29
(4) 가상현실 기술의 부상배경 30
(5) 가상현실 플랫폼의 중요성 32
2) 가상현실 시장현황 및 전망 34
(1) 가상현실 주요 시장동향 34
(2) 가상현실 시장전망 및 기대효과 37
2.1) 시장전망 37
2.2) 기술전망 40
2.3) 시사점 및 기대효과 44
2.3.1) 시사점 44
2.3.2) 기대효과 45
3) 주요 업체의 제품동향 47
(1) 헤드마운트형 47
1.1) 오큘러스VR (Oculus VR) 47
1.2) 소니 (SONY) 49
(2) 글래스형 50
2.1) 구글 50
2.2) 뷰직스-레노버 51
(3) 기타 52
3.1) 마이크로소프트 52
3.2) 버툭스 (Virtuix) 52
3.3) 이노베가 (INNOVEGA) 53
3.4) 삼성전자, 볼텍스VR 54
3.5) 아베간트 55
2. 가상현실 기술의 생태계 확산 동향 56
1) 엔터테인먼트 분야 56
(1) 게임 58
(2) 여행 58
(3) 쇼핑?광고 59
2) 의료 및 교육 분야 61
(1) 의료 61
1.1) 응용사례 62
1.1.1) 의학 교육 62
1.1.2) 가상 내시경 62
1.1.3) 신경외과 수술 (Neurosurgery) 63
1.1.4) 수술 시뮬레이션 및 계획 64
1.1.5) 증강현실 기반 컴퓨터 보조 수술 65
(2) 교육 66
2.1) 응용사례 67
2.1.1) 가상현실 활용 교육 훈련 콘텐츠 67
3) e-트레이닝 분야 69
4) 제조 및 생산 분야 70
(1) 용접 훈련 시뮬레이션 70
(2) 혼합현실 기반 가상 공정 배치 시스템 71
(3) 가상현실기반 e-Manufacturing 72
5) 항공기 훈련 시뮬레이터 분야 74
6) 전문 스포츠 분야 76
(1) 가상현실의 교육적 효과 76
(2) 스포츠 분야의 가상현실 시스템 사례 76
3. 가상현실 시스템 79
1) 가상현실 시스템의 응용분야 79
(1) 심리치료 분야 80
(2) 의료 분야 80
(3) 군사 분야 81
(4) 산업 분야 81
(5) 교육 분야 81
(6) 문화 분야 81
(7) 영화 분야 82
(8) 게임 분야 82
8.1) 응용사례 82
(9) VR-CAD/CAM 분야 83
(10) 시뮬레이션 분야 83
(11) 데이터시각화 분야 83
(12) 건설 및 설계 분야 83
12.1) 응용사례 84
(13) 네트워크 통신 분야 85
(14) 사이버 쇼핑몰 분야 86
2) 가상현실 시스템의 요구사항 87
3) 가상현실 시스템의 종류 87
(1) 몰입형 (Immersive VR System) 87
(2) 비몰입형 (Non-immersive VR System) 87
(3) 증강현실(Augmented Reality) 88
4) 가상현실 시스템의 구성 88
(1) 가상현실 시스템 입력 장치 89
1.1) 입력을 위한 위치추적 방식 90
1.1.1) 전자기를 이용한 추적 입력장치 90
1.1.2) 기계식 추적 입력장치 91
1.1.3) 광학식 추적 입력장치 91
1.1.4) 초음파를 이용한 추적 입력장치 92
1.1.5) 신경을 이용한 추적 입력장치 92
1.1.6) 관성을 이용한 추적 입력장치 93
(2) 가상현실 하드웨어 93
2.1) 그래픽 렌더링 시스템 93
2.2) 3D 그래픽 가속 보드(3D Graphic Accelerating Board) 93
2.3) 입력장치 94
2.3.1) 데이터 글러브(Data Glove) 94
2.3.2) 사이버 스틱(Cyberstick), 스페이스 볼(Spaceball) 94
2.4) 출력장치 94
2.4.1) HMD(Head Mounted Display) 94
2.4.2) 크리스털 아이(CrystalEyes) 94
(3) 가상현실 구현 소프트웨어 95
3.1) QuickTime VR 95
3.1.1) QuickTime VR 특징 95
3.1.2) 파노라마(Panorama) QuickTime VR 96
3.1.3) 오브젝트(Object) QuickTime VR 96
