KR102223107B1 - System and method for VR(Virtual Reality) learning service enabling cooperative work - Google Patents

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KR102223107B1 KR1020190062330A KR20190062330A KR102223107B1 KR 102223107 B1 KR102223107 B1 KR 102223107B1 KR 1020190062330 A KR1020190062330 A KR 1020190062330A KR 20190062330 A KR20190062330 A KR 20190062330A KR 102223107 B1 KR102223107 B1 KR 102223107B1
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Abstract

협업을 지원하는 VR(Virtual Reality) 학습 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 VR 학습 시스템은, 학습자가 머리에 착용하는 VR 헤드셋; 학습자의 위치 및 움직임을 감지하기 위한 VR 센서; 및 VR 헤드셋 및 VR 센서와 연동하여 하나의 교실에서 복수의 학습자가 협동 학습을 하도록 마련된 VR 학습 콘텐츠를 운용하는 VR 학습 서버;를 포함하고, VR 학습 서버는, 교실의 면적 및 로그인한 학습자의 수를 이용하여 교실 내의 개인 학습 영역 및 개인 학습 영역들 간의 이격 거리를 결정하고, VR 센서를 통해 감지된 각 학습자의 위치 정보를 이용하여 각 학습자에 대응하는 개인 학습 영역을 할당하고, VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 충돌을 모니터링하고 학습자들 간의 인터랙션을 제어한다.Disclosed is a virtual reality (VR) learning system and method that supports collaboration. The VR learning system according to the present invention includes a VR headset worn by the learner on the head; A VR sensor for detecting a learner's position and movement; And a VR learning server that operates VR learning content arranged to enable a plurality of learners to collaboratively learn in one classroom by interlocking with a VR headset and a VR sensor; wherein the VR learning server includes an area of the classroom and the number of logged-in learners. The personal learning area in the classroom and the separation distance between the individual learning areas are determined by using, and the personal learning area corresponding to each learner is allocated using the location information of each learner detected through the VR sensor, and through the VR sensor. Conflicts between learners are monitored and interactions between learners are controlled by considering the detected position and movement of each learner, each learner's individual learning area, and minimum separation distance.

Description

협업을 지원하는 VR 학습 시스템 및 방법 {System and method for VR(Virtual Reality) learning service enabling cooperative work}VR learning system and method that supports collaboration {System and method for VR (Virtual Reality) learning service enabling cooperative work}

본 발명은 VR(Virtual Reality) 학습 콘텐츠 운용 기술에 대한 것으로, 더 구체적으로는 다수의 학생이 동시에 함께 학습할 수 있는 VR 학습 콘텐츠 제공시 학습자들 간의 인터랙션이나 충돌을 효율적으로 제어할 수 있도록 협업을 지원하는 VR 학습 시스템 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a technology for operating VR (Virtual Reality) learning content, and more specifically, collaboration is provided to efficiently control interactions or collisions between learners when providing VR learning content that allows multiple students to learn together at the same time. It is about supporting VR learning systems and methods.

초등학교와 중학교 현장에서 체험형 수업이 증가하면서 그에 따른 안전 사고가 많이 발생되고 있으며 수업 환경을 준비하는 데에도 많은 비용과 노력이 소요되고 있다.As experiential classes increase in elementary and junior high schools, many safety accidents are occurring accordingly, and a lot of cost and effort are required to prepare the classroom environment.

이러한 문제를 해결하기 위해 가상 현실 기술을 이용해 교육 자재의 준비 없이 체험형 학습을 하고 교실에 앉아서도 전세계를 돌아다니며 다양한 지식을 습득하도록 하는 VR 학습 콘텐츠가 개발되어 사용되고 있다.In order to solve this problem, VR learning contents have been developed and used to enable experiential learning without preparation of educational materials using virtual reality technology, and to learn various knowledge while traveling around the world even when sitting in a classroom.

그러나, 종래의 VR 학습 콘텐츠는 학습자 혼자서 학습을 하도록 하고 있는 것이 대부분이며, 복수의 학습자가 동시에 이용하더라도 학습자 상호간의 인터랙션 처리는 부족하여 협업을 통한 학습 효과는 기대하기 어렵다.However, most of the conventional VR learning contents allow learners to learn by themselves, and even if a plurality of learners use them at the same time, interaction processing between learners is insufficient, so it is difficult to expect a learning effect through collaboration.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 한 교실 안에 있는 다수의 학생이 동시에 함께 학습할 수 있는 VR 학습 콘텐츠 제공시 학습자들 간의 인터랙션이나 충돌을 효율적으로 제어할 수 있도록 협업을 지원하는 VR 학습 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, when providing VR learning content in which a plurality of students in a classroom can learn together at the same time, collaboration is provided to efficiently control interactions or collisions between learners. It is to provide a supporting VR learning system and method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 학습 시스템은, 학습자가 머리에 착용하는 VR(Virtual Reality) 헤드셋; 상기 학습자의 위치 및 움직임을 감지하기 위한 VR 센서; 및 상기 VR 헤드셋 및 상기 VR 센서와 연동하여 하나의 교실에서 복수의 학습자가 협동 학습을 하도록 마련된 VR 학습 콘텐츠를 운용하는 VR 학습 서버;를 포함하고, 상기 VR 학습 서버는, 상기 교실의 면적 및 로그인한 학습자의 수를 이용하여 교실 내의 개인 학습 영역 및 개인 학습 영역들 간의 이격 거리를 결정하고, 상기 VR 센서를 통해 감지된 각 학습자의 위치 정보를 이용하여 각 학습자에 대응하는 개인 학습 영역을 할당하고, 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 충돌을 모니터링하고 학습자들 간의 인터랙션을 제어할 수 있다.In order to achieve the above object, a VR learning system according to an embodiment of the present invention includes a VR (Virtual Reality) headset worn by a learner on the head; A VR sensor for detecting the learner's position and movement; And a VR learning server for operating VR learning content provided for cooperative learning by a plurality of learners in one classroom by interworking with the VR headset and the VR sensor, wherein the VR learning server includes an area of the classroom and a login Using the number of one learner, the individual learning area in the classroom and the separation distance between the individual learning areas are determined, and the individual learning area corresponding to each learner is allocated using the location information of each learner detected through the VR sensor. , In consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor, the individual learning area of each learner, and the minimum distance, it is possible to monitor collisions between learners and control interactions between learners.

