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VRㆍAR / 개발자 / 오픈소스

닷넷 기반 메타버스 앱을 만드는 오픈소스 ‘스테레오키트’ 살펴보기

Simon Bisson | InfoWorld 2022.08.05
유니티는 윈도우 환경에서 혼합 현실(mixed reality) 앱을 만들 때 사용하는 대표 플랫폼이다. 하지만 최근 혼합 현실에 대한 관심이 높아지면서 유니티를 대체할만한 기술도 많이 나오고 있다. 가령 웹XR(WebXR)이나 베이비론JS와 리액트 네이티브를 활용한 파워 플랫폼(Power Platform) 같은 기술이다. 이 중에서도 닷넷 환경에 특화된 ‘스테레오키트(StereoKit)’라는 도구에 주목해보면 좋다.
 
ⓒ Getty Images Bank
 

혼합현실을 위한 개방형 표준, 오픈XR 

스테레오키트를 이용하려면 먼저 오픈XR 개념부터 알아야 한다. 오픈XR은 크로노스 그룹(Khronos Group)이 만든 개방형 표준이다. 크로노스 그룹은 오픈GL, 오픈CL과 같은 그래픽 관련 표준을 개발하는 비영리 단체인데, 최근 혼합현실의 성장과 함께 오픈XR도 함께 지원하고 있다. 오픈XR은 여러 헤드셋 및 증강 현실 디바이스에서 호환되며, 마이크로소프트, 오큘러스, 콜라보라(Collabora) 등의 런타임을 사용해 닷넷 코드를 호스팅하는 플랫폼 대부분을 지원한다. 스테레오키트(StereoKit)는 바로 이 오픈XR를 활용해 혼합현실 앱을 만드는 것을 돕는다. 

스트레오키트는 마이크로소프트가 만든 오픈소스 기술이다. 윈도우용 혼합현실 툴을 개발하는 팀이 스트레오키트를 담당하고 있는데 향후 마이크로소프트의 ‘혼합 현실 디자인 언어(Mixed Reality Design Language)’도 통합될 가능성이 높다. 그렇게 되면 두 가지 툴이 비슷한 기능을 지원하므로 유니티를 기반으로 해야 할 앱을 더 폭넓은 C# 개발 프레임워크로 가져올 수 있다.
 

스테레오키트의 기본 구조

스테레오키트는 3D 콘텐츠를 가져와서 대화형 혼합 현실 환경과 결합해준다. 코드를 보다 간소하게 쓸 수 있도록 API와 성능 개선에 집중한 것이 특징이다. C# 개발자를 위해 고안됐지만, 하드웨어를 세밀하게 제어하는 경우를 대비해 C와 C++도 추가적으로 지원한다. 또한 원래는 홀로렌즈(HoloLens) 2 애플리케이션과 증강 현실 앱 개발용으로 만들어졌지만, 현재는 가상 현실 코드를 빌드하고 모바일 디바이스에서 작동하는 증강 현실 기술 개발 용도로 쓰기 좋게 구현됐다. 

스트레오키트는 64비트 애플리케이션을 주로 지원하며 누겟(NuGet) 패키지로 설치할 수 있다. 윈도우 데스크톱 개발자는 현재 x64 코드에만 액세스할 수 있지만 ARM64 홀로렌즈 유니버설 윈도우 플랫폼(UWP), 또는 서피스 프로 X와 같은 다른 ARM 하드웨어도 사용할 수 있다. 리눅스 패키지는 x64와 ARM64를 모두 지원한다. 안드로이드 앱은 ARM64 디바이스에서만 실행되나 테스트는 안드로이드 브리지 기술을 통해서만 할 수 있다. 

아쉽게도 스트레오키트는 iOS를 지원하지 않기 때문에 완전한 크로스 플랫폼이라고 할 수 없다. 대신 스테레오키트 팀은 자바스크립트 런타임이 있는 모든 곳에서 실행되는 크로스 플랫폼 웹어셈블리 구현을 추진하고 있다.

스테레오키트 개발은 닷넷 UI 코드 경험이 있는 사람에게는 어렵지 않다. 비주얼 스튜디오와 함께 사용하는 것이 가장 좋겠지만 누겟을 지원하는 다른 닷넷 개발 환경을 사용해도 된다. 비주얼 스튜디오 사용자는 윈도우 오픈XR 앱을 위한 데스크톱 닷넷 개발, 홀로렌즈용 앱을 위한 UWP, 그리고 오큘러스 및 기타 안드로이드 기반 하드웨어를 위한 모바일 닷넷 개발을 활성화했는지 확인해야 한다. 이때 코드를 테스트할 오픈XR 런타임이 필요하며, 헤드셋이 없는 경우 데스크톱 시뮬레이터를 사용할 수 있다. 비주얼 스튜디오를 사용할 경우 스테레오키트 개발팀이 제공하는 비주얼 스튜디오 템플릿 모음을 활용해 필수 요소를 로드하고 템플릿 코드를 입력해 빠르게 환경을 시작할 수 있다는 장점이 있다.