3.2) VRML 97
3.2.1) VRML 특징 98
3.2.1-a) 상호작용성(Interactive) 99
3.2.1-b) 탐색항해(Navigation) 99
3.2.1-c) 장면의 구성 99
3.2.1-d) 스크립트 100
3.3) 플래시 VR 100
3.3.1) 플래시 VR 특징 100
3.3.2) 플래시 VR 활용분야 101
3.3.2-a) 가상 공간 101
3.3.2-b) 게임 102
3.3.2-c) 광고 103
3.3.2-d) 쇼핑몰 103
3.4) Superscape VRT 103
3.4.1) Superscape VRT 특징 103
4. 가상현실 기반 기술동향 105
1) 모션플랫폼 기술동향 105
(1) 응용분야에 따른 모션플랫폼 종류 106
1.1) 군사용 정밀 훈련 모션플랫폼 107
1.2) 전문가용 특수 차량 모션플랫폼 108
1.3) 엔터테인먼트용 4D 라이더 109
1.4) 레포츠용 모션플랫폼 109
(2) 동작방식에 따른 모션플랫폼 종류 110
2.1) 모션플랫폼 개발절차 110
2.2) 모션플랫폼 제어 사례 및 종류 111
2) 체험형 콘텐츠 기술동향 113
(1) 가상현실 기반 체험형 콘텐츠 기술동향 113
1.1) 다자간 학습자 인터랙션 기술 115
1.1.1) 학습 콘텐츠와 학습자 간 인터랙션 기술 115
1.1.2) 다수 학습자 식별 및 추적 기술 115
1.1.3) 실사 기반 가상공간 내비게이션 기술 116
1.2) 학습자 콘텐츠 참여지원 기술 117
1.2.1) 다중 정보 기반 학습자 추출 기술 117
1.2.2) 학습자 합성 및 동기화 기술 117
1.2.3) 움직임 기반 뷰 변환 기술 118
1.2.4) 실시간 혼합 현실 렌더링 및 투영 기술 118
1.2.5) 실환경 공간 인식 및 3D 공간 동기화 기술 118
1.3) 체험형 콘텐츠의 교육적 적용효과 119
(2) 가상현실 기반 체험형 콘텐츠 시스템 120
2.1) 입체 몰입형 다자간 참여형 교육 서비스 120
2.2) 인터랙티브 증강 공간 디스플레이 서비스 121
2.3) 실시간 참여형 스마트TV 교육 서비스 122
3) 산업 적용형 가상현실 기술동향 123
(1) 가상현실 기반 공정검증 123
1.1) 가상현실 기반 공정검증 기술동향 125
1.1.1) 국내 사례 125
1.1.2) 국외 사례 126
(2) 가상현실 기반 생산 훈련 127
2.1) 가상현실 기반 생산 훈련 기술 동향 128
(3) 연구개발 사례 130
3.1) 실감형 가상 디자인-설계 검증 플랫폼 130
3.2) 가상 생산 공정 검증 플랫폼 132
3.3) 가상 용접 훈련 135
5. 스마트폰 기반의 가상현실 HMD 개발동향 및 주요 업체 개발동향 138
1) 시장동향 138
2) 스마트폰 기반 가상현실 HMD 개발동향 140
(1) 스마트폰 기반 HMD 140
(2) 스마트폰 기반 HMD시장의 확대 140
3) 주요 업체별 개발동향 141
(1) 구글 141
1.1) 증강현실 제품 (Google Glass) 142
(2) 애플 142
(3) Oculus VR 144
(4) 소니 145
(5) 마이크로소프트 146
(6) 뷰직스 146
6.1) 증강현실 제품 147
(7) 페이스북 147
4) 스마트폰 기반 가상현실 HMD의 부상배경 148
(1) HMD의 부상 배경 148
(2) 스마트폰 기반 HMD의 부상 148
(3) 스마트폰 기반 HMD 시장의 신규 업체 149
5) 스마트폰 기반 가상현실 HMD의 산업 전망 152
6. 가상현실 정책현황 153
1) 국내 정책동향 153
2) 국외 정책동향 155
(1) 미국 156
(2) EU 156
(3) 일본 156
(4) 독일 157

Ⅱ. 증강현실 시장동향 및 기술동향과 응용사례 161

1. 증강현실 개요 161
1) 개요 및 특징 161
(1) 증강현실 개요 161
(2) 증강현실의 유형 162
2.1) 웹기반 증강현실(Web-based AR) 162