상기 VR 학습 서버는, 상기 학습자의 학습 자세에 따라 각 개인 학습 영역 사이의 최소 이격 거리를 결정하고, 상기 결정된 최소 이격 거리 및 상기 VR 학습 콘텐츠의 유형에 따라 각 개인 학습 영역의 모양 및 크기를 결정할 수 있다.The VR learning server determines the minimum separation distance between each individual learning area according to the learner's learning posture, and determines the shape and size of each individual learning area according to the determined minimum separation distance and the type of the VR learning content. I can.

상기 VR 학습 서버는, 상기 VR 학습 콘텐츠 내에서 학습자들 간의 인터랙션이 예정되어 있는 경우, 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 인터랙션을 감지하고 해당 학습자들의 VR 헤드셋이나 VR 콘트롤러를 통해 상기 인터랙션을 나타내는 알람 데이터를 출력할 수 있다.When an interaction between learners is scheduled in the VR learning content, the VR learning server considers the position and movement of each learner detected through the VR sensor, the individual learning area of each learner, and the minimum distance to the learner. It is possible to detect an interaction between the learners and output alarm data representing the interaction through a VR headset or a VR controller of the learners.

상기 VR 학습 서버는, 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역, 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 충돌이 예측되면, 해당 학습자들의 VR 헤드셋을 통해 보여지는 가상 공간에 충돌 방지를 위한 그래픽 데이터를 표시할 수 있다.The VR learning server, when a collision between learners is predicted in consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor, the individual learning area of each learner, and the minimum separation distance, is displayed through the VR headsets of the corresponding learners. Graphic data for collision avoidance can be displayed in the losing virtual space.

상기 VR 학습 서버는, 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 및 상기 교실 내의 사물들의 위치를 고려하여 사물과 충돌이 예측되는 학습자가 있으면, 해당 학습자의 VR 헤드셋을 통해 보여지는 가상 공간에 충돌 방지를 위한 그래픽 데이터를 표시할 수 있다.The VR learning server, if there is a learner predicted to collide with an object in consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor and the location of objects in the classroom, the virtual displayed through the VR headset of the corresponding learner. Graphic data for collision avoidance can be displayed in the space.

상기 VR 학습 서버는, 추가로 로그인한 학습자가 있을 경우 추가된 학습자의 수를 고려하여 각 학습자의 개인 학습 영역과 이격 거리를 조정할 수 있다.The VR learning server may adjust the individual learning area and the separation distance of each learner in consideration of the number of added learners when there are additional learners logged in.

본 발명의 일 실시예에 따른 VR 학습 방법은, 학습자가 머리에 착용하는 VR(Virtual Reality) 헤드셋 및 상기 학습자의 위치와 움직임을 감지하기 위한 VR 센서와 연동하여 하나의 교실에서 복수의 학습자가 협동 학습을 하도록 마련된 VR 학습 콘텐츠를 운용하는 VR 학습 서버가, 상기 교실의 면적 및 학습자의 수를 이용하여 교실 내의 개인 학습 영역 및 개인 학습 영역들 간의 이격 거리를 결정하는 단계; 상기 VR 센서를 통해 감지된 각 학습자의 위치 정보를 이용하여 각 학습자에 대응하는 개인 학습 영역을 할당하는 단계; 상기 VR 학습 콘텐츠 내에서 학습자들 간의 인터랙션이 예정되어 있는 경우, 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 인터랙션을 감지하고 해당 학습자들의 VR 헤드셋이나 VR 콘트롤러를 통해 상기 인터랙션을 나타내는 알람 데이터를 표시하는 단계; 및 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역, 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 충돌이 예측되면, 해당 학습자들의 VR 헤드셋을 통해 보여지는 가상 공간에 충돌 방지를 위한 그래픽 데이터를 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.In the VR learning method according to an embodiment of the present invention, a plurality of learners cooperate in one classroom by interlocking with a VR (Virtual Reality) headset worn by the learner on the head and a VR sensor for detecting the learner's position and movement. Determining, by a VR learning server that operates VR learning content arranged for learning, a personal learning area in the classroom and a separation distance between the individual learning areas by using the area of the classroom and the number of learners; Allocating a personal learning area corresponding to each learner by using the location information of each learner sensed through the VR sensor; When an interaction between learners is scheduled in the VR learning content, the interaction between learners is detected in consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor, the individual learning area of each learner, and the minimum distance. Displaying alarm data representing the interaction through a VR headset or a VR controller of the learners; And when a collision between learners is predicted in consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor, each learner's personal learning area, and the minimum distance, it collides with the virtual space shown through the VR headsets of the corresponding learners. Displaying graphic data for prevention; may include.

