눈은 마음의 창이라고 합니다. 이 말이 사실이든 아니든, 눈이 서로에 대해 얼마나 많은 정보를 전해 주는지는 부정할 수 없습니다. 협력적 눈 가설에 따르면 사람의 눈은 서로의 시선을 따라가며 더 잘 소통할 수 있도록 흰자위(공막)가 더 크고 밝게 진화했습니다. 사람의 이런 특징을 3D 아이 트래킹 같은 새로운 기술과 결합하면 우리가 소통하는 방식과 주변의 기계를 한 단계 더 발전시킬 수 있습니다.

음성 인식, 동작 감지, 터치 제어는 이미 일상 기기에 통합된 요소입니다. 그런데 한 가지 중요한 요소가 빠져 있습니다. 사람끼리 상호작용할 때 자연스럽게 하듯 사용자의 눈을 보고 주의, 관심, 참여도를 이해하는 것입니다. 주의 추적은 판도를 바꾸는 기술입니다.

3D 아이 트래킹, 즉 일반 소비자용 깊이 감지 카메라로 시선을 추적하는 기술의 등장으로 인간과 기계의 상호작용에 흥미로운 새 애플리케이션이 열리고 있습니다.

분야별 대표적인 3D 아이 트래킹 애플리케이션은 다음과 같습니다.

1. 리테일 분야의 주의 추적

진열대 주목도에 관한 시장 조사를 위해 미리 선정한 포커스 그룹에게 안경형 장비를 씌우면 행동에 영향을 줄 수 있습니다. 3D 아이 트래킹을 사용하면 지나가는 사람들의 시선을 방해 없이 정확하게 추적할 수 있습니다. 소매업체는 고객의 주의를 모니터링해 제품 성과를 분석할 수 있습니다. 주의 추적은 기업에 귀중한 분석 데이터를 제공합니다. 3D 아이 트래킹은 캘리브레이션 없이도 조회 수와 주시 지점을 파악하는 진열대 주목도 분석을 제공할 수 있습니다. 시장 조사 기업은 이렇게 얻은 인사이트를 활용해 소매업체에 판매 방식과 고객 경험 개선안을 제안할 수 있습니다. 아이 트래킹 분석은 기업의 경쟁 우위를 끌어올립니다.

2. 로보틱스를 위한 아이 트래킹

사물을 향한 사람의 의도와 주의를 감지하고 예측할 수 있습니다.

로보틱스에 3D 시선 추적을 적용하면 사람과 로봇이 더 자연스럽고 협력적으로 상호작용할 수 있습니다. 현재 로봇은 사람의 참여 수준을 정확하게 읽어 내지 못합니다. 하지만 깊이 감지 카메라와 아이 트래킹 소프트웨어로 이루어진 “한 쌍의 눈”을 갖추면 3D 시선 벡터를 생성할 수 있습니다. 이를 통해 사물을 향한 사람의 의도와 주의를 감지하고, 추적하고, 예측할 수 있습니다. 협동 로봇, 교육용 로봇, 서비스 로봇, 보조 로봇 등에서 활용 사례를 찾을 수 있으며, 특히 넓은 범위의 움직임과 실제 사물과의 상호작용이 필요한 경우에 유용합니다.

스톡홀름 왕립공과대학교 Joakim Gustaffson 교수의 교육용 로봇 연구 프로젝트 데모를 확인해 보세요. 3D 아이 트래킹에 사용된 센서는 Furhat 로봇 앞에 설치된 Intel RealSense 카메라입니다.

3. 자동차를 위한 아이 트래킹

자동차 산업의 아이 트래킹은 도로를 더 안전하게 만들어 줍니다. 현재의 아이 트래킹 기술은 추적 범위가 제한적이고 3D로 시선을 추적하려면 여러 센서를 설치해야 하기 때문에 차량에 적용하기 어렵습니다. 시선 인식은 사람과 자동차의 상호작용에서 두 가지 주요 과제를 해결해 줄 것입니다.

자동차: 운전자 모니터링 & 아이 트래킹

유럽 신차 평가 프로그램(Euro NCAP)에 따르면 2020년까지 운전자 모니터링이 “1차 안전” 기준으로 간주될 뿐 아니라, “평가는 운전자의 상태를 얼마나 안정적이고 정확하게 감지하는지를 중심으로 이루어질 것”이라고 합니다. 따라서 반자율주행 차량에서 운전자를 모니터링하고 제어권 전환을 원활하게 하려면 운전자의 주의를 감지하는 기능이 필수가 될 것입니다. 앞으로는 운전자가 상시 모니터링되고, 깊이 감지 카메라로 운전자의 주의가 추적됩니다. 트래킹 소프트웨어는 카메라 데이터를 활용해 운전자의 주의 상태를 확인합니다.

