KR102183894B1 - 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 시스템 및 이의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템은, 학습자의 학습 목표에 따라 제공할 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 생성하는 가상 현실 컨텐츠 생성부; 상기 학습자에게 상기 가상 현실 ‘F티미디어 컨텐츠 학습 컨텐츠를 제공하기 위한 가상 현실을 제공하는 가상 현실 장치: 및 상기 가상 현실 장치를 통해 획득된 상기 학습자의 학습 데이터에 따라 상기 학습자에 대한 학습 수행 정도를 평가하고, 그 결과를 관리하는 가상 현실 학습 평가 관리부를 포함할 수 있다.

Description

가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 시스템 및 이의 동작 방법{Computer based training estimation system using virtual reality and operating method of thereof}

본 발명은 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가상현실을 이용하여 생성된 컴퓨터 기반 교육 컨텐츠를 학습한 사용자에 대한 컴퓨터 기반 학습 평가 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.

기존의 교육용 컨텐츠인 멀티미디어용 교보재의 경우 동영상, 사진 등의 방법으로 교육생들을 교육한 후, 컴퓨터를 이용하여 이론 중심의 평가방법(객관식, 주관식)으로 교육생들의 숙련도를 평가하였다. 그러나, 현재는 가상 현실을 접목한 멀티미디어형 교보재가 개발됨으로 인해 가상의 공간에서 실습을 통한 학습 및 운용/정비 숙달이 가능해졌다.

가상 현실(virtual reality)(VR)은 컴퓨터 등을 사용한 인공적인 기술로 만들어낸, 실제와 유사하지만 실제가 아닌 특정 환경이나 상황 혹은 그 기술 자체를 의미한다. 이때, 만들어진 가상의 환경이나 상황 등은 사용자의 오감을 자극하며 실제와 유사한 공간적, 시간적 체험을 하게 함으로써 현실과 상상의 경계를 자유롭게 드나들게 한다. 또한 사용자는 가상현실에 단순히 몰입할 뿐만 아니라 실재하는 디바이스를 이용해 조작이나 명령을 가하는 등 가상 현실 속에 구현된 것들과 상호작용이 가능하다.

이렇듯 가상 현실을 통하여 사용자들에게 실제와 비슷한 상황을 제공할 수 있게 됨에 따라 가상 현실 기술을 적용한 게임과 마케팅, 교육 컨텐츠 등이 개발이 활발히 진행되었고, 방위 산업 분야에서도 제한된 실제 공간과 비용을 고려할 때 효율적인 교육을 위하여 가상현실 기술을 이용한 장비 운용 및 정비에 대한 교육의 필요성이 증대되고 있는 추세이다. 그러나, 현재는 가상 현실 기술을 활용한 교육 컨텐츠에 대한 개발은 이루어지고 있으나, 사용자가 가상 현실 기술을 이용하여 학습을 진행하더라도, 그에 대한 숙달 또는 이해 정도를 평가하기가 어려운 것이 현실이다. 본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0043826호(2019.04.29.)에 개시되어 있다.

아울러 사용자가 장비에 대한 학습 숙달도의 정도를 정량적으로 평가하기 위한 교육용 가상 현실 평가 시스템이 필요하다.

