[2020 기획] “2~3년 내 3차원 기술 실현된다”

온라인 쇼핑 업계의 가장 큰 리스크 중 하나는 반품이다. 소비자가 막상 상품을 받아보면 생각한 것과 다르기 때문이다.

하지만 앞으로 2~3년 내 모든 스마트기기에 3차원 탑재돼 스마트폰이나 PC, TV에서 상품을 3차원으로 보고 만지고 느끼며 구매할 수 있는 기술이 등장한다. 따라서 그만큼 반품이 적어질 뿐만 아니라 소비자 구매 만족도 또한 올라간다는 얘기다. 

상상만 해도 즐겁고 놀랍지 아니한가. 어디 쇼핑뿐이겠는가. 이러한 3차원 기술이 실현된다면 그야말로 지금과는 비교가 안 될 신세계가 열린다. 

그동안 IT 기업들은 세상을 3D로 스캔하기 위해 부단한 노력을 해왔다. 구글, 페이스북, 마이크로소프트, 애플 등과 많은 스타트업들이 개발 중에 있다. 이제 그 결실이 눈앞에 다가오고 있다. 

그렇다면 이들 기업이 3D 기술 구현을 위해 끊임없이 도전하는 이유는 뭘까. 

바로 우리가 사는 세상이 3차원이기 때문이다. 하지만 우리가 사용하고 있는 모든 기기의 디스플레이는 2차원이다. 결국 3차원으로 갈 수밖에 없다는 얘기다. 기술은 인간을 어떻게 하면 인간을 가장 게을러지게 만드는가에 초점이 맞춰져 있다. 즉 진정한 디지털 트윈 세상이 실현된다는 것이다

한편, IT 업계에서는 스마트폰 다음 게임 체인저(Game Changer)로 폴더블 폰이나 A/VR 기기, 자율차 등을 내세우고 있다. 하지만, 3D 플랫폼 구축에 나서고 있는 기업의 움직임을 잘 살펴봐야 한다. 

현재 시가총액 1, 2위를 다투고 있는 애플과 마이크로소프트의 3D 플랫폼 전략을 살펴보고자 한다.

▲출처: 마이크로소프트

■ MS의 홀로그램 인터넷(Hologram internet)/공간 컴퓨팅(Spatial Computing)

3D 플랫폼 구축에 가장 먼저 도전장을 내민 곳은 마이크로소프트다. ‘MWC 2019’에서 극강의 증강현실(Augmented Reality, AR)을 구현하는 2세대 MR 헤드셋 웨어러블 홀로렌즈 2(HoloLens 2)를 공개했다. 

이날 홀로렌즈 개발을 주도한 알렉스 키프만이 애플 AR키트(ARKit)과 구글 AR코어(ARCore)를 포함한 모든 XR 툴과 3차원 이미지를 공유하는 SA(Spacital Anchors)를 발표했다. 이는 ‘홀로그램 인터넷(Hologram internet)’으로 불리는 전략으로 클라우드 서비스 애저(Azure)와 긴밀하게 통합해 '공간 컴퓨팅'을 주도하겠다는 의미다.

마이크로소프트 AR 클라우드를 구성하며 ‘홀로그램 인터넷’이라고 부른다. 즉 기업용 공간에 3차원 이미지를 저장하고 컴퓨팅은 클라우드와 엣지로 분산시킨다.

키프만은 “홀로렌즈 2와 애저의 통합은 홀로그램의 인터넷 탄생을 가능케 할 것”이라며, “홀로그램은 다른 장치 및 폼팩터를 통해 다른 사람들과 공유될 수 있는 세상으로 모든 장치가 연결된 복합 현실로의 렌즈가 되는 세계다”고 강조했다.

애저와 더 깊은 통합 전략의 의미는 장치 사양에서 매직립 원(Magic Leap One)과는 비슷할 수 있지만 마이크로소프트가 엔터프라이즈 기반 및 클라우드 적용 범위에서는 절대적인 우위를 점하고 있다.

매직립의 AR 클라우드 매직버스(Magicverse)와 마찬가지로 마이크로소프트 엔터프라이즈 AR 클라우드(홀로그램 인터넷) 두 경우 모두 차별화 요소는 장치보다 각각의 AR 클라우드가 될 것이다.

또한 매직립과 애플은 결국 더 큰 소비자 시장을 쫓아가고 있지만, 마이크로소프트는 자체 개발한 하드웨어 칩 자체가 기업을 타깃으로 하고 있다. 보안과 각 기업의 특정 기능을 제공하는 자사의 DNA가 기업용 소프트웨어 및 컴퓨팅과 매우 밀접한 관계에 있다는 점이다.

