VR(가상 현실)이나 AR(증강 현실)이라는 용어를 들으면 복잡하고 어려운 개념을 이해하고 그것을 바탕으로 구현해야 하는 기술이라고 생각하게 된다. 하지만 이 책은 기초 지식 및 고가의 장비가 없어도 가상/증강 현실을 웹에서 쉽게 구현할 수 있는 것을 보여준다. 기존의 3D 그래픽 필수 개념 설명과 단계별 실습을 WebXR API로 얼마나 간단하고 쉽게 구현할 수 있는지 경험할 수 있을 것이다.

◆ 웹 페이지를 위한 가상 현실 및 증강 현실 기능 생성
◆ 인기 있는 기술의 프로젝트 포트폴리오를 통해 실감형 웹 개발자로 일할 준비
◆ WebGL에서 셰이더 작성의 기본 사항

WebXR API에는 웹 개발자와 XR을 다루려는 사람에게 유용한 도구가 준비가 돼 있다. 모바일과 네이티브, 증강 및 가상 간의 구분이 흐려지면서 2D 기술과 실감형 기술을 사용하는 모든 애플리케이션이 점점 더 보편화될 것이다. 실감형 웹 경험을 설계하는 개발자 커뮤니티에 참여할 수 있도록 돕고자 이 책을 만들었다. 웹 개발 또는 3D 프로그래밍에 대한 사전 지식이 없다고 가정했다. WebXR API는 새로운 기술이기 때문에 숙련된 개발자들도 참고할 수 있다.

도구에는 Visual Studio Code, WebGL, Three.js, A-Frame이 포함돼 있다. HTML, CSS, 자바스크립트에 익숙하지 않아도 이 책의 내용을 활용할 수 있다. 구성을 살펴보자면 1장에서는 WebXR API의 개념과 실감 모바일 애플리케이션 개발을 시작하는 데 필요한 도구를 소개한다. 2장에서는 웹, WebGL의 3D 그래픽 원리를 설명한다. WebGL, HTML, 자바스크립트로 간단한 프로젝트를 만들어서 WebXR API가 브라우저 안에서 어떻게 작동하는지에 대한 기본 개념을 빠르게 살펴본다. 3장에서는 기본 구문이 서버, 클라이언트, GPU를 연결하는 그래픽 렌더링 파이프 라인의 안팎을 명확히 설명하기 때문에 WebGL을 계속 사용한다. 4장은 2장과 3장을 기반으로 WebGL을 통한 선형대수에 대해 설명한다. 4장에서 다루는 간단하지만 중요한 선형대수의 원칙은 5장에서 3D 자바스크립트 라이브러리인 Three.js를 통해 실감형 웹 개발 심층 분석을 위한 기반으로 제공한다. WebGL 파이프라인의 철저한 이해와 Three.js 라이브러리로 생성된 편리함을 통해 로컬 머신에 가상 현실 프로젝트를 생성하고 6장의 WebXR API를 통해 VR 지원 장치에 로드를 한다. 7장에서는 가상 현실에서 Three.js를 이용한 증강 현실 프로그래밍으로 초점을 이동한다. WebXR API의 증강 현실 모듈 기능을 사용해서 7장에서는 애니메이션 및 사용자 상호작용을 포함하는 모바일 AR 환경을 만들기 위한 단계를 제공한다. 8장에서는 Three.js를 사용해서 모바일 XR 경험을 만드는 프레임워크 A-Frame의 사용을 소개하고자 가상 현실 주제로 돌아간다. 9장과 10장 모두 A-Frame에 관한 장으로 9장은 많은 브라우저에 내장된 WebXR API의 Gamepad API 구현을 통해 VR 장면에서 실제 물리학과 사용자 상호작용을 구현하는 방법을 설명한다. 마지막으로 10장에서는 깃허브(Github) 페이지를 통해 3D 모델을 A-Frame으로 불러와 애니메이션을 제작하고 증강 현실 속에서 보는 방법을 설명한다.