2.2) 키오스크 기반 증강현실(Kiosk-based AR) 163
2.3) 모바일 증강현실(Mobile AR) 163
(3) 증강현실의 특징 164
3.1) 상호작용(Interaction) 164
3.2) 현실감(Presence) 164
3.3) 몰입감(Involvement) 165
3.4) 흥미(Interest) 166
3.5) 이해도(East to use) 166
2) 증강현실과 가상현실의 비교 167
(1) 아바타와 가상현실의 관계 167
(2) 가상현실과 컴퓨터 그래픽스와의 관계 167
(3) 방송제작과 가상현실의 관계 168
3) 증강현실의 제약점 169
(1) 혼동성(Confusion) 169
(2) 거부감(Repulsion) 169
(3) 일회성(One-Time Use) 170
(4) 정확도(Accuracy) 171
(5) 화질(Image Quality) 172
(6) 기타 제약점 173
2. 증강현실 국내?외 산업 현황 175
1) 국내 산업동향 175
(1) 트래킹 방식 177
1.1) 공간정보형 증강현실 177
1.2) 영상인식형 증강현실 179
(2) 증강현실 앱 180
2.1) 서커스 AR 앱 180
2.2) 구글 고글스(Google Goggles) 181
2.3) 레이어(Layar) 181
2.4) 스타 워크(Star Walk) 181
2.5) 블리파(Blippar) 181
2.6) 이케아 카탈로그(IKEA Catalog) 182
2.7) 위키튜드(Wikitude) 182
2.8) 필드 트립(FieldTrip) 183
2.9) 투어리스트아이(TouristEye) 183
2.10) 오라스마(Aurasma) 183
(3) 주요기술 및 업체현황 184
2) 국외 산업동향 187
(1) 가상현실과 증강현실의 적용분야 187
(2) 시각을 통한 가상현실과 증강현실의 대표 기기 188
(3) 가상현실과 증강현실 관련 주요 기술 191
(4) 시장전망 193
3. 증강현실 시스템 195
1) 증강현실 시스템 구성 195
2) 증강현실 시스템 분류 196
(1) Monitor Based Augmented Reality System 196
(2) Optical See-through Based Augmented Reality System 197
(3) Video See-through Based Augmented Reality System 197
(4) Spatial Based Augmented Reality System 198
3) Tracking 199
4) Registration 202
5) 디스플레이 204
4. 증강현실 콘텐츠 분야별 응용사례 206
1) 교육 분야 206
2) 의료 분야 209
3) 산업 분야 212
4) 제조 분야 214
5) 관광 분야 216
6) 게임 분야 217
7) 쇼핑 분야 220
8) 방송 분야 222
9) 전시 분야 224
10) 광고 분야 225
5. 증강현실 응용기술 227
1) 위치기반 서비스 기술 228
(1) Map 서비스 228
1.1) 증강현실 지도 (마이크로소프트) 228
1.2) 네비게이션 위치기반 서비스 (LBS,LocationBased Service) 228
2) 추적 및 정합 기술 230
(1) 광고 230
3) 지능형 검색 기술 231
(1) 스포츠 231
4) 상호 작용 및 사용자 인터페이스 기술 232
(1) 게임 232
(2) SNS 232
6. 모바일 증강현실 기술동향 및 시장환경 234
1) 모바일 증강현실 시장환경 234
(1) 콘텐츠 및 서비스 234
1.1) 길찾기 및 위치정보 서비스 234
1.2) 부가정보 제공 서비스 234
1.3) 미리보기 서비스 235
1.4) 기타 서비스 236
2) 증강현실 기술 동향 238
(1) 센서 기반 증강현실 기술 239
1.1) Layer 239
1.2) Wikitude 239
1.3) ScanSearch 240