본 발명은 사용자의 가상 현실을 이용한 교육 정도를 정량적으로 평가하기 위한 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 시스템 및 이의 동작 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템은, 학습자의 학습 목표에 따라 제공할 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 생성하는 가상 현실 컨텐츠 생성부; 상기 학습자에게 상기 가상 현실 ‘F티미디어 컨텐츠 학습 컨텐츠를 제공하기 위한 가상 현실을 제공하는 가상 현실 장치: 및 상기 가상 현실 장치를 통해 획득된 상기 학습자의 학습 데이터에 따라 상기 학습자에 대한 학습 수행 정도를 평가하고, 그 결과를 관리하는 가상 현실 학습 평가 관리부를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 가상 현실 장치는 상기 학습자의 두부에 장착되어 상기 생성된 가상 현실 멀티미디어 컨텐츠를 상기 학습자에게 제공하는 HMD(Head Mounted Display); 및 상기 HMD가 제공하는 가상 현실 학습 컨텐츠 상의 객체에 대한 상기 학습자의 제어 신호를 발생하는 가상 현실 컨트롤러를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 HMD와 상기 가상 현실 컨트롤러의 3차원 공간 상의 위치 정보를 획득하는 센서를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 가상 현실 학습 평가 관리부는 상기 위치 정보에 따라 상기 학습자의 상기 3차원 공간 상의 이동 방향을 추적하고, 상기 추적 상기 추적된 이동 방향과 상기 제어 신호에 따라 상기 가상 현실 학습 컨텐츠를 제공하도록 상기 HMD를 제어할 수 있다.

실시예에 따라, 저장부를 더 포함하고, 상기 가상 현실 학습 평가 관리부는 상기 학습자가 상기 가상 현실 학습 컨텐츠에 대해 수행한 학습 결과를 상기 저장부에 저장하고, 상기 저장된 학습 결과가 미리 정해진 기준에 도달하지 못한 경우, 상기 학습자에게 재학습을 요구할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 학습자에게 제공되는 가상 현실 학습 컨텐츠와 상기 가상 현실 컨트롤러에 의해 발생한 제어 신호에 따른 상기 학습자의 상기 가상 현실 학습 컨텐츠에 대한 제어 신호를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 가상 현실 학습 평가 관리부는 상기 학습자가 학습한 평가 결과와 학습 진행율을 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 상에서 표시하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 시스템을 이용한 가상 현실 학습 평가 제공 방법은, 학습자에게 제공할 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 생성하는 단계; 상기 가상 현실 시스템을 통해 상기 생성된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 적어도 하나의 구성 요소를 상기 학습자에게 제공하여 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠의 목차를 표시하는 단계; 상기 구성 요소에 대한 정보를 상기 학습자로부터의 입력 정보에 의해 식별함으로써, 상기 목차에 대한 선택을 입력받는 단계; 상기 학습자에 의해 선택된 목차에 해당하는 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 가상 현실 시스템을 통해 제공되는 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 제공하는 단계; 상기 학습자에게 제공된 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가 실시 여부를 결정하는 단계;및 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가가 실시되었다면, 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 상기 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 상기 학습자의 학습에 대한 평가 결과 및 학습 진행에 대한 정보를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 학습자에게 제공된 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가가 실시되지 않았다면, 상기 가상 현실 ‘F티미디어 학습 컨텐츠에 대한 재학습을 상기 사용자에게 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 목차를 표시하는 단계는 상기 가상 현실 상에서 재생 가능한 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 상기 목차의 구성 요소를 생성하는 단계; 상기 생성된 목차의 구성 요소를 저장하는 단계; 및 상기 저장된 목차의 구성 요소를 상기 가상 현실 상의 지정된 위치에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 식별하는 단계는 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소 정보를 구성하는 단계; 상기 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소에 대한 