크로스 플랫폼 닷넷 개발은 이제 마우이(MAUI), 윈UI(WinUI)와 같은 툴에 초점을 두고 있는데, 앞으로 마이크로소프트가 웹어셈블리 버전을 내놓는다면 UWP 구현의 중요성이 지금보다 낮아질 수 있다.
 

C# 언어로 만드는 혼합 현실 앱 

스테레오키트로 코드를 빌드하면 잘 정의된 3D 프리미티브(기본 도형)를 이용해 쉽게 혼합 현실 공간에 필요한 객체를 생성할 수 있다. 예를 들어 큐브 그리기(“Hello, world”의 혼합 현실 버전)는 무료 샘플 앱의 코드로 구현해볼 수 있다. 해당 앱은 C# 언어로 200줄 분량으로 작성됐다. 스테레오키트의 라이브러리는 오픈XR와 상호작용하는데 필요한 작업을 알아서 처리하기 때문에, 복잡하게 그리기 함수를 구현하거나 카메라 및 화면을 관리하기 위한 코드를 준비할 필요가 없다. 

단 스테레오키트는 일반적인 데스크톱 애플리케이션의 개발 과정에서 볼 수 없는 차이점이 몇 개 있다. 가장 다른 부분은 상태 관리 방식이다. 스테레오키트는 모든 프레임에서 UI 요소를 구현하면서 최소한의 상태만 저장한다. 이 접근 방식은 작업을 대폭 간소화해준다. 모든 UI 요소는 계층적이므로 한 요소를 없애면 연결된 하위 요소는 자동으로 사라진다. 

이런 방식은 UI 요소를 모델 속 다른 객체에 연결해주는데 효과적이다. 스테레오키트는 많은 표준 3D 객체 형식을 지원하므로 개발자는 상호작용을 정의하고 모델에 레이아웃 영역을 추가하기 전에, 파일에서 모델을 로드하기만 하면 된다. 레이아웃 영역은 UI 요소의 호스트 역할을 하면서 객체가 UI 계층의 최상위 요소가 되도록 한다. 요소 ID는 스테레오키트의 최소 상호작용 상태 모델의 기반을 형성하고, 어느 요소가 현재 활성 상태이며 사용자 상호작용에 사용 가능한지 추적하는 데 사용된다. 따라서 UI 객체 내에서 요소 ID를 재사용하지 않는 것이 중요하다.

스테레오키트는 ‘손 우선’ 접근 방식을 적용한다. 가능한 경우 홀로렌즈의 추적 카메라 같은 손 센서를 사용하거나 마우스 또는 게임패드 컨트롤러에 맞게 시뮬레이션하는 것이다. 손은 상호작용 공간에 표시되며, 다른 UI 요소를 손 위치를 고려해 배치한다. 예를 들어 사용자의 손이 애플리케이션 공간 어느 곳에 위치하든 항상 컨트롤 메뉴를 손 가까이에 두는 데 사용할 수 있다.

특정 기능을 구현하는 방법에 대한 힌트가 필요하다면 스테레오키트의 공식 깃허브 페이지에 있는 데모 라이브러리를 살펴보자. 컨트롤러를 다루고 손 입력을 관리하기 위한 샘플 코드는 물론 혼합 현실 상호작용 요소를 확인할 수 있다. 코드 문서화도 잘 되어 있어서 스테레오키트 API의 주요 요소를 사용하는 방법에 대해 팁을 풍부하게 얻을 수 있다.

마이크로소프트가 혼합 현실 기술 분야에서 유니티에 대한 의존성을 없애는 것은 좋은 전략으로 보인다. 마이크로소프트가 자체 오픈소스 툴을 갖추면 닷넷 생태계에서 혼합 현실 개발자가 모이고 더 다양한 기술이 지원될 것이다. 거기에 오픈XR 표준에 집중하면 할수록 스테레오키트 사용자는 더 증가할 수 있다. 홀로렌즈와 같은 혼합 현실 디바이스, 오큘러스와 같은 가상 현실, 그리고 안드로이드의 증강 현실에 걸친 모든 지원을 같은 수준으로 보장해주기 때문이다.

동일한 프로젝트를 사용해서 다양한 기기 개발을 지원하면서, 스테레오키트 이용자는 결국 마우이 같은 익숙한 툴 및 기술과 통합할 수 있게 된다. 혼합 현실 개발을 위해 따로 코드를 만들 필요 없을 수 있는 것이다. 즉 스테레오키트는 혼합 현실을 큰 변경 없이 기존 닷넷 프로젝트에 간편히 가져와 혼합 현실을 일종의 하나의 UI 계층으로 만들어 줄 수 있다.
editor@itworld.co.kr
 Tags 혼합현실 스테레오키트
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