이 책은 웹을 통해 모바일 혼합 현실을 만드는 도구에 친숙해지도록 돕는다. 2020년 7월 24일 월드 와이드 웹 컨소시엄(World Wide Web Consortium)은 WebXR API 규격의 최신 버전을 발표했다. 이 규격은 웹에서 헤드셋과 센서를 포함한 가상 및 증강 현실 장치에 대한 웹 브라우저 구현 방법 지원을 설명한다. WebVR API 규격의 첫 버전은 2017년에 발표됐다. 그러나 2018년 웹에서의 VR 및 AR 사용 사례가 확대되면서 구글, 마이크로소프트, 모질라 등으로 구성된 실감나는 웹 작업 그룹은 혼합 현실의 미래를 준비하고자 설계된 API를 위한 웹 VR를 정비했다. 2020년 6월 기준으로 구글 크롬, 마이크로소프트 에지, 모질라 파이어폭스, 오큘러스 브라우저(Oculus Browser) 등 최소 4개의 주요 웹 브라우저가 WebXR API를 지원한다. WebXR은 새롭게 나온 웹 규격이기 때문에 참고할 만한 자료가 많이 부족하다. 이 책을 통해 독자들에게 모바일 혼합 현실 개발을 준비하는 데 도움되고자 한다. 책을 다 읽을 무렵 현재 WebXR 개발에 사용되는 가장 일반적인 도구에 익숙해질 것이다.
웹 개발의 미래가 3차원으로 이동하고 게임 개발의 원칙이 웹으로 이동하면서 미래를 준비하기 위해 새로운 WebXR 언어를 배워야 할 필요가 있다. 이 책을 통해서 세상을 변화시키는 능력을 갖춘 여러분이 될 수 있길 바란다.

라케쉬 바루아(Rakesh Baruah)

뉴욕에 거주하며 뉴미디어, 영화, TV 분야에서 15년의 경력을 가진 작가이며 제작자다. 콜럼비아 대학교에서 영화 각본과 연출에 관한 순수 예술 석사를 마치고, 인기 있는 황금시간대 방송 드라마의 작가 그룹에 보조로 들어갔다. 그 경험으로 TV의 한계와 실감나는 3D 콘텐츠 성공 기회를 눈뜨게 됐다. 2016년에는 스타트업, 부트캠프, 마이크로소프트 사무실 그리고 컴퓨터 앞에서 수많은 시간을 보내며 혼합 현실 디자인을 향한 자기주도적 여정을 시작했다. 가상 현실과 유니티 게임 엔진에 관한 책의 저자이며, 이 책으로 컴퓨터 비전 분야에서 NVIDIA 인증 나노 학위를 받았다. 현재 위스콘신주 밀워키시에 있는 고등학교에서 컴퓨터 과학을 가르치고 있다. 수학 삼각법보다 영어 수업을 선호하는 사람을 위해 특별히 고안된 스타일로 내용을 설명하고자 한다.

2021년 IT 핫키워드는 단연 메타버스다. 하지만 올해뿐만 아니라 이후 몇 년간 계속 지속될 것이라 예상된다. 이렇게 많은 사람이 관심을 갖는 것은 인터넷이 우리 생활의 패턴을 송두리째 바꿨던 것처럼 메타버스도 그 정도 파급력이 있을 것으로 추측하기 때문이다.
메타버스를 구현할 개발 플랫폼으로 우선 유니티나 언리얼 같은 게임 엔진이 있다. 또 다른 진영으로 웹을 기반으로 둔 WebGL 및 WebXR을 통해서 몰입도 높은 3D 콘텐츠를 직접 만들거나 가상/증강 현실 하드웨어에서 실행할 수 있는 엔진이다. 이 엔진들은 기본적으로 가상/증강/혼합 현실 개발을 위한 기능을 모두 제공한다. 실사례로 최근에 WebXR을 도입한 메타버스 전시회가 있었다. VR 기기 및 웹 접속을 통해 전시장에 들어서면 자동으로 관람객 아바타가 생성되며, 서로 다른 곳에서 접속한 관람자라도 아바타를 통해 함께 전시를 관람하고, 의견을 나누는 기능이 있다고 한다. 초기에 WebGL을 통해 웹 브라우저에 3D 객체를 올려놓는 것에 만족했다면, WebXR을 통해서 많은 사용자를 가상세계로 끌어들이는 효과를 이뤘으며, 최종적으로 A-Frame 같은 WebXR을 기반한 쉬운 프레임워크가 나와서 누구나 쉽게 게임과 같은 화려한 UI를 만들 수 있는 환경이 됐다. 이렇게 많은 사람이 노력해 표준을 만들고, 그 표준을 더 쉽게 쓸 수 있도록 애쓰고 있다. 그러나 아직 초기시장이라 할 일이 무궁무진하다.
이 책은 입문서이기 때문에 실제 프로젝트에 투입되는 기술과는 약간 거리가 있다. 하지만 웹 기반한 가상 현실을 구현하고자 하는 사람, WebGL, WebXR의 기본 개념을 익히고자 하는 사람, 최신 프레임워크인 A-Frame을 학습하고자 하는 사람들에게 필독서가 될 것이다.