정보를 표시하는 단계; 상기 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소 중 상기 학습자로부터의 입력에 따라 상기 가상 현실 상에서 재생 가능한 적어도 하나의 멀티미디어 컨텐츠 에 대한 목차 정보를 결정하는 단계;및 상기 결정된 적어도 하나의 멀티미디어 컨텐츠 정보에 대한 목차 정보를 상기 사용자 인터페이스 상에서 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 제공하는 단계는, 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보 식별을 위해 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보에 대한 적어도 하나의 구성 요소 객체 정보를 확인하는 단계; 상기 확인된 구성 요소 객체 정보 중 적어도 하나의 멀티미디어 컨텐츠가 포함된 구성 요소를 추출하는 단계; 상기 추출된 구성 요소로부터 선택된 적어도 하나의 멀티미디어 컨텐츠 정보의 메타 데이터를 획득하여 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보를 구성하는 단계;및 상기 획득된 메타 데이터에 기초하여 선택된 적어도 하나의 멀티미디어 컨텐츠를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 학습하도록 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 결정하는 단계는, 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 적어도 하나의 멀티 미디어 컨텐츠 정보를 구성하는 단계; 상기 학습자로부터 인식된 멀티 미디어 컨텐츠 정보의 학습 단계별 구성 요소 정보를 추출하는 단계; 상기 학습자로부터 인식된 멀티미디어 컨텐츠의 학습 단계별 식별 정보를 표시하는 단계; 상기 멀티미디어 컨텐츠의 각 학습 단계 마다 상기 학습자로부터 입력 값을 수신하는 단계; 상기 수신된 학습자 입력 값에 기초하여 선택된 멀티 미디어 컨텐츠 구성 요소 중 사용자 인터페이스 상에서 학습 가능한 멀티 미디어 컨텐츠 구성 요소를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 학습 가능한 멀티 미디어 컨텐츠 구성 요소를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 학습자의 학습에 대한 평가 결과 및 학습 진행에 대한 정보를 표시하는 단계는 상기 학습자의 입력에 기초하여 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 실행하는 단계; 적어도 하나의 구성 요소 또는 기저장된 사용자 입력 값을 검색하는 단계; 상기 검색된 적어도 하나의 사용자 입력 값 중 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 상에서의 사용자 입력 값을 결정하는 단계;및 상기 결정된 사용자 입력 값을 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 목록에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 가상 현실 ‘F티미디어 학습 컨텐츠에 대한 재학습을 상기 학습자에게 실시하는 단계는 상기 학습자가 학습 가능한 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 학습 목차를 생성하는 단계; 상기 학습 목차를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 표시하는 단계; 상기 생성된 학습 목차를 저장하는 단계;및 상기 학습 목차에 포함된 상기 멀티미디어 학습 컨텐츠를 순차적으로 학습하는 단계를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 시스템 및 이의 동작 방법에 의하면, 가상 현실을 이용한 학습을 수행하는 학습자에 대한 평가를 수행할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템을 간략히 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 S100단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 S200단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 도 2에 도시된 S300단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 2에 도시된 S400단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 도 2에 도시된 S500단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 도 2에 도시된 S600단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템의 운용 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템을 통해 모의 훈련 및 평가 절차를 수행하는 것을 보여주는 도면이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시 예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템을 간략히 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 학습자에게 가상 현실을 통하여 학습을 제공하고, 제공된 학습에 대한 평가도 수행할 수 있도록 하는 시스템이다.