본 발명에 의하면, 다수의 학생이 동시에 함께 학습할 수 있는 VR 학습 콘텐츠 제공시 학습자들 간의 인터랙션이나 충돌을 효율적으로 제어하여 안전하면서도 실감나는 VR 협동 학습 서비스를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a safe and realistic VR cooperative learning service by efficiently controlling interactions or collisions between learners when providing VR learning contents in which a plurality of students can study together at the same time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 학습 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 학습 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 협업을 지원하는 VR 학습 시스템이 설치되는 교실의 모습을 예시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 교실 내의 개인 학습 영역을 동적으로 결정하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 협동 학습 세션을 진행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 학습자가 추가되는 경우 개인 학습 영역을 조정하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
1 is a view for explaining the configuration of a VR learning system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a VR learning method according to an embodiment of the present invention.
3 is an illustration of a classroom in which a VR learning system supporting collaboration is installed according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram illustrating a method of dynamically determining an individual learning area in a classroom according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of conducting a cooperative learning session according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a method of adjusting an individual learning area when a learner is added according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. The terms used in the present specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. Terms used in the present invention have selected general terms that are currently widely used as possible while taking functions of the present invention into consideration, but this may vary according to the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...수단", "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When a part of the specification is said to "include" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as "...means", "...units", and "modules" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is implemented in hardware or software, or is implemented in hardware and software. It can be implemented by a combination of.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR(Virtual Reality) 학습 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the configuration of a VR (Virtual Reality) learning system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, VR 학습 시스템은 VR 학습 서버(10), 하나 이상의 VR 센서(11) 및 학습자들이 머리에 착용하는 VR 헤드셋 장비인 HMD(Head Mounted Display, 12)를 포함한다. 또한, 학습자로부터 입력을 받기 위한 하나 이상의 VR 입력 장치로 VR 콘트롤러(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the VR learning system includes a VR learning server 10, one or more VR sensors 11, and a Head Mounted Display (HMD) 12, which is a VR headset device worn by learners on their heads. In addition, a VR controller (not shown) may be further included as one or more VR input devices for receiving inputs from learners.

HMD(12)는 학습자가 자신의 눈을 덮도록 머리에 착용하는 장비로 VR 콘텐츠 영상의 원점을 기준으로 사용자의 회전이나 눈의 움직임에 기초하여 사용자의 시선을 감지하는 감지부와 감지된 시선에 따라 VR 영상 구동 중 대응하는 시야 영역을 표시하는 표시부를 구비할 수 있다. 감지부는, HMD(12)의 회전을 감지하기 위해 각속도 센서, 자이로 센서 등을 구비할 수 있으며, 눈의 방향(시선)이나 움직임을 감지하는 아이트래킹 센서 등을 구비할 수 있다.The HMD 12 is a device worn on the head so that the learner covers his or her eyes. The HMD 12 is a device that detects the user's gaze based on the user's rotation or eye movement based on the origin of the VR content image. Accordingly, a display unit for displaying a corresponding viewing area while driving a VR image may be provided. The sensing unit may include an angular velocity sensor, a gyro sensor, etc. to detect the rotation of the HMD 12, and may include an eye tracking sensor that detects the direction (line of sight) or movement of the eye.

VR 콘트롤러는 사용자로부터 선택 신호, 조작 신호 등을 입력받는 구성으로서, 다양한 조작 버튼과 사용자 손의 제스처를 인식할 수 있는 구성요소를 포함할 수 있다.The VR controller is a component that receives a selection signal, a manipulation signal, etc. from a user, and may include various manipulation buttons and a component capable of recognizing a gesture of a user's hand.

VR 센서(11)는 교실에 설치되어 학습자의 위치 및 움직임을 감지하기 위한 센서로, 모션 캡처 수단, 머리 추적 수단, 위치 추적 수단, 시선 추적 수단 등을 포함할 수 있다.The VR sensor 11 is a sensor installed in a classroom to detect the position and movement of a learner, and may include a motion capture unit, a head tracking unit, a position tracking unit, a gaze tracking unit, and the like.

VR 학습 서버(10)는 HMD(12) 및 VR 센서(11)와 연동하여 하나의 교실에서 다수의 학습자가 함께 학습할 수 있는 VR 학습 콘텐츠를 재생 및 운용하는 컴퓨팅 장치로서, 교실 내의 각 학습자를 위한 개인 학습 영역을 동적으로 관리하고 VR 학습 콘텐츠 재생시 학습자들 간의 협업을 제어하고, VR 헤드셋(12)을 착용한 학습자가 다른 학습자나 교실 내 사물과 충돌하는 상황을 미리 예측하고 방지하도록 VR 학습 콘텐츠를 운용한다. The VR learning server 10 is a computing device that plays and operates VR learning content that can be learned together by multiple learners in one classroom by interworking with the HMD 12 and the VR sensor 11. VR learning to dynamically manage personal learning areas for learning, control collaboration among learners when playing VR learning content, and predict and prevent situations in which learners wearing VR headsets (12) collide with other learners or objects in the classroom. Operate the content.

