가상현실 응용 서비스 구현을 위한 3D 데이터 인터페이스 표준

3D Data Interface Standards for Implementing 3D Virtual Reality Application Services

최근 VR(Virtual Reality)․AR(Augmented Reality)에 대한 사용자의 관심이 확대되며 3D 주변 장치의 발전 및 활용의 증가로 이어지고 있는 가운데 3D 가상현실 서비스에 대한 필요성이 한층 더 증가하고 있다. 3D 가상현실 응용 서비스 개발에 있어서 3D 장면의 공유나 전송을 위해서 여러 응용에서 공동으로 사용할 수 있는 3D 데이터 형식이 요구된다. 이와 관련된 국제표준으로는 ISO/IEC 19775-1 X3D (Extensible 3D)가 있다. 이 표준에 의해 응용 간의 호환성 있는 3D 데이터 전송 및 교환은 해결할 수 있으나 각 응용에서 범용 프로그래밍 언어를 이용하여 새로운 3D 장면을 생성하거나 수정하기 위해서는 프로그래밍에 필요한 데이터 구조나 함수의 정의가 필요하다. 이 때 프로그램의 재사용이나 데이터의 공동 사용을 고려하여 응용 프로그램을 개발한다면 공통적으로 사용 가능한 3D 데이터의 처리가 가능하게 된다. 이를 위해서는 각 응용 프로그램에서 3D 데이터 처리에서 요구되는 변수, 클래스, 함수들을 위한 표준화된 인터페이스가 필요하다. 본 논문에서는 X3D 기반의 3D 가상환경 데이터를 이용하여 응용 개발을 하는데 있어서 범용 프로그래밍 언어 중 하나인 C++를 이용하여 X3D 가상현실 장면 접근 인터페이스를 만들어 응용 개발에서의 3D 가상환경 장면과 오브젝트의 생성, 변경, 교환 등을 제공하는 인터페이스를 제공함으로써 호환성 있는 3차원 장면을 생성하고 수정하는 방법에 대해 기술한다. 또한 각 응용 프로그래밍 과정에서 요구되는 3D 데이터 구조에서 가상현실 장면으로의 접근 및 각 3D 가상환경 객체 데이터를 처리할 수 있는 함수들, 가상현실 장면에서의 입력 또는 출력 할 수 있는 이벤트들의 처리 등을 C++를 이용하여 정의하는 언어 바인딩 방법과 예제에 대해 설명한다.

Recently, interest in VR (Virtual Reality) and AR (Augmented Reality) has been increasing, and so too has the advancement and use of 3D devices. Accordingly, there is an increased need for 3D virtual reality services in various application areas. When developing these 3D VR application services, a common 3D data format is required in order to share and transfer 3D scenes between various applications. International standard ISO/IEC 19775-1 X3D (Extensible 3D) is a related standard that allows for interchangeable 3D data transfer between applications. However, difficulties remain in defining data structures and functions for applications generated using general programming languages such as C++. If interchangeable data structures and functions are defined, commonly usable 3D data processing can be obtained. A standardized interface should be provided for variables, classes, and functions required during 3D data processing. In this paper, a method of creating and updating X3D based 3D scenes using the C++ programming language is described. Using the C++ programming language, X3D virtual reality scene access interfaces have been developed in order to create, change, and exchange 3D virtual environments and objects. In addition, the C++ language based binding method is explained, as is access to 3D data structures for virtual reality scenes, functions for 3D objects, and event processing for input and output in 3D scenes. Implementation examples are included.