Field Of View
1. 일반 용어
시야각이란 시야의 범위와 그 각도를 말하는 단어다.사람 눈의 기본적인 시야각은[1][2] 자신의 정면 방향에서 왼쪽 눈(상대방 기준으로 오른쪽 눈)의 법선을 기준으로 코 방향 60°, 바깥 방향 90°, 윗 방향 60°, 아랫 방향 60°로 [math(\cfrac{5\sqrt3}6\pi{\rm\,sr})]이고, 양안을 합친 시야각은 각각 수평 180°, 수직 120°로 [math(\sqrt3\pi{\rm\,sr})]이 된다. 두 눈이 머리 앞쪽에 몰려있다는 점을 감안하면 전방의 입체각 [math(2\pi{\rm\,sr})]을 기준으로 전방 시야의 [math(\cfrac{\sqrt3}2\times100\,\% \fallingdotseq 86.6\,\%)]가 커버되는 셈이다. 여기서 눈이 움직이는 가동 범위까지 감안한다면 좌안 기준 코 방향 60°,[3] 바깥 방향 120°, 윗 방향 85°, 아랫 방향 95°로 [math(2\pi\cos\cfrac\pi{36}{\rm\,sr})]이며, 양안 기준 수평 240°, 수직 180°로 [math(\cfrac{8\pi}3\cos\cfrac\pi{36}{\rm\,sr})]까지 시야각을 늘릴 수 있다. 이로써 공간 전체의 입체각 [math(4\pi{\rm\,sr})]을 기준으로 [math(\cfrac23\cos\cfrac\pi{36}\times100\,\% \fallingdotseq 66.4\,\%)]가 커버된다. 여기에 다시 목이나 허리를 돌린다면 뭐... 단, 이 정도의 시야각은 뭔가를 감지만 할 수 있는 최대 시야각으로, 움직인 시선의 방향에 따라 같은 방향에서도 시야각의 차이가 발생[4]하며, 그 뭔가가 무엇인지 명확하게 관찰하고 판단 가능한 범위일 경우 판단 가능한 시야각은 더 좁다. 또한 남자보다 여자가 시야각이 더 넓다고 한다.
동물들의 경우 대체로 초식동물은 눈이 머리의 양 옆쪽으로 벌어져 있어서 시야각이 꽤 큰 편이며, 이는 한 번에 많은 범위를 살펴서 적의 위협을 알아차리기 위해서다. 반면 육식동물들은 표적과의 거리를 정확히 가늠하기 위해 눈이 정면으로 몰리다보니 원근감이 발달하고 시야각은 상대적으로 줄어든다.[5] 사람도 동물중에는 눈이 꽤 앞으로 몰린 편. 카멜레온처럼 눈알 자체의 시야각은 좁은데 움직이는 각도가 엄청난 동물도 있고, 반대로 어류처럼 눈알을 거의 움직이지는 못하지만 눈알 자체의 시야각이 상당한 경우도 있다.[6]
시야각은 카메라 렌즈 같은 광학장비에서도 중요한데, 만약 시야각이 좁은 렌즈를 쓰면 그만큼 한 번에 더 좁은 범위 밖에 못 보지만, 대신 더 멀리까지 볼 수 있다. 즉 바꿔 말하면 망원렌즈는 시야각이 좁다. 반대로 시야각이 넓은 렌즈는 가까이 있는 물체도 더 멀리 있는 것처럼 느껴지며, 특히 시야각이 매우 넓은 어안렌즈쯤 되면 왜곡현상이 생기기도 한다.
CCTV나 전투기, 전차 등에 쓰이는 광학센서류도 사람눈처럼 상하좌우로 움직이므로 센서 자체의 시야각과, 센서를 상하좌우로 움직일 때의 시야각을 구분하여 표시한다. 보통 FOV라고 쓰면 센서를 상하좌우로 움직였을 때 얻을 수 있는 최대한의 범위를 의미하며, IFOV(Instantaneous Field Of View)는 센서가 가만히 있을 때의 최대범위를 뜻한다. 물론 이 용어는 위의 동물들의 시야각을 표현할 때도 사용한다.
1.1. 모니터에서
모니터에는 의미가 다소 다른데, 모니터의 계조가 무너지지 않는 시야 범위를 이른다. 보통 LCD 중 TN 패널의 시야각이 좁은 편이며, AMOLED나 마이크로 LED 등은 시야각이 매우 넓다.2. 게임 용어
2.1. 1, 3인칭 3D
값을 높일시 사물이 눈으로 보이는 것보다 가까이 있음
3D 게임에서 한 화면에 어느 정도의 공간을 보여 줄 것인지를 설정하는 값으로, 단위는 보통 평방도로 되어 있다.시야각이라고 해서 인간의 실제 시야각과 비슷한 것 아닌가 생각할 수 있지만 그렇지 않다. 게이머가 실제로 그 안에 들어가 있는 게 아니라(...) 모니터라는 한정된 공간을 통해 바라보는 것이기 때문이다.[7]
FPS 게임을 하는 사람들이 시종일관 마우스를 휘둘러대는 게 바로 이 시야각 때문으로, 게임 화면은 실제 시야의 절반 수준이라 눈동자를 까닥이는 대신 마우스를 좌우로 휘두르는 것.
3D 멀미를 느끼는 사람들 중 특정 게임에서만 멀미를 느낀다면 이 시야각 값 때문일 확률이 높다. 이 값을 수정할 수 있는 게임에서는 설정을 통해 자신에게 맞는 시야각 값으로 변경하면, 높은 확률로 멀미 없이 쾌적한 게임을 즐길 수 있다.