가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 센서(102), 가상 현실 장치(104), 가상 현실 학습 장치(106), 표시부(108)를 포함할 수 있다. 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)의 각 구성은 예시적인 것이며, 필요에 따라 일부 구성이 추가되거나, 생략될 수 있다. 또한, 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)의 각 구성은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.

가상 현실 장치(104)는 가상 현실을 이용하여 학습을 수행하는 학습자에게 가상 현실 ‘F티미디어 컨텐츠 학습 컨텐츠를 제공하기 위한 가상 현실을 제공하는 장치이며, 상기 학습자의 두부에 장착되어 상기 생성된 가상 현실 멀티미디어 컨텐츠를 상기 학습자에게 제공하는 HMD(Head Mounted Display)(104a)와 상기 HMD(104a)가 제공하는 가상 현실 학습 컨텐츠 상의 객체에 대한 상기 학습자의 제어 신호를 발생하는 가상 현실 컨트롤러(104b)를 포함한다. 센서(102)는 상기 HMD(104a)와 상기 가상 현실 컨트롤러(104b)의 3차원 공간 상의 위치 정보를 획득하고, 획득된 위치 정보를 전기적인 데이터 신호로 변경하여 가상 현실 학습 장치(106)로 출력한다.

가상 현실 학습 장치(106)는 가상 현실 컨텐츠 생성부(106a), 가상 현실 학습 평가 관리부(106b)와 저장부(106c)를 포함할 수 있다. 가상 현실 컨텐츠 생성부(106a)는 학습자의 학습 목표에 따라 제공할 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 생성하여 가상 현실 장치(104)로 출력하고, 가상 현실 장치(104)는 상기 가상 현실 컨텐츠 생성부(106a)에서 생성된 가상 현실 데이터를 사용자에게 제공한다. 그리고, 가상 현실 학습 평가 관리부(106b)는 상기 가상 현실 장치(104)를 통해 획득된 상기 학습자의 학습 데이터에 따라 상기 학습자에 대한 학습 수행 정도를 평가하고, 그 결과를 관리하며 상기 학습자가 상기 가상 현실 학습 컨텐츠에 대해 수행한 학습 결과를 저장부(106c)에 저장하고, 상기 저장된 학습 결과가 미리 정해진 기준에 도달하지 못한 경우, 상기 학습자에게 재학습을 요구한다.

또한, 상기 가상 현실 학습 평가 관리부(106b)는 상기 센서(102)에 의해 획득된 위치 정보에 따라 상기 학습자의 상기 3차원 공간 상의 이동 방향을 추적하고, 상기 추적 상기 추적된 이동 방향과 상기 제어 신호에 따라 상기 가상 현실 학습 컨텐츠를 제공하도록 상기 HMD(104a)를 제어한다. 그리고, 가상 현실 학습 평가 관리부(106b)는 상기 학습자에게 제공되는 가상 현실 학습 컨텐츠와 상기 가상 현실 컨트롤러에 의해 발생한 제어 신호에 따른 상기 학습자의 상기 가상 현실 학습 컨텐츠에 대한 제어 신호를 표시부(108)를 통해 출력한다.

추가로, 상기 가상 현실 학습 평가 관리부(106b)는 상기 학습자가 학습한 평가 결과와 학습 진행율을 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 상에서 표시하도록 제어한다.

본 발명의 실시 예에 따른 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 가상 현실 기반 멀티미디어 컨텐츠의 구성 요소를 생성하고 저장하여, 가상 현실 내에서 서비스 제공자/학습자가 원하는 방식으로 표현하도록 제어한다. 그리고, 상기 생성된 가상 현실 기반 멀티미디어 컨텐츠를 구성하는 요소들 중 실행요소에 해당하는 한 개 이상의 멀티미디어 컨텐츠가 학습자에 의해 선택되면, 선택된 컨텐츠를 사용자 인터페이스 상에 표시하고, 사용자 인터페이스를 통해 학습자가 학습을 단계적으로 수행할 수 있도록 제공한다. 그리고, 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 학습에 대한 평가를 진행할 필요가 있다면, 사용자 인터페이스 상에서 평가를 진행할 수 있도록 제공하고, 학습자의 학습에 대한 평가 결과 및 학습 진행율을 저장함으로써, 필요 시 학습자에 대한 평가 결과와 진행율을 확인할 수 있고, 평가 결과의 기준 점수 도달 여부에 따라 학습자에 대한 재학습 여부를 결정할 수도 있게 된다.

도 2는 도 1에 도시된 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템(100)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 학습자에게 제공할 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 생성하고, 가상 현실 시스템을 통해 상기 생성된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 적어도 하나의 구성 요소를 상기 학습자에게 제공하여 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠의 목차를 표시한다(S100).

그리고, 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 구성 요소에 대한 정보를 상기 학습자로부터의 입력 정보에 의해 식별함으로써, 상기 목차에 대한 선택을 입력받고(S200), 상기 학습자에 의해 선택된 목차에 해당하는 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 가상 현실 시스템을 통해 제공되는 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 제공하고(S300), 상기 학습자에게 제공된 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가 실시 여부를 결정한다(S400).