VR 학습 서버(10)는 교실의 면적 및 학습자의 수를 이용하여 교실 내의 개인 학습 영역 및 개인 학습 영역들 간의 이격 거리를 결정하고, VR 센서(11)를 통해 감지된 각 학습자의 위치 정보를 이용하여 각 학습자에게 대응하는 개인 학습 영역을 할당한다. 학습자들 간의 협업과 충돌, 그리고 학습자와 교실 내 사물 간의 충돌 관리는 상기와 같이 결정된 개인 학습 영역과 이격 거리를 기초로 수행된다. 구체적으로, VR 센서(11)를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 충돌을 모니터링하고 학습자들 간의 인터랙션을 제어할 수 있다.The VR learning server 10 determines the distance between the individual learning areas and the individual learning areas in the classroom using the area of the classroom and the number of learners, and uses the location information of each learner detected through the VR sensor 11. Thus, a corresponding individual learning area is allocated to each learner. Collaboration and collision between learners, and collision management between learners and objects in the classroom are performed based on the individual learning area and the separation distance determined as described above. Specifically, it is possible to monitor collisions between learners and control interactions between learners in consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor 11, the individual learning area of each learner, and the minimum distance.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 협업을 지원하는 VR 학습 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 3은 VR 학습 시스템이 설치되는 교실의 모습을 예시한 것이고, 도 4는 교실 내의 개인 학습 영역을 동적으로 결정하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다2 is a flowchart illustrating a VR learning method supporting collaboration according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an illustration of a classroom in which a VR learning system is installed, and FIG. 4 is a personal learning area in the classroom This is a conceptual diagram to explain how to dynamically determine

VR 학습 서버(10)는 VR 콘텐츠를 재생하고 운용하기 위한 VR 소프트웨어를 구비하고 있으며 이 VR 소프트웨어를 실행하여 교실 내에 있는 VR 센서(11) 및 HMD(12) 등 장비들을 초기화한다. 또한, HMD(12)를 착용한 학습자들이 로그인하여 대기하고 있으면 협동 학습 세션을 열어서 VR 학습 콘텐츠를 시작한다. VR 학습 콘텐츠는 다수의 학습자가 함께 상호작용할 수 있는 학습 콘텐츠이며, 과학 실험 등 다양한 내용의 콘텐츠를 포함할 수 있다.The VR learning server 10 is equipped with VR software for playing and operating VR contents, and by executing this VR software, the VR sensor 11 and HMD 12 in the classroom are initialized. In addition, when learners wearing the HMD 12 log in and wait, they open a cooperative learning session to start VR learning content. VR learning contents are learning contents in which a plurality of learners can interact together, and may include contents of various contents such as science experiments.

도 3을 참조하면, 다수의 학습자가 협동 학습을 할 교실은 책상과 의자 등 다양한 가구나 교육 자재를 포함하여 구성될 수 있으며, 학습자들은 각각 의자에 앉아서 또는 서서 HMD(12)를 착용한 채 가상 공간을 통해 협동 학습 체험을 하게 될 것이다.Referring to FIG. 3, a classroom in which a plurality of learners will collaborate learning may be composed of various furniture or educational materials such as desks and chairs, and learners are each sitting on a chair or standing in a virtual space while wearing the HMD 12. Through this, you will experience cooperative learning.

VR 학습 콘텐츠가 제공하는 협동 학습 세션이 시작되면, 단계 S21에서, VR 학습 서버(10)는 학습자들이 협업하기 위해 모여 있는 교실의 면적을 획득한다. 교실의 면적은 가로 길이와 세로 길이로 나타낼 수 있으며 관리자에 의해 미리 입력 또는 설정될 수 있다. 다른 실시예에서 교실의 면적은 VR 센서(11)에 의해 감지된 값을 이용해 산출한 가로 길이 및 세로 길이를 이용해 산출될 수 있다.When the cooperative learning session provided by the VR learning content starts, in step S21, the VR learning server 10 acquires the area of the classroom in which learners are gathered to cooperate. The area of the classroom can be expressed in terms of width and height, and can be entered or set in advance by the administrator. In another embodiment, the area of the classroom may be calculated using a horizontal length and a vertical length calculated using a value sensed by the VR sensor 11.

단계 S22에서는, 상기와 같이 획득된 교실의 면적과 학습자의 수를 이용하여 교실 내의 개인 학습 영역을 결정할 수 있다. 개인 학습 영역은 복수의 학습자가 같이 수업을 하는 교실에서 한명의 학습자가 차지할 면적으로, 교실의 전체 면적을 학습자의 수로 나눈 면적보다 적은 면적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 교실의 전체 면적에서 교구 등이 차지하는 면적을 제외한 면적에서 한 학습자가 차지할 수 있는 면적을 계산하여 결정될 수 있다. 즉, VR 학습 콘텐츠 운용시 이용되는 개인 학습 영역은 고정된 면적으로 결정되는 것이 아니라, 해당 VR 학습 콘텐츠가 재생되어 이용되는 교실 공간에 따라 그리고 로그인한 학습자의 수에 따라 동적으로 결정될 수 있다.In step S22, the individual learning area in the classroom may be determined using the obtained classroom area and the number of learners as described above. The individual learning area is an area occupied by one learner in a classroom where a plurality of learners teach together, and may be determined as an area less than an area obtained by dividing the total area of the classroom by the number of learners. For example, it may be determined by calculating an area that can be occupied by one learner from an area excluding an area occupied by a teaching tool or the like from the total area of the classroom. That is, the personal learning area used when operating the VR learning content is not determined as a fixed area, but may be dynamically determined according to the classroom space in which the corresponding VR learning content is played and used, and the number of learners who have logged in.

단계 S23에서는, 개인 학습 영역들 간의 이격 거리를 결정한다(S23). 이격 거리는 교실의 면적과 참여 학습자의 수를 기준으로 결정될 수 있다.In step S23, a separation distance between individual learning areas is determined (S23). The separation distance can be determined based on the size of the classroom and the number of participating learners.

