Neuroscience
Solutions

생명과학 가상현실 개발 도구

Client: Biopac Systems

Application: 생명 과학에 초점을 맞춘 개발 패키지_가상현실 어플리케이션

Equipment Used: WorldViz Vizard 3D software toolkit, WorldViz PPT X8 optical inertial hybrid wide-area tracking system, eMagin Z800 head mounted display, NVIS nVisor SX head-mounted display

Vision

Biopac사는 생명과학 장비 분야의 선두 업체로서WorldViz와 제휴하여, 주력상품의 가치를 증진시키고, 생명과학 시장 확대를 위하여, 생명과학 가상현실 도구를 개발하였다. 이러한 가상현실 솔루션을 통하여, 생명과학자는 반복적으로 실험할 수 있는 시스템 구현하고 이 시스템을 제어할 수 있으며, 정상적으로는 불가능한 방법 또는 실제로 터무니 없이 비싼 실험을 대체할 수 있으며, 또한 생리학적 데이터의 분석을 자동화하는 것이 가능하다.

생명과학자의 다양한 어플리케이션 분야를 지원하기 위해 필요했던 이 가상현실 도구는, VR 초보자도 쉽게 사용할 수 있고, 합당한 가격에 구입이 가능하다. WorldViz의 융통성, 폭 넓은 개발 경험 및 상대적으로 비싸지 않은 VR 시스템은 Biopac사의 최고의 선택이었다.

Solution

밀접한 공동 연구에 의하여, Biopac사와 WorldViz사는 패키지를 제작하였다.

Vizard VR Toolkit Software: 활용 가치가 높은 가상현실을 구축하기 위해서는 fMRI 신호, 생물학적 반응 데이터, 모션 트래킹 및 3D 렌더링과 통합시키는 소프트웨어 솔루션이 필요하였고, 이에 Vizard는 이 모든 필요 조건을 충족시키며, 비디오 게임 같은 상호작용과 아바타도 지원하였다. 연구원은 상호작용 및 몰입형 실험 패키지를 제작하기 위해서 Vizard를 사용하였고, Vizard의 하이-레벨 스크립트 언어는 프로그래밍 경험이 없는 사용자 조차도 상호작용 3D 콘텐츠 제작을 할 수 있도록 한다.

Sample Experiments: WorldViz는 Vizard를 이용해 VR 개발 도구의 기능을 설명하고, 사용자 자신의 어플리케이션을 개발할 수 있는 기점을 제공하는 4개의 어플리케이션을 제작하였다. 그 개발도구의 일부로서 각 어플리케이션에 대한 모든 라이센스와 기술을 제공한다.

  • 대인공포증 (Public Speaking): 피실험자가 3D 아바타 청중에게 연설을 하도록 요청하라. 실험자는 키보드를 사용하여, 청중의 태도를 경청 또는 무관심 분위기로 변화를 주며, 청중의 변화에 따른 피실험자의 불안한 모습을 녹화 저장한다.준다.
  • 비행기 공포(Fear of Flying): 피실험자는 여객기에 탑승하여 이륙, 정상비행, 난기류 및 착륙하는 경험을 한다. 실험자는 키보드로 이러한 이벤트를 유발시키면서, 실험자의 생리적 반응을 녹화 저장한다. 실험자 좌석 밑에 장착한 저주파 스피커는 촉각의 자극을 제공한다.
  • 신호 반응도(Cue Reactivity): 흡연 중독에 의해 야기되는 반응을 얻기 위하여 특별히 설계된 일련의 방, 즉, 흡연에 연관된 3D 모델을 포함하고 있는 방에 실험자를 노출시켜라. 어떤 방은 흡연과 관계된 자극을 평가하기 위한 기준치를 제공하는 중립적인 사물을 포함하고 있다. 그 자극 항목 들은 다른 연구 과제를 위해 쉽게 대체될 수 있다.
  • 고소공포증 (Acrophobia): 높이 변화를 극대화하기 위해서 건물 측면에 엘리베이터 를 건설하고, 피실험자가 그 엘리베이터를 이용하게 하라. 실험지는 층 사이의 움직임을 제어하면서, 피실험자의 생리적 반응을 녹화 저장한다.

Hardware: WorldViz의 권고로, Biopac는 두 개의 하드웨어 패키지를 구입하였다. 하나는, 앉아있는 피실험자에 적당한 eMagin Z800 헤드 마운트 디스플레이와 InterSense의 InertiaCube 이다. 고객은 고급 사양으로 nVisor SX 헤드 마운트 디스플레이와 PPT optical-inertial 트래킹 시스템을 구입할 수 있다. 이 고급 사양은 피 실험자가 가상세계를 실재로 걸어 다니면서 실험에 참여할 수 있다.

이러한 하드웨어 솔루션은 생리적 반응을 측정하는 Biopac사의 하드웨어와 결합되어 넓은 영역에서 사용되어 진다. Biopac MP 시스템의 생리 데이터는 가상세계의 모든 이벤트와 동기화가 될 수 있으므로, 정밀한 데이터 자동 분석이 가능하다. 또한, Biopac MP150 시스템은 네트워크 데이터 전송이 가능하며, 광범위에 걸쳐 전문적으로 분석이 가능한 도구를 제공한다.

Result

Biopac사와 WorldViz사는 샌디에고 시에서 개최된 “신경과학 2007 컴퍼런스”에서 강력하고 다양한 피실험자 자극 도구로 인정된, “Virtual Reality Starter Kit”을 발표하였다. 고객 들은 풍부하고, 인터랙티브한 3차원 세계에 대한 솔루션 제공에 상당히 고무되었고, 가상현실의 다양한 이벤트와 생리학적 데이터 기록과 동기화 시킬 수 있는 기능 및 정밀한 데이터 자동 분석 능력을 갖고 있는 이 개발 도구에 대하여, 전문가들 조차도 칭찬을 아끼지 않았다.

생명 과학 패키지를 위한 이 VR 개발 도구에 대하여, 보다 상세한 정보를 원하면,
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Fear of Flying
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