상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가가 실시되었다면(S400의 Yes), 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 상기 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 상기 학습자의 학습에 대한 평가 결과 및 학습 진행에 대한 정보를 표시한다(S500). 반면, 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가가 실시되지 않았다면(S400의 No), 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 가상 현실 ‘F티미디어 학습 컨텐츠에 대한 재학습을 상기 사용자에게 실시한다(S600).

도 3은 도 2에 도시된 S100단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템(100)의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3에서 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 가상 현실 상에서 재생 가능한 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 상기 목차의 구성 요소를 생성하고(S110), 상기 생성된 목차의 구성 요소를 저장한 후(S120), 상기 저장된 목차의 구성 요소를 상기 가상 현실 상의 지정된 위치에 표시한다(S130).

도 4는 도 2에 도시된 S200단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템(100)의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4에서 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소 정보를 구성하고(S210), 상기 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소에 대한 정보를 표시하고(S220), 상기 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소 중 상기 학습자로부터의 입력에 따라 상기 가상 현실 상에서 재생 가능한 적어도 하나의 멀티미디어 컨텐츠에 대한 목차 정보를 결정한 후(S230), 상기 결정된 적어도 하나의 멀티미디어 컨텐츠 정보에 대한 목차 정보를 상기 사용자 인터페이스 상에서 표시한다(S240).

도 5는 도 2에 도시된 S300단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템(100)의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5에서 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보 식별을 위해 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보에 대한 적어도 하나의 구성 요소 객체 정보를 확인하고(S310), 상기 확인된 구성 요소 객체 정보 중 적어도 하나의 멀티미디어 컨텐츠가 포함된 구성 요소를 추출하고(S320), 상기 추출된 구성 요소로부터 선택된 적어도 하나의 멀티미디어 컨텐츠 정보의 메타 데이터를 획득하여 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보를 구성한 후(S330), 상기 획득된 메타 데이터에 기초하여 선택된 적어도 하나의 멀티미디어 컨텐츠를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 학습하도록 제공한다(S340).

도 6은 도 2에 도시된 S400단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템(100)의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6에서 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 적어도 하나의 멀티 미디어 컨텐츠 정보를 구성하고(S410), 상기 학습자로부터 인식된 멀티 미디어 컨텐츠 정보의 학습 단계별 구성 요소 정보를 추출하고(S420), 상기 학습자로부터 인식된 멀티미디어 컨텐츠의 학습 단계별 식별 정보를 표시한다(S430). 그리고, 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 멀티미디어 컨텐츠의 각 학습 단계 마다 상기 학습자로부터 입력 값을 수신하고, 상기 수신된 학습자 입력 값에 기초하여 선택된 멀티 미디어 컨텐츠 구성 요소 중 사용자 인터페이스 상에서 학습 가능한 멀티 미디어 컨텐츠 구성 요소를 결정한 후(S440), 상기 결정된 학습 가능한 멀티 미디어 컨텐츠 구성 요소를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 표시한다(S450).

도 7은 도 2에 도시된 S500단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템(100)의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7에서 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 학습자의 입력에 기초하여 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 실행하고(S510), 적어도 하나의 구성 요소 또는 기저장된 사용자 입력 값을 검색하고(S520), 상기 검색된 적어도 하나의 사용자 입력 값 중 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 상에서의 사용자 입력 값을 결정한다(S530). 그리고, 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 결정된 사용자 입력 값을 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 목록에 저장하고(S540), 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 목록을 저장한다(S550).

도 8은 도 2에 도시된 S600단계에서의 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템(100)의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8에서 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 시스템(100)은 상기 학습자가 학습 가능한 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 학습 목차를 생성하고(S610), 상기 학습 목차를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 표시하고(S620), 상기 생성된 학습 목차를 저장한 후(S630) 상기 학습 목차에 포함된 상기 멀티미디어 학습 컨텐츠를 순차적으로 학습한다(S640).

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템의 운용 예(900)를 나타낸 도면이다.