도 4를 참조하면, 교실에는 하나 이상의 VR 센서(41)가 설치되고, 교실의 면적 즉 가로 길이와 세로 길이로 표현될 수 있는 전체 교실 공간(40) 내에서 로그인한 학습자의 수를 고려하여 학습자 1명이 차지하는 공간인 개인 학습 영역(42)이 결정된다. 각 개인 학습 영역(42)에는 HMD를 착용한 학습자(43)가 위치하여 다른 학습자(들)과 함께 협동 학습을 하게 된다. 개인 학습 영역(42)은 가로 길이(44)와 세로 길이(45)로 나타낼 수 있으며 소정의 이격 거리(46)만큼 이격되게 배치될 것이다.Referring to FIG. 4, at least one VR sensor 41 is installed in the classroom, and the number of learners logged in within the entire classroom space 40, which can be expressed in terms of the area of the classroom, that is, the horizontal length and the vertical length, is considered. The personal study area 42, which is a space occupied by one person, is determined. In each individual learning area 42, a learner 43 wearing an HMD is positioned to perform cooperative learning with other learner(s). The personal study area 42 may be represented by a horizontal length 44 and a vertical length 45 and will be spaced apart by a predetermined separation distance 46.

이격 거리에 해당하는 공간은 각 학습자가 움직이며 학습 활동을 하는 전용 공간들 사이의 완충 작용을 하는 공간으로, 각 학습자의 개인 학습 영역이 이격 없이 이어 배치되면 학습자들 간의 충돌 방지에 어려움이 있기 때문에, 본 발명에서는 개인 학습 영역 사이에 이격 거리를 두어 합동 학습을 효율적으로 관리한다.The space corresponding to the separation distance is a space that acts as a buffer between the dedicated spaces where each learner moves and conducts learning activities.If each learner's individual learning areas are arranged without separation, it is difficult to prevent collisions between learners. , In the present invention, joint learning is efficiently managed by placing a spaced distance between individual learning areas.

이격 거리는 미리 설정 또는 결정된 최소 이격 거리보다 작게 결정될 것이다. 최소 이격 거리는 이격 거리의 임계값으로 VR 학습 콘텐츠 저작자의 설정, VR 학습 콘텐츠 관리자(교사)의 설정, VR 학습 콘텐츠의 유형, 학습 내용에 따라 요구되는 학습자들의 자세 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다.The separation distance will be determined to be smaller than a predetermined or determined minimum separation distance. The minimum separation distance is a threshold value of the separation distance and may be determined based on at least one of a VR learning content author's setting, a VR learning content manager (teacher) setting, a type of VR learning content, and a learner's posture required according to the learning content. .

학습자의 학습 자세에 따라 각 개인 학습 영역 사이의 최소 이격 거리를 결정하여 설정하는 실시예에서, 최소 이격 거리는 서서 학습하는 경우와 앉아서 학습하는 경우를 나눠서 미리 정해진 값으로 설정될 수 있다. 예컨대, 학습자들이 서서 학습하는 경우에는 최소 이격 거리를 80cm로 설정하고, 앉아서 학습하는 경우에는 최소 이격 거리를 50cm로 설정할 수 있다. In an embodiment in which a minimum separation distance between individual learning areas is determined and set according to a learner's learning posture, the minimum separation distance may be set to a predetermined value by dividing a case of standing learning and a case of sitting learning. For example, when learners stand and learn, the minimum separation distance may be set to 80 cm, and when sitting and study, the minimum separation distance may be set to 50 cm.

단계 S24에서는, VR 센서(41)를 통해 감지된 각 학습자의 위치 정보를 이용하여 각 학습자에 대응하는 개인 학습 영역을 할당한다. 즉, 각 학습자(43)가 착용하고 있는 HMD에 하나의 개인 학습 영역을 할당하며, 학습자(43)가 움직임에 따라 HMD의 위치 역시 이동하게 되며 HMD의 위치를 중심으로 그에 대응하는 개인 학습 영역(42)도 동적으로 움직이게 된다.In step S24, a personal learning area corresponding to each learner is allocated using the location information of each learner sensed through the VR sensor 41. That is, one individual learning area is allocated to the HMD worn by each learner 43, and the location of the HMD also moves as the learner 43 moves, and a personal learning area corresponding thereto around the location of the HMD ( 42) also moves dynamically.

단계 S25에서는, 소정의 이격 거리 조건을 충족하도록 각 개인 학습 영역들을 조정할 수 있다. HMD를 착용한 학습자들(43)이 너무 가까워져 HMD를 중심으로 한 개인 학습 영역들 간의 이격 거리가 미리 설정된 최소 이격 거리보다 작아지거나 개인 학습 영역들이 서로 겹치게 되면, 해당 HMD의 디스플레이 상에 다른 학습자와 멀어지는 방향으로 이동할 것을 알려주는 화살표 등의 그래픽 데이터를 표시하는 것이다. 학습자가 이 표시를 보고 다른 학습자와 떨어지도록 이동하면, 결과적으로 해당 개인 학습 영역도 이동 방향으로 움직일 것이다.In step S25, each individual learning area may be adjusted to satisfy a predetermined separation distance condition. If the learners 43 wearing the HMD are too close and the separation distance between the individual learning areas centered on the HMD becomes smaller than the preset minimum separation distance, or when the individual learning areas overlap each other, the other learners and other learners are displayed on the display of the HMD. It displays graphic data such as arrows that tell you to move away from it. If a learner sees this sign and moves away from other learners, as a result, the individual learning area will also move in the direction of movement.

