유전자 알고리즘을 응용한 VR 게임 평가모형에 관한 연구

Abstract

전 세계 가상현실 콘텐츠 시장은 급성장하고 있고 VR-게임 분야가 비중이 제일 크다. VR-게임 콘텐츠 시장의 성장은 유사경험과 실재감을 기반으로 한 즐거운 경험인 미적 경험을 사용자가 가상현실에서 중심이 되어 운영하면서 몰입을 통해 체험하게 된다는 매력적인 요인으로 작용하고 있다. 글로벌 기업들이 선도적으로 가상현실을 운영하기 위한 필수 장비인 HMD 시장에 적극적으로 진입하고 있다. 고가의 프리미엄 HMD인 Tethered HMD 시장은 집중 연구와 투자에 통해 기술혁신을 이루고 있다. 또한 고밀도와 고화질이 가능한 디스플레이 기술과 대용량 전송이 가능한 무선통신 기술을 갖춘 모바일이 대중화에 성공하였다. 모바일 기반의 중저가 범용 Screenless HMD 시장은 대단위급 보급화를 통해 HMD 시장에서 또 하나의 축을 구축하고 있다. 따라서 VR-게임 콘텐츠 개발업체의 지속적인 연구 개발을 통한 콘텐츠 공급과 VR-게임 콘텐츠를 요구하는 사용자의 급증으로 초기 가상현실 생태계는 빠르게 구축되었다. 이와 같이 급성장하는 가상현실 생태계에 따라 VR-게임 콘텐츠는 공급이 수요에 못 미치는 상황이 발생하였다. 개발업체는 급증하는 수요에 맞춰 공급을 위해 소규모의 적은 인원, 적은 예산, 개발 일정의 단축으로 게임 기획, 게임 제작, 완료 후 배포까지 기획자, 디자이너, 프로그래머는 모든 영역의 최적 해를 스스로의 능력으로 해결해야만 한다. 이렇게 개발 된 게임은 사용자의 기대 수준에 미치지 못하는 게임이 개발되는 있는 상황이다.

본 연구는 가상현실 콘텐츠 시장의 급성장에 따른 VR-게임 개발업체의 문제점을 인지하고 다중기준의 최적 해를 찾아야만 하는 VR-게임 평가모형의 기본형을 설계하고 검증하였고 가상현실환경에서 요구하는 사용자 중심의 게임운영과 UI에 따른 최적화 방법으로 유전자 알고리즘을 응용한 VR-게임 평가모형의 확장형을 설계하여 검증하였다. 이렇게 전문가 집단과 설계하고 검증한 평가모형을 실험자극물을 통해 실증분석으로 정량적 평가를 위한 유전자 알고리즘을 응용한 GA 평가모형과 정성적 평가를 위한 대화형 알고리즘을 응용한 iGA 평가모형으로 검증하였다. 검증을 통해 선정된 평가모형을 실질적으로 활용하기 위해 평가시스템을 구축하고 평가영역별로 루브릭을 개발하여 게임 개발 사전단계, 게임개발 과정단계, 게임개발 완료 후 결과단계로 구분하여 실험을 통해 유전자 알고리즘을 응용한 VR-게임 평가모형의 연구의 유효성을 검증하였다. 따라서 본 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. ① VR-게임 평가모형은 기술수용모형을 통해 설계되었으며 평가모형의 유효성을 검증하기 위한 외부요인으로 시스템 퀄리티와 인포메이션 퀄리티를 변수로 하는 장치적 특성과 서비스 퀄리티를 변수로 하는 인지적 특성이 평가모형의 최종목표인 지속적인 사용의도와의 관계에서 기술수용모형의 인지된 용이성과 유용성에 대한 유효성의 검증이다. 변수와 변수에 대한 요인을 탐색적 요인분석과 확인적 요인분석에 따라 가설과 가설경로를 검증하여 직접, 간접, 인과관계를 분석한 결과로 기술수용모형이 평가모형에 대해 유효하다고 평가되었다.

② 가상현실 환경에서 사용자의 역할 수행을 위한 모든 행동이 UI로 구현되는 제스처 UI로 운영된다. 가상현실환경에서 제스처 UI는 단일 기준이 아닌 다중기준으로 최적 해를 찾는다. 다중기준의 최적화 방법으로 생동감과 상호작용성의 변수와 요인으로 하는 유전자 알고리즘을 8Bit로 인코딩하여 가상현실에서 프레즌스 결정요인에 영향을 주는 가를 검증하였다. 그 결과 유전자 알고리즘이 VR-게임 평가모형의 프레즌스 결정요인에서 대해 유효하다고 평가되었다.

③ 본 평가모형에서 정량적 평가를 위한 평가모형은 GA 평가모형으로 정성적 평가를 위한 평가모형은 iGA 평가모형으로 정의하고 그 유효성을 검증하기 위해 Sony Playstation VR게임의 4개장르 게임을 선정하여 실증분석을 실시하였다. 그 결과로 GA 평가모형에서 실험과정의 문제점으로 실험 후 평가과정에서 정확한 평가의 척도를 인지 못하는 점이 발생하였다. 이 부분을 개선한 iGA 평가모형으로 실험을 통해 유효하다고 평가하였다. 하지만 iGA 평가모형으로 실험과정 중 평가과정에서 게임에 몰입에 대해 방해되는 요소가 발생하기도 하였다.

④ 본 평가모형의 실질적 활용은 위한 평가시스템은 루브릭으로 설계하여 구축되었다. 분석적 루브릭과 총괄적 루브릭의 장점을 살려 설계하였으며 검증으로 델파이기법을 통해 루브릭의 분류와 내용검증과 평가자와 수행자의 합의된 내용으로 수정 보완하여 최종 설계된 루브릭으로 모바일 기반 VR-게임의 사전단계, 과정단계, 결과단계별로 실험자극물을 통해 검증하였고 평가시스템을 적용하지 않는 게임도 선정하여 평가하여 검증하였다. 그 결과 평가모형에 대한 평가시스템의 루브릭은 유효성과 신뢰성이 확보되었으며 단계별 평가는 체계적이고 지속적인 평가시스템의 활용을 통해 유효하다고 평가되었다.