도 9에서 학습자는 HMD(104a)를 머리에 착용하고, 가상 현실 컨트롤러(104b)를 손에 착용 한 후, HMD(104a)를 통해 제공되는 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 학습을 진행한다. 이때 센서(102)는 학습자가 착용한 HMD(104a)와 가상 현실 컨트롤러(104b)의 3차원 공간 상의 움직임을 획득하여, 가상 현실 학습 장치(106)로 출력하며, 가상 현실 학습 장치(106)는 학습자가 학습하는 영상을 표시부(108)를 통해 출력하도록 제어할 수 있다. 가상 현실 학습 장치(106)는 본 발명의 실시 예에 따른 가상 현실을 이용한 학습 평가 제공 소프트웨어가 설치된 노트북, 데스크 탑, 태블릿 PC등이 될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템을 통해 모의 훈련 및 평가 절차를 수행하는 것을 보여주는 도면이다.

상기와 같이 설명된 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.

또한, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

1. 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템에 있어서,
   학습자의 두부에 장착되어 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 학습자에게 제공하는 HMD(Head Mounted Display) 및 상기 HMD가 제공하는 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 상의 객체에 대한 상기 학습자의 제어 신호를 발생하는 가상 현실 컨트롤러를 포함하여 이루어져, 학습자에게 가상 현실 ‘F티미디어 학습 컨텐츠를 제공하기 위한 가상 현실을 제공하는 가상 현실 장치:
   상기 HMD와 상기 가상 현실 컨트롤러의 3차원 공간 상의 위치 정보를 획득하고, 획득된 위치 정보를 전기적인 데이터 신호로 변경하여 가상 현실 학습 장치로 출력하는 센서;
   학습자의 학습 목표에 따라 제공할 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 생성하여 상기 가상 현실 장치로 출력하는 가상 현실 컨텐츠 생성부, 상기 가상 현실 장치를 통해 획득된 상기 학습자의 학습 데이터에 따라 상기 학습자에 대한 학습 수행 정도를 평가하고, 그 결과를 관리하며, 상기 학습자가 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대해 수행한 학습 결과를 저장부에 저장하고, 상기 저장된 학습 결과가 미리 정해진 기준에 도달하지 못한 경우, 상기 학습자에게 재학습을 요구하며, 상기 센서에 의해 획득된 3차원 공간 상의 위치 정보에 따라 상기 학습자의 상기 3차원 공간 상의 이동 방향을 추적하고, 상기 추적된 이동 방향과 상기 가상 현실 컨트롤러에 의해 발생되는 상기 학습자의 제어 신호에 따라 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 제공하도록 상기 HMD를 제어하고, 상기 생성된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 적어도 하나의 구성 요소를 상기 학습자에게 제공하여 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠의 목차를 표시하고, 상기 구성 요소에 대한 정보를 상기 학습자로부터의 입력 정보에 의해 식별함으로써, 상기 목차에 대한 선택을 입력받고, 상기 학습자에 의해 선택된 목차에 해당하는 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 상기 가상 현실 장치를 통해 제공되는 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 제공하며, 상기 학습자에게 제공된 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가 실시 여부를 결정하여, 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가가 실시되었다면, 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 상기 학습자의 학습에 대한 평가 결과 및 학습 진행에 대한 정보를 표시하고, 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가가 실시되지 않았다면, 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 재학습을 사용자에게 실시하는 가상 현실 학습 평가 관리부를 포함하여 이루어지는 가상 현실 학습 장치;
   상기 학습자에게 제공되는 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠와 상기 가상 현실 컨트롤러에 의해 발생한 제어 신호에 따른 상기 학습자의 상기 가상 현실 학습 컨텐츠에 대한 제어 신호를 표시하는 표시부;를 포함하며,
   상기 가상 현실 학습 평가 관리부는,
   상기 생성된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 적어도 하나의 구성 요소를 상기 학습자에게 제공하여 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠의 목차를 표시할 때,
   상기 가상 현실 상에서 재생 가능한 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 목차의 구성 요소를 생성하고, 생성된 목차의 구성 요소를 저장한 후, 저장된 목차의 구성 요소를 상기 가상 현실 상의 지정된 위치에 표시하고,
   상기 구성 요소에 대한 정보를 상기 학습자로부터의 입력 정보에 의해 식별함으로써, 상기 목차에 대한 선택을 입력받을 때,
   상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소 정보를 구성하고, 상기 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소에 대한 정보를 표시하고, 상기 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소 중 상기 학습자로부터의 입력에 따라 상기 가상 현실 상에서 재생 가능한 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 목차 정보를 결정한 후, 결정된 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 목차 정보를 상기 사용자 인터페이스 상에서 표시하고,