최소 이격 거리 및 VR 학습 콘텐츠의 유형에 따라 각 개인 학습 영역(42)의 모양 및 크기를 결정하거나 조정할 수 있다. 예를 들어, 수학 학습 콘텐츠의 경우 보다 과학 실험 콘텐츠인 경우 개인 학습 영역(42)을 더 크게 설정할 수 있다. The shape and size of each individual learning area 42 may be determined or adjusted according to the minimum separation distance and the type of VR learning content. For example, in the case of science experiment content, the personal learning area 42 may be set to be larger than in the case of math learning content.

개인 학습 영역(42)은 직사각형이나 원모양으로 결정될 수 있지만, VR 학습 콘텐츠의 내용에 따라 모양이 결정될 수도 있다. 예를 들어, 학습자의 합동 학습시 앞뒤로는 움직임이 적고 옆으로는 움직임이 크다면 가로로 긴 모양으로 결정될 것이고, 앞뒤로 움직임이 크다면 앞뒤로 긴 모양으로 결정될 것이다. 이를 위해, VR 학습 콘텐츠 내에 앞뒤로의 최대 움직임 거리나 좌우로의 최대 움직임 거리를 설정하여 저장할 수 있으며, 이 설정 정보를 참고하여 동적으로 개인 학습 영역을 결정할 수 있다.The personal learning area 42 may have a rectangular or circular shape, but the shape may be determined according to the contents of the VR learning content. For example, when the learner's joint learning, if there is little movement back and forth and the movement is large on the side, the horizontally long shape will be determined, and if the back and forth movement is large, the back and forth long shape will be determined. To this end, a maximum movement distance back and forth or a maximum movement distance left and right can be set and stored in the VR learning content, and a personal learning area can be dynamically determined by referring to this setting information.

개인 학습 영역들 간의 이격 거리는 교실 내 공간이 허용하는 한도에서 먼 것이 좋다. 먼저, 적절한 개인 학습 영역의 면적을 정하고 실제 HMD의 위치에 따라 교실 내에 배치하되, 교실의 면적을 고려하여 이격 거리를 최대한 넓게 설정하여 배치한다. 이때, 이격 거리가 최소 이격 거리에 못미친다면 처음으로 돌아가 개인 학습 면적 크기를 줄여서 이격 거리를 다시 산정함으로써, 이격 거리가 적절하게 유지될 수 있는 개인 학습 영역을 결정할 수 있다.It is recommended that the separation distances between individual learning areas be farther than the space in the classroom allows. First, an appropriate area of the personal study area is determined and placed in the classroom according to the actual location of the HMD, but the separation distance is set as wide as possible in consideration of the area of the classroom. In this case, if the separation distance is less than the minimum separation distance, the personal learning area in which the separation distance can be properly maintained may be determined by going back to the beginning and reducing the size of the personal learning area to recalculate the separation distance.

학습자들(43)은 HMD를 착용한 상태로 각자 할당된 개인 학습 영역의 중앙으로 위치를 잡고서 협업을 시작하며 이에 따라 협동 학습 세션이 진행될 것이다. The learners 43, while wearing the HMD, start collaboration by positioning at the center of each assigned individual learning area, and accordingly, a cooperative learning session will proceed.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 협동 학습 세션을 진행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of conducting a cooperative learning session according to an embodiment of the present invention.

협동 학습 세션이 진행되는 동안 학습자들의 협업이나 충돌이 관리되며 학습자와 교실 내 사물 간의 충돌이 모니터링될 것이며, 도 5의 각 단계는 순차적으로 실행되는 것이 아니라 학습자들의 이동이나 움직임에 따라 특정 상황이 되면 해당 단계가 실행될 것이다. 학습이 진행되는 동안 VR 학습 서버(10)는 VR 센서(11) 및 HMD(12)연동하여, 학습자들끼리 내부에서 협업할 수 있도록 제어하고, 학습자들끼리 또는 교실 내의 기자재나 가구 등의 사물과 학생이 실제로 충돌하지 않도록 제어하는 것이다.During the cooperative learning session, the collaboration or collision of learners will be managed, and collisions between learners and objects in the classroom will be monitored. That step will be executed. While learning is in progress, the VR learning server 10 interlocks with the VR sensor 11 and the HMD 12 to control learners to collaborate inside, and to interact with learners or objects such as equipment or furniture in the classroom. It's about controlling students so they don't actually collide.

단계 S51에서는 학습자들 간의 충돌을 모니터링한다.In step S51, collisions between learners are monitored.

VR 센서(11)를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역, 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 충돌이 예측되면, 해당 학습자들의 HMD(12)나 VR 콘트롤러를 통해 충돌 방지를 위한 알람(alarm) 데이터를 표시하여 학습자들에게 충돌 가능성을 통지함으로써 충돌을 방지하도록 한다. 알람 데이터는 시각적으로 볼 수 있는 그래픽 데이터, 촉각적으로 느낄 수 있는 진동, 청각적으로 들을 수 있는 사운드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.When a collision between learners is predicted in consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor 11, the individual learning area of each learner, and the minimum distance, the HMD 12 or the VR controller of the learner To prevent collisions by displaying alarm data to prevent collisions and notifying learners of possible collisions. The alarm data may include at least one of visually visible graphic data, tactilely felt vibration, and audibly audible sound.