자동차 가상 코파일럿

자동차는 로봇입니다. 이미 음성과 제스처 명령으로 운전자와 상호작용하고 있습니다. 하지만 자동차 산업에서 주의 감지와 추적은 뒤처져 있었습니다. 자동차 분야의 3D 아이 트래킹 소프트웨어는 “보는 자동차 어시스턴트”가 대시보드, 센터 콘솔, 미러 등 차량 내 인포테인먼트 시스템의 각 부분을 향한 운전자와 탑승자의 시선을 감지하게 해 줍니다. 또한 증강 현실 헤드업 디스플레이와 자연스럽게 상호작용할 수 있게 하고, 가상 코파일럿이 차량 밖 사물을 향한 시선까지 감지할 수 있게 합니다.

4. 소비자 기기

iPhone X나 Xiaomi Mi8 같은 스마트폰, 그리고 사용자를 향한 깊이 감지 카메라가 달린 노트북은 별도의 아이 트래킹 장치 없이도 3D 아이 트래킹 소프트웨어를 실행하도록 업그레이드할 수 있습니다. 그러면 깊이 감지 카메라가 화면의 어느 부분에 주의가 쏠리는지 감지할 수 있어, 사용자가 눈으로 기기를 일부 조작할 수도 있습니다. 스마트폰의 아이 트래킹 기술은 새로운 입력 방식을 제공해 사용자 경험을 크게 개선할 것입니다. 게이밍 노트북에서는 3D 시선 추적으로 아바타와 상호작용할 때 게임 경험을 높이거나, 시선이 머물지 않는 정보 메뉴를 흐리게 처리해 화면을 깔끔하게 정리할 수 있습니다.

5. 보조 기술 솔루션

일반 소비자용 깊이 감지 카메라를 활용한 맞춤형 소프트웨어 솔루션은 거동이 불편한 사용자가 컴퓨터를 조작하도록 도울 수 있습니다. 마우스 기능을 머리 움직임, 얼굴 제스처, 시선 추적에 매핑하는 방식입니다. 보조 기능이 향상되면 사용자는 더 쉽고 원활하게 소통할 수 있습니다. 또한 번거로운 조이스틱 조작을 최소화하면서 로봇 보조 팔을 관심 있는 사물 쪽으로 움직일 수도 있습니다. 아래 동영상에서는 Carnegie Mellon University Robotics Institute의 조교수 Henny Admoni가 시선 인식으로 사람과 로봇의 협업을 개선하는 방법에 대한 연구를 소개합니다.

6. 광고 분야의 아이 트래킹

광고주는 캘리브레이션 과정이 필요 없는 3D 아이 트래킹 분석을 활용해 옥외 광고에 대한 소비자의 주의와 집중도를 더 정확하게 분석할 수 있습니다.

오디언스 분석을 통해 광고 조회 수, 감정적 반응, 주목도가 가장 높은 시간대 등 광고주에게 유용한 실시간 통계를 얻을 수 있습니다.

7. 행동 연구

연구자들은 ADHD나 자폐 같은 상태에서 나타나는 행동, 예를 들어 사람들이 시각적으로 정보를 받아들이는 방식을 연구하기 위해 아이 트래킹을 사용합니다. GazeSense는 연구용 도구이며 진단 기기가 아닙니다.

하지만 특히 아이들은 기존 아이 트래커의 추적 범위 안에 머물게 하기 어렵고, 엄격한 캘리브레이션 절차를 따르게 하는 것이 불가능할 때도 있습니다. 3D 아이 트래킹은 더 넓은 추적 범위, 다양한 극단적인 머리 자세에서의 추적, 캘리브레이션 없는 추적 옵션으로 이런 문제를 덜어 줄 수 있습니다. 예를 들어 Eyeware 아이 트래킹 소프트웨어는 안경형 장비가 필요 없고 일반 소비자용 깊이 감지 카메라를 사용한다는 장점이 있습니다.

3D 아이 트래킹 활용 사례 및 애플리케이션 TOP 7