   상기 학습자에 의해 선택된 목차에 해당하는 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 가상 현실 장치를 통해 제공되는 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 제공할 때,
   가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보 식별을 위해 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보에 대한 적어도 하나의 구성 요소 객체 정보를 확인하고, 확인된 구성 요소 객체 정보 중 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠가 포함된 구성 요소를 추출하고, 추출된 구성 요소로부터 선택된 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보의 메타 데이터를 획득하여 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보를 구성한 후, 획득된 메타 데이터에 기초하여 선택된 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 학습하도록 제공하고,
   상기 학습자에게 제공된 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가 실시 여부를 결정할 때,
   상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보를 구성하고, 상기 학습자로부터 인식된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보의 학습 단계별 구성 요소 정보를 추출하고, 상기 학습자로부터 인식된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠의 학습 단계별 식별 정보를 표시하고, 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠의 각 학습 단계 마다 상기 학습자로부터 입력 값을 수신하고, 수신된 학습자 입력 값에 기초하여 선택된 멀티미디어 학습 컨텐츠 구성 요소 중 사용자 인터페이스 상에서 학습 가능한 멀티미디어 학습 컨텐츠 구성 요소를 결정한 후, 결정된 학습 가능한 멀티미디어 학습 컨텐츠 구성 요소를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 표시하고,
   상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 상기 학습자의 학습에 대한 평가 결과 및 학습 진행에 대한 정보를 표시할 때,
   상기 학습자의 입력에 기초하여 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 실행하고, 적어도 하나의 구성 요소 또는 기저장된 사용자 입력 값을 검색하고, 검색된 적어도 하나의 사용자 입력 값 중 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 상에서의 사용자 입력 값을 결정한 후, 결정된 사용자 입력 값을 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 목록에 저장하며,
   상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 재학습을 상기 학습자에게 실시할 때,
   상기 학습자가 학습 가능한 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 학습 목차를 생성하고, 상기 생성된 학습 목차를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 표시하고, 상기 생성된 학습 목차를 저장한 후, 상기 학습 목차에 포함된 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 순차적으로 학습하도록 하는, 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 가상 현실 시스템을 이용한 컴퓨터 기반 가상 현실 학습 평가 제공 방법에 있어서,
   가상 현실 학습 장치가, 학습자의 학습 목표에 따라 제공할 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 생성하는 단계;
   상기 가상 현실 학습 장치가, 상기 생성된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 적어도 하나의 구성 요소를 가상 현실 장치를 통해 상기 학습자에게 제공하여 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠의 목차를 표시하는 단계;
   상기 가상 현실 학습 장치가, 상기 구성 요소에 대한 정보를 상기 학습자로부터의 입력 정보에 의해 식별함으로써, 상기 목차에 대한 선택을 입력받는 단계;
   상기 가상 현실 학습 장치가, 상기 학습자에 의해 선택된 목차에 해당하는 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 가상 현실 장치를 통해 제공되는 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 제공하는 단계;
   상기 가상 현실 학습 장치가, 상기 학습자에게 제공된 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가 실시 여부를 결정하는 단계;
   상기 가상 현실 학습 장치가, 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가가 실시되었다면, 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 상기 학습자의 학습에 대한 평가 결과 및 학습 진행에 대한 정보를 표시하는 단계;
   상기 가상 현실 학습 장치가, 상기 학습자에게 제공된 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가가 실시되지 않았다면, 상기 가상 현실 ‘F티미디어 학습 컨텐츠에 대한 재학습을 상기 사용자에게 실시하는 단계;를 포함하며,