예컨대, HMD(12)를 착용한 상태에서 임의의 학습자가 자신의 개인 학습 영역 밖으로 이동하거나 손이 나가 인접한 개인 학습 영역과의 최소 이격 거리 내로 해당 학습자가 들어오면, 해당 학습자의 HMD 디스플레이 상에 이를 인지할 수 있는 그래픽 데이터를 표시할 뿐만 아니라, 인접한 개인 학습 영역의 학습자가 착용한 HMD 디스플레이 상에도 충돌 가능성을 인지할 수 있도록 그래픽 데이터를 표시해 줄 수 있다. For example, while wearing the HMD 12, when a learner moves out of his/her personal learning area, or when the corresponding learner enters within the minimum distance from the adjacent personal learning area, it is displayed on the HMD display of the corresponding learner. In addition to displaying recognizable graphic data, graphic data may be displayed so that a possibility of collision can be recognized on an HMD display worn by a learner in an adjacent personal learning area.

단계 S52에서는 학습자와 교실 내 사물 간의 충돌을 모니터링한다.In step S52, collisions between learners and objects in the classroom are monitored.

VR 센서(11)를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 및 교실 내의 사물들의 위치를 고려하여 사물과 충돌이 예측되는 학습자가 있으면, 해당 학습자의 VR 헤드셋(12)이나 VR 콘트롤러를 통해 충돌 방지를 위한 알람 데이터를 표시할 수 있다. 알람 데이터는 시각적으로 볼 수 있는 그래픽 데이터, 촉각적으로 느낄 수 있는 진동, 청각적으로 들을 수 있는 사운드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.If there is a learner who predicts a collision with an object in consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor 11 and the position of objects in the classroom, collision is prevented through the VR headset 12 or VR controller of the learner. You can display the alarm data for. The alarm data may include at least one of visually visible graphic data, tactilely felt vibration, and audibly audible sound.

HMD(12)를 착용한 상태에서 임의의 학습자가 자신의 개인 학습 영역 밖으로 이동하거나 손이 나가 교실 내의 기자재에 최소 이격 거리 내로 접근하는 것으로 판단되면, 해당 학습자의 HMD 디스플레이 상에 이를 인지할 수 있는 그래픽 데이터를 표시하여 알림으로써 충돌을 방지하는 것이다. When it is determined that an arbitrary learner moves out of his/her personal learning area while wearing the HMD 12 or a hand goes out and approaches the equipment in the classroom within the minimum distance, the learner can recognize it on the HMD display. It prevents collisions by displaying and notifying graphic data.

VR 학습 컨텐츠 내에서 인터랙션이 예정되어 있는 경우, VR 학습 서버(10)는 학습자들이 서로 가까이 움직이는 것을 충돌의 예외로 처리하여 단계 S52를 실행하는 대신 단계 S53을 실행한다. 단계 S53에서는 학습자들 간의 협업을 위한 인터랙션을 관리한다.When an interaction is scheduled within the VR learning content, the VR learning server 10 treats learners moving closer to each other as an exception of collision, and executes step S53 instead of executing step S52. In step S53, interactions for collaboration among learners are managed.

VR 학습 서버(10)는, VR 학습 콘텐츠 내에서 학습자들 간의 인터랙션이 예정되어 있는 경우, VR 센서(11)를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 인터랙션을 감지하고, 인터랙션이 있다고 판단되면 해당 학습자들의 HMD(12)나 VR 콘트롤러를 통해 인터랙션을 나타내는 통지 데이터(notification data)를 출력할 수 있다. 통지 데이터는 시각적으로 볼 수 있는 그래픽 데이터, 촉각적으로 느낄 수 있는 진동, 청각적으로 들을 수 있는 사운드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The VR learning server 10 determines the position and movement of each learner detected through the VR sensor 11, the individual learning area, and the minimum separation distance of each learner when an interaction between learners is scheduled within the VR learning content. Considering the interaction between learners is sensed, and when it is determined that there is an interaction, notification data indicating the interaction may be output through the HMD 12 or a VR controller of the corresponding learners. The notification data may include at least one of visually visible graphic data, tactilely felt vibration, and audibly audible sound.

가상 공간에서 협업하는 학습자들 간의 인터랙션은 실제 공간에서 실제로 직접 접촉하는 것과는 다르다. 따라서, 가상 공간 내부에서의 학습자들 간의 협업을 위해, VR 학습 서버(10)는 인접한 개인 학습 영역의 학습자와 직접 물리적으로 닿지 않으면서도 실감나는 인터랙션이 가능하도록 제어할 필요가 있다.Interaction between learners collaborating in a virtual space is different from direct contact in a real space. Accordingly, for collaboration between learners in a virtual space, the VR learning server 10 needs to be controlled to enable realistic interaction without physically contacting learners in an adjacent personal learning area.

예를 들어, 학습자들이 서로의 개인 학습 영역을 살짝 침범하면서 동작을 하도록 그래픽 유저 인터페이스(GUI)를 표시해준다. 다른 예로, 학습자가 인접한 개인 학습 영역의 최소 이격 거리 내로 들어가거나, 옆 학습자의 개인 학습 영역으로 손(손으로 잡고 있는 VR 콘트롤러)이 들어가면, 인접한 양쪽 학습자들의 VR 콘트롤러에 모두 진동을 주는 등의 방식으로 상호간 인터랙션이 있었음을 알릴 수 있다.For example, it displays a graphical user interface (GUI) that allows learners to operate while slightly invading each other's personal learning areas. As another example, when a learner enters within the minimum distance of an adjacent individual learning area, or a hand (VR controller held by hand) enters the next learner's personal learning area, both adjacent learners' VR controllers are vibrated, etc. It is possible to inform that there has been an interaction with each other.