(2) 마커 기반 증강현실 기술 240
2.1) 無마커식 AR 242
2.2) 기타 증강현실 기술 (혼합현실형 AR, 이미지 검색 AR) 242
(3) 비전 기반 증강현실 기술 243
3.1) Phone Guide 243
3.2) SR(Scene Recognition) Engine 243
3) 증강현실 기술 요소 분석 244
(1) 하드웨어 244
(2) 소프트웨어 246
4) 국내?외 모바일 증강현실 어플리케이션 248
(1) 국내 248
1.1) iNeedCoffee 248
1.2) ScanSearch 248
1.3) ovjet 249
1.4) Odiya 249
1.5) 마이지니 249
1.6) iKAT 250
(2) 국외 251
2.1) WIKITUDE 251
2.2) SekaiCamera 251
2.3) Recognizr 251
2.3.1) tweepsAround 251
2.3.2) Tweet 360 251
2.4) Pandemica 252
2.5) Makeup 252
(3) 국외 모바일 AR 서비스 사례 252
3.1) Google Goggles 252
3.2) Total Immersion D’Fusion 252
3.3) SPRXmobile Layar 253
3.4) Metaio Junaio: 증강현실 SNS 253
7. 증강현실 기술의 시장전망 255
1) 시장 전망 255
2) 활성화 방안 256

Ⅲ. 가상현실과 증강현실 관련 주요업체 현황 261

1. 국내업체 261
1) 팅크웨어 261
(1) 기업개요 261
1.1) 내비게이션 사업 261
1.2) 블랙박스 사업 262
1.3) Tablet PC 사업 262
1.4) LBS(Location-based Service) 사업 262
(2) 주요제품 현황 263
(3) 매출현황 264
(4) 연구개발 현황 265
(5) 최근동향 268
5.1) 아이나비 X1 268
5.1.1) 익스트림 에어 3D 269
5.1.2) 뷰 모드 추가 269
5.1.3) 익스트림 AR 270
5.2) 아이나비 X1 DASH 270
2) SK텔레콤 272
(1) 기업개요 272
(2) 최근동향 272
3) 소셜네트워크 274
(1) 기업개요 274
4) 서커스AR 276
(1) 기업개요 276
5) 유원컴텍 278
(1) 기업개요 278
(2) 최근동향 278
6) 레드로버 280
(1) 기업개요 280
(2) 사업현황 281
(3) R&D센터 281
3.1) 소프트웨어 개발 281
3.1.1) 3D 애니메이션 제작 S/W 281
3.1.2) 4D 콘트롤러 S/W 281
3.2) 3D 하드웨어 개발 282
(4) 매출현황 282
7) 아큐픽스 283
(1) 기업개요 283
8) 이랜텍 286
(1) 기업개요 286
(2) 최근동향 286
(3) 주요제품 현황 288
9) 삼성전자 289
(1) 기업개요 289
(2) 주요제품 현황 290
2.1) 기어 VR 이노베이터 에디션 for Note 4 - 갤럭시 노트 4 290
2.2) 기어 VR 이노베이터 에디션 for S6 - 갤럭시 S6 &갤럭시 S6 엣지 290
(3) 최근동향 292
2. 국외업체 294
1) 마이크로소프트 294
(1) 기업개요 294
(2) 최근동향 295
2.1) 홀로렌즈 글래스 출시 295
2.2) 마인크래프트 인수 297
2) 애플 299
(1) 기업개요 299
(2) 최근동향 303
2.1) 메태이오 인수 303
2.2) 링스(LinX), 코히어런트 네비게이션 인수 304
3) 페이스북 305
(1) 기업개요 305
(2) 최근동향 306
4) 오큘러스 307
(1) 기업개요 307
(2) 최근동향 309
2.1) 페이스북 인수 309
2.2) 삼성과 합작 309
2.3) 서리얼 비전 인수 309
5) 매직리프 311
(1) 기업개요 311
(2) 최근동향 311
2.1) 센서리웨어 출시 312
2.2) 구글의 대규모 투자 313
2.3) 증강현실 기술 314