   상기 생성된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 적어도 하나의 구성 요소를 가상 현실 장치를 통해 상기 학습자에게 제공하여 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠의 목차를 표시하는 단계는,
   상기 가상 현실 상에서 재생 가능한 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 목차의 구성 요소를 생성하는 단계; 상기 생성된 목차의 구성 요소를 저장하는 단계; 및 상기 저장된 목차의 구성 요소를 상기 가상 현실 상의 지정된 위치에 표시하는 단계;를 포함하고,
   상기 구성 요소에 대한 정보를 상기 학습자로부터의 입력 정보에 의해 식별함으로써, 상기 목차에 대한 선택을 입력받는 단계는,
   상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소 정보를 구성하는 단계; 상기 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소에 대한 정보를 표시하는 단계; 상기 사용자 인터페이스의 실행에 관련된 상기 목차의 구성 요소 중 상기 학습자로부터의 입력에 따라 상기 가상 현실 상에서 재생 가능한 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 목차 정보를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보에 대한 목차 정보를 상기 사용자 인터페이스 상에서 표시하는 단계;를 포함하고,
   상기 학습자에 의해 선택된 목차에 해당하는 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 가상 현실 장치를 통해 제공되는 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 제공하는 단계는,
   가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보 식별을 위해 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보에 대한 적어도 하나의 구성 요소 객체 정보를 확인하는 단계; 상기 확인된 구성 요소 객체 정보 중 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠가 포함된 구성 요소를 추출하는 단계; 상기 추출된 구성 요소로부터 선택된 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보의 메타 데이터를 획득하여 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보를 구성하는 단계; 및 상기 획득된 메타 데이터에 기초하여 선택된 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 학습하도록 제공하는 단계;를 포함하고,
   상기 학습자에게 제공된 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 평가 실시 여부를 결정하는 단계는,
   상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 적어도 하나의 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보를 구성하는 단계; 상기 학습자로부터 인식된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 정보의 학습 단계별 구성 요소 정보를 추출하는 단계; 상기 학습자로부터 인식된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠의 학습 단계별 식별 정보를 표시하는 단계; 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠의 각 학습 단계 마다 상기 학습자로부터 입력 값을 수신하는 단계; 상기 수신된 학습자 입력 값에 기초하여 선택된 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 구성 요소 중 사용자 인터페이스 상에서 학습 가능한 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 구성 요소를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 학습 가능한 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠 구성 요소를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 표시하는 단계;를 포함하고,
   상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠에 대한 상기 학습자의 학습에 대한 평가 결과 및 학습 진행에 대한 정보를 표시하는 단계는,
   상기 학습자의 입력에 기초하여 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 실행하는 단계; 적어도 하나의 구성 요소 또는 기저장된 사용자 입력 값을 검색하는 단계; 상기 검색된 적어도 하나의 사용자 입력 값 중 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 상에서의 사용자 입력 값을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 사용자 입력 값을 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스 목록에 저장하는 단계;를 포함하며,
   상기 가상 현실 ‘F티미디어 학습 컨텐츠에 대한 재학습을 상기 학습자에게 실시하는 단계는,
   상기 학습자가 학습 가능한 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 포함하는 학습 목차를 생성하는 단계; 상기 학습 목차를 상기 가상 현실 상의 사용자 인터페이스를 통해 표시하는 단계; 상기 생성된 학습 목차를 저장하는 단계; 및 상기 학습 목차에 포함된 상기 가상 현실 멀티미디어 학습 컨텐츠를 순차적으로 학습하는 단계;를 포함하는, 가상 현실을 이용한 컴퓨터 기반 학습 평가 제공 방법.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제

Images