▲홀로렌즈 2. 출처: 마이크로소프트

마이크로소프트는 더 나아가 클라이언트와 클라우드 서비스를 함께 사용해 가상으로 존재하는 3D 세계인 공간 컴퓨팅(Spatial Computing)에 대한 많은 길을 모색하고 있다. 

하드웨어 (Hololens), OS(Windows), 응용 프로그램 계층(WMR), 자사 응용 프로그램(원격지원, 레이아웃, 안내서) 및 엔터프라이즈 클라우드(Azure)를 보유해 수직적으로 통합됐다. 마이크로소프트로서는 매우 강력한 스택(Stack)이다. 스택은 일종의 바닥이 막힌 상자로 나중에 넣은 물건이 위에 있음으로 먼저 꺼낼 수밖에 없다.

동시에 WMR 소프트웨어를 윈도 기반 PC와 유사하게 타사 A/VR 하드웨어 제조업체에 라이선스를 확보하는 전통적인 마이크로소프트 모델을 추구하고 있다. 수직 통합의 품질관리 및 제품 디자인이 빠져 있지만 마진과 규모면에서 경쟁력이 있다.

결국 마이크로소프트는 기술 스택을 보유하고 엔터프라이즈 AR 시장 침투를 가속화해 A/VR에서 높은 마진의 소프트웨어 라이센스 수익을 누릴 수 있다. 이는 공간 컴퓨팅(Spatial Computing) 스펙트럼을 추구하는 기술 대기업들 사이에서 매우 유리한 위치에 놓일 수밖에 없다는 점이다.

■ 애플의 3D OS

또 하나의 변수는 애플이다. 애플의 3D 관련 기술 특허를 분석한 결과, 앞으로 2~3년 이내에 3D OS를 출시할 것으로 예측된다. 

이는 다양한 콘텐츠와 서비스(Mac, TV, 전기차(EV)/자율차(AV) 등) 중심의 3D UI/UX의 AR/VR로 확대 출시될 것으로 분석된다.

최근 아스팩미래기술경연구소(대표 소장 차원용)가 발간한 <애플의 3D 전략 특허 분석> 보고서에 따르면, “애플이 2013년 11월 17일에 3억4천500만 달러에 인수한 이스라엘 기업인 프라임센스(PrimeSense)의 특허를 분석한 결과, 앞으로 3년 이내 애플은 뉴럴엔진·AI Chip 베이스의 트루뎁스 카메라 기술과 도트 프로젝트 기술을 활용해 3D 애니모지(Animoji)와 나만의 미모지(Memoji)를 최종 3D 아바타/모델로 업그레이드하여 출시할 것으로 예측된다”고 밝혔다. 

그러면서 “애플의 3D 아바타(Avatar)/모델(Model)과 3D UI/UX의 AR/VR이 3년 내에 출시되려면 기본적인 OS가 3D OS가 되어야 한다”며, “기존의 2D의 맥(Mac) OS/iOS를 3D GUI의 OS/App/Safari로 업그레이드될 것”이라고 예측했다. 이미 아이폰 5S부터 3D 같은(2.5D) 사파리가 탑재되어 있다. 

▲ 애플 특허의 Fig.7(8,381,122, 8,473,859, 8,745,535). Image: USPTO

보고서는 “애플의 3D OS/App의 기술 개발은 2007년으로 거슬러 올라간다”며, “특허 분석 결과 5개의 특허로 구성됐다”고 설명했다. 

5개의 특허를 살펴보면 '다차원 데스크톱(Multi-dimensional desktop)', '멀티-차원 앱 환경(Multi-dimensional application environment)', '시각화 및 상호작용 모델(Visualization and interaction models)', '다차원 사용자 인터페이스 환경에서의 빛과 반사 그림자 (Reflections in a multidimensional user interface environment)',  '3D OS와 장면/객체 전환 엔진과 전환 효과(Object transitions)' 등이다.

▲ 애플 특허의 Fig.2(8,381,122, 8,473,859, 8,745,535). Image: USPTO

2007년 6월 8일에 '다차원 데스크탑(Multi-dimensional desktop)'이란 특허를 출원하고(11/760,595), 2008년 12월 11일에 출원서가 공개되고(20080307360), 2014년 6월 3일에 특허를 획득했다(8,745,535). 

이는 Mac용으로 여러 가지 형태의 GUI베이스 다차원 데스크 탑 환경을 구축하는 것을 기술한 것이다. 화면도 Back Surface(매인화면), 전체 이미지가 디스플레이 되는 Viewing Surface, 상하좌우 측면을 화면으로 이용하는 Side Surfaces가 등장하고, 이곳 화면에 디스플레이 되는 이미지, 폴더, 앱, 영화, 서류 등을 아이콘으로 이미지화하여 GUI를 이용해 다양한 3차원 환경을 구축하는 예를 기술하고 있는, 25개의 청구항과 그림만 31장의 총 54페이지에 달하는 특허이다. 