예를 들어, 집안에서 의자에 앉아 앞에 창문을 두고 초원 위에 큰 나무 하나가 있는 풍경을 감상한다고 상상해 보자. 작은 창문의 경우 나무의 줄기만 보이고 초원과 나뭇잎은 겨우겨우 보일 텐데 큰 창문의 경우 초원과 나무의 전체마저 시원하게 보일 것이다. 그런데 작은 창문을 보는데 초원이랑 나무 전체가 보이거나 큰 창문으로 보는데 초원이나 나뭇잎은커녕 나무줄기만 보이면 시야 왜곡과 함께 어색함이 느껴지고, 이는 곧 3D멀미를 유발하게 된다.
전통적인 모니터를 쓰지 않는 VR 게임은 아직 한계가 있지만 현실의 시야각과 비슷하게 구현하려고 노력하고 있다.
퀘이크 시리즈나 언리얼 시리즈 같은 고전 FPS의 게이머들의 경우 트윅을 통해 이 시야각 값을 잡아늘려서 시야각의 이점을 확보하는 짓도 서슴지 않았다(...). 이렇게 하면 시야가 넓어져 옆에 무엇이 있는지 더 빨리 알 수 있다.
과거의 게임들은 망원조준경을 구현할 때, 실제와 다르게 시야각을 극단적으로 좁히고 망원렌즈 바깥부분을 평면 이미지로 가리는 방법을 썼다. 이렇게 하면 상을 2개씩 그릴 필요가 없고, 멀리 있는 적이 커보이기 때문이다. 그래서 같은 원리로 설정에서 시야각을 넓힐 수록 단점으로 멀리 있는 게 오히려 잘 보이지 않는다. 나중에 그래픽 관련 하드웨어가 발달하면서 렌즈에다 확대된 상을 그려주는 법이 생겼다.
여담으로 게임에서 예쁜 스크린샷을 찍는 사람들의 경우 풍경 사진을 찍을 때는 넓은 시야각으로(높은 FOV 값으로), 인물 사진을 찍을 때는 좁은 시야각으로(낮은 FOV 값으로) 사진을 찍는 경우가 많다. 이는 인물을 찍을 때는 왜곡이 적고 인물에게 집중되는 사진을 얻기 위함이며 풍경을 찍을 때는 풍경의 전체적인 모습을 찍으려고 하기 때문이다. 실제 카메라로 사진을 찍을 때도 풍경 사진에서는 넓은 화각을 갖는 렌즈가 선호되며 인물 사진을 찍을 때 화각이 좁은 망원 렌즈가 선호되는 것과 매우 흡사하다.
속도감을 주기 위해 시야각을 순간적으로 넓히는 연출이 많은 편이다. 넓은 시야각에서 일어나는 바깥쪽의 왜곡이 마치 주변부가 늘어날 정도로 강하게 앞으로 나아가는 느낌을 주기 때문이다.
2.2. 2D
맵이 플레이어에게 전부 드러나는 탑뷰 2D 공간에서 시야의 한계를 구현한다. 전방위 또는 부채꼴 모양의 시야각에 걸치는 벽 등 장애물이 있다면 그 건너편은 탐지하지 못하게 된다. 사실상 빛과 그림자를 구현하는 것과 비슷하다. FOV라고 통칭한다. 구현하기가 복잡해서 안 하는 게임이 대부분이지만 제로 시버트처럼 1인칭 게임 경험을 2D 게임에 옮기려는 경우, 잠입 액션 게임의 NPC들처럼 필요에 따라 구현하는 편이다.[1] 나이를 비롯한 여러이유로 개인차가 생긴다.[2] 엄밀하게 따지면 시선이 커버하는 공간 영역이기 때문에 입체각의 단위인 스테라디안([math(\rm sr)])으로 표현하는 게 타당하지만, 직관적으로 잘 와닿지도 않고 등가 단위인 육십분법 각도의 제곱(평방도)으로 환산했을 때 천정각의 범위에 따라 그 폭이 바뀌는 등(입체각 문서 참고) 범위가 일정하게 나타나지 않기 때문에, 일반적으론 쉽게 와닿는 육십분법의 각도로 표현한다. 참고로 입체각 계산 방법은 천문학에서 쓰이는 계산식 [math(\displaystyle |\sin\underline{\theta_2}-\sin\underline{\theta_1}||\underline{\lambda_2} - \underline{\lambda_1}|{\rm\,sr})]을 적용하면 된다. [math(\underline\theta)], [math(\underline\lambda)]는 각각 정면을 응시했을 때를 기준으로 수직 방향, 수평 방향의 평면각을 호도법으로 나타낸 각도의 수치이다.[3] 시선을 움직여도 코가 시야를 가리기 때문.[4] 바깥 아래쪽 시선에서의 아랫 방향 시야각이 아래쪽으로만 움직인 시선에서의 아랫 방향 시야각보다 더 넓다. 눈 아래에 있는 얼굴 자체(특히 코, 광대뼈 부위)가 시야를 가리기 때문.[5] 상어나 뱀, 독수리는 육식동물이지만 눈이 머리 양옆에 있다.[6] 어안(魚眼) 렌즈라는 용어가 이 특성에서 유래했다.[7] 쉽게 생각해서, 게이머는 컴퓨터로 구현된 가상 공간을 모니터라는 작은 창문을 통해 바라보는 것이라고 보면 된다. 여기서 FOV 값이 증가하면 창문이 오목 거울화된다. 예를 들어 시야각 120을 90과 비교하면 120에서는 좌우 왜곡이 느껴진다.