꽤 오래전부터 가상 현실(VR), 증강 현실(AR)이란 기술이 소개됐고 조금씩 우리 생활 속에서 사용자 서비스 위주로 경험해 볼 수 있었다. 갑자기 찾아온 코로나 사태 이후 온라인에서의 만남과 소통이 늘어 재미있고 서로 교감할 수 있는 온라인 서비스를 찾으면서 AR/VR의 입지가 높아졌다. 불과 1년 반의 시간 동안 우리는 이제 대면보다 비대면에 익숙해졌고, 재택근무를 하는 기업과 화상으로 수업, 회의를 진행하는 일상이 더 이상 낯설지 않다. 일상의 변화로 온라인 입학식, 졸업식, 워크숍, 회의, 수업 등 기존 오프라인에서 이뤄졌던 사회활동이 비대면으로 전환되고 온라인상의 가상공간에서 사용자를 대신한 아바타를 통해 감정/생각/행동을 표현하는 것이 자연스러워졌다.
AR/VR 콘텐츠들이 우리의 일상으로 들어오게 된 만큼 AR/VR의 기술에 대한 관심이 높아졌고 이를 실제로 구현해 보고 싶어하는 사람들도 자연스럽게 늘어났다. 그러나 AR/VR을 구현하려면 그 기초인 3D 그래픽에 대한 배경 지식과 이해가 필요하고 이는 많은 노력과 시간이 필요해 쉽게 도전하지 못하고 있다.
이 책에서 소개하는 A-Frame 프레임워크와 WebXR API는 AR/VR에 대한 배경 지식과 기본 개념을 전혀 알고 있지 못하더라도 웹으로 누구나 쉽게 AR/VR을 구현할 수 있도록 해준다. 웹의 필수 지식인 HTML과 자바스크립트를 모르는 초보자일지라도 웹을 통해 AR/VR을 쉽게 구현할 수 있도록 웹 제작 스킬과 기술을 한 권에 정리했다. 각 장마다 실습을 바탕으로 쉽고 자세하게 소개해 주고 있으며, 신기술과 구기술의 차이점에 대한 참고 설명을 통해 기존 개발에 필요로 됐던 노력과 시간을 얼마만큼 줄일 수 있는지 보여준다.
이 책은 웹 개발자와 3D 그래픽 개발자의 크로스오버 퍼포먼스를 할 수 있기를 바라면서, 좀 더 많은 사람이 웹을 통해 3D 그래픽을 쉽고 간단히 구현했으면 하는 바람에서 만들어졌다. 다방면의 AR/VR 기술 구현 및 콘텐츠 제작 활용에 도움이 됐으면 좋겠다.

최재철

언제나 새로운 것에 도전하기 좋아하는 개발자로서, 오랫동안 자바와 같은 백엔드 기술부터 HTML5와 CSS, 자바스크립트 같은 프론트엔드 개발에 이르기까지 폭넓은 범위의 기술 개발에 많은 경험이 있다. 그 경험을 바탕으로 현재는 SK R&D 센터 근무 중이며 사내 강사를 겸하고 있다. 최근에는 A-Frame이나 WebXR 기술을 다양한 디바이스에 접목하는 기술을 연구하고 있다. 저서로는 『실무가 훤히 보이는 머신러닝 & 딥러닝』(책만, 2019), 『과학 영재를 만드는 아두이노 교실 2/e』(에이콘, 2018)이 있다.

서창수

현재 SK C&C에서 AI 플랫폼 솔루션 기획과 개발 업무를 담당하고 있다. 미국 유타 주립대에서 컴퓨터공학을 전공했으며 모바일 커머스 서버 개발, AI 플랫폼 솔루션 기획/개발에 참여했으며, IT 신기술에 관심 갖고 품질 좋은 플랫폼 솔루션을 만들고자 노력하고 있다.