▲ 애플 특허의 Fig.3(8,381,122, 8,473,859, 8,745,535). Image: USPTO

2007년 6월 8일에 '멀티-차원 앱 환경(Multi-dimensional application environment)'이란 특허를 출원하고(11/760,706), 2008년 12월 11일에 출원서가 공개되고(20080307351), 2013년 2월 19일에 특허를 획득했다(8,381,122). 이는 특별히 하나 이상의 앱을 (1)번의 ‘다차원 데스크 탑’ 환경에 띄워 실행하고 제어하는 기술로 그림은 (1)번의 ‘다차원 데스크 탑’의 31장과 똑같으며 16개의 청구항들로 구성된 총 53페이지에 달하는 특허이다.

2007년 6월 8일에 '시각화 및 상호작용 모델(Visualization and interaction models)'이란 특허를 출원하고(1/760,675), 2008년 12월 11일에 출원서가 공개되고(20080307334), 2013년 6월 25일에 특허를 획득했다(8,473,859). 그림이 31장인데 (1)번의 ‘다차원 데스크 탑’의 그림 31장과 똑같으며 18개의 청구항을 포함 총 55페이지에 달하는 특허로 특히 시각화 모델(Visualization model) 혹은 GUI에 의한 상호작용 모델(Interaction model)에 의한 시각화 표현(Visual presentation)을 다루고 있다. 

예를 들어 사용자가 첫 번째 모델인 3차원 아이콘인 이미지 스택(Stacks)을 GUI(응시 포함)로 선택하면 스택 요소들이 순서대로 나타나 오버래핑되면서 위로 올라가는 두 번째 모델로 전환되고, 만약 사용자가 커서를 중지하거나 응시를 중지하면 선택취소(Deselection)로 간주되어 스택들은 붕괴되어 제자리(첫 번째 모델)로 돌아가게 되는 것이다. 

▲ 애플 특허의 Fig.4(8,381,122, 8,473,859, 8,745,535). Image: USPTO

2007년 6월 8일에 '다차원 사용자 인터페이스 환경에서의 빛과 반사 그림자 (Reflections in a multidimensional user interface environment)'란 특허를 출원하고(11/760,703), 2008년 12월 11일에 출원서가 공개되고(20080307366), 2013년 4월 30일에 특허를 획득했다(8,432,396). 이는 3차원 시각화 객체들(Visualization objects)인 아이콘들 아래에는 빛과 그림자 효과(lighting and shadowing effect)를 주어 깊이를 강조하기 위해 상응하는 그림자 혹은 반사 그림자가 반사 영역 혹은 표면(Reflection surface)에 나타나는데, 그 나타내는 방법을 기술한 특허로 25개의 청구항과 5개의 그림을 포함한 총 14페이지의 특허이다. 앞의 매인 특허인 ‘다차원 데스크톱’에서 주요 내용을 다 살펴봄으로 차별화 그림만 들어 소개하기로 한다.

▲ 애플 특허의 Fig.3A(8,127,239, 28 Feb 2012). Image: USPTO

2007년 6월 8일에 3D UI(UX)를 위한 '3D OS와 장면/객체 전환 엔진과 전환 효과(Object transitions)'란 특허를 출원하고(11/760,561), 2008년 12월 11일에 출원서가 공개되고(20080307365), 2012년 2월 28일에 특허를 획득했다(8,127,239). 3D GUI의 기본 버전인 Foundational 3D GUI를 기술하고 있는데, 가장 중요한 것이 3D OS이고 그다음 장면이나 객체를 전환하는 엔진인 프리젠테이션 엔진들과 앱 엔진들이다. 따라서 3년 내에 모든 Mac OS와 iOS에 적용될 것으로 보인다. 

다차원 데스크탑(Multi-dimensional desktop)'(8,745,535)과 '멀티-차원 앱 환경(Multi-dimensional application environment)'(8,381,122)과 '시각화 및 상호작용 모델(Visualization and interaction models)'(8,473,859) – 이 3개의 특허들은 3D GUI의 OS/App 환경을 구성하는 핵심 기술들로 그림만 31장의 총 50페이지 내외로 기술되어 있다. 2.5G 혹은 3G란 x-y-z 축을 포함하는 것으로 x는 넓이(width), y는 높이(height), z는 깊이(depth)를 나타낸다. 일반적으로 x-y는 2차원이고 x-y-z는 3차원이다.

김들풀 기자 itnews@