VR 학습 콘텐츠의 인터랙션 처리를 위해, 실제로 학습자들의 손이나 VR 콘트롤러가 접촉하지 않아도 소정 거리 이내까지 접근하면 인터랙션이 있는 것으로 판단하고, HMD(12)를 착용한 상태에서는 마치 서로 닿은 느낌이 들도록 VR 컨텐츠 상에서 실험 기자재를 주고 받거나 같이 잡는 등의 동작으로 처리할 수 있다.For the interaction of VR learning contents, it is judged that there is interaction when the learners' hands or VR controllers approach within a certain distance even if they are not actually in contact, and when wearing the HMD 12, VR contents feel as if they are touching each other. It can be handled as an action such as giving and receiving experimental equipment or holding together.

단계 S54에서는 교실 내 학습자들의 수가 변경하는 상황을 제어한다. VR 학습 콘텐츠를 통해 협업하는 학습자의 수에 변동이 있는 경우는 그에 따라 개인 학습 영역들의 수와 면적을 조절할 필요가 있다. 이때, 최소 이격 거리를 유지하는 한도 내에서 이격 거리와 개인 학습 영역의 크기를 조정한다.In step S54, a situation in which the number of learners in the classroom is changed is controlled. If the number of learners collaborating through VR learning content fluctuates, it is necessary to adjust the number and area of individual learning areas accordingly. At this time, the separation distance and the size of the personal learning area are adjusted within the limit of maintaining the minimum separation distance.

학습이 진행되고 있는 도중 또는 쉬는 시간에 한명 또는 그 이상의 학습자가 추가로 로그인하거나 로그아웃한 경우, 변경된 학습자의 수를 반영하여 개인 학습 영역의 크기와 이격 거리를 동적으로 결정하고, 그 결과에 따라 개인 학습 영역들의 위치를 재배치한다. 학습자의 개인 학습 영역은 최대한 넓게 확보하는 것이 바람직하므로, 학습자가 많거나 학습자 수에 비해 교실이 좁으면 이격 거리를 좁혀서 개인 학습 영역을 확보할 수 있다. 하지만, 개인 학습 영역들 간의 이격 거리가 최소 이격 거리 이내로 가까워지면 각 개인 학습 영역의 크기를 줄여서 이격 거리를 최소 이격 거리보다 크도록 조정한다.If one or more learners log in or log out additionally while learning is in progress or during breaks, the size and separation distance of the personal study area are dynamically determined by reflecting the changed number of learners, and according to the result. Relocate individual learning areas. Since it is desirable to secure the learner's personal learning area as wide as possible, if there are many learners or the classroom is narrow compared to the number of learners, the individual learning area can be secured by narrowing the separation distance. However, when the separation distance between the individual learning areas is closer to within the minimum separation distance, the size of each individual learning area is reduced and the separation distance is adjusted to be greater than the minimum separation distance.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 학습자가 추가되는 경우 개인 학습 영역을 조정하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 추가로 로그인한 학습자가 있을 경우 추가된 학습자의 수를 고려하여 각 학습자의 개인 학습 영역과 이격 거리를 조정하는 모습이다.6 is a conceptual diagram illustrating a method of adjusting an individual learning area when a learner is added according to an embodiment of the present invention. When there are additional learners logged in, the individual learning area and the separation distance of each learner are adjusted in consideration of the number of added learners.

도 6의 (a)는 6명의 학습자가 로그인한 경우 교실 공간에 각 학습자에 대한 개인 학습 영역(61)을 배치한 것이고, (b)는 2명의 학습자가 추가로 로그인한 경우 2개의 개인 학습 영역(63)을 추가한 모습을 예시한 것으로, 학습자의 추가를 처리하기 위해 개인 학습 영역(61)의 크기와 위치를 동적으로 재조정하고 최소 이격 거리를 유지하는 한도에서 이격 거리를 재조정한 결과를 보여준다.Figure 6 (a) is a personal learning area 61 for each learner is arranged in the classroom space when 6 learners log in, and (b) is two personal learning areas when 2 additional learners log in. As an example of adding (63), it shows the result of dynamically re-adjusting the size and position of the personal study area (61) to handle the addition of learners and re-adjusting the separation distance within the limit of maintaining the minimum separation distance. .

기존의 개인 학습 영역의 크기를 유지하면서 이격 거리를 최소 이격 거리 이상으로 확보할 수 있는 경우는 이격 거리만 줄이는 방향으로 조정하고, 기존의 개인 학습 영역의 크기를 유지하면 이격 거리가 최소 이격 거리 미만으로 되는 경우는 (b)에 도시된 바와 같이 개인 학습 영역의 크기를 줄여서 조정한다.If it is possible to secure the separation distance above the minimum separation distance while maintaining the size of the existing personal study area, adjust the separation distance only in the direction of reducing it. If the size of the existing personal study area is maintained, the separation distance is less than the minimum separation distance. In the case of this, as shown in (b), the size of the personal study area is reduced and adjusted.

본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

본 발명은 VR 콘텐츠 운용 기술 분야에 적용될 수 있다.The present invention can be applied to the field of VR content operation technology.

10: VR(Virtual Reality) 학습 서버
11: VR(Virtual Reality) 센서
12: HMD(Head Mounted Display)
10: Virtual Reality (VR) Learning Server
11: Virtual Reality (VR) sensor
12: Head Mounted Display (HMD)

Claims (10)

학습자가 머리에 착용하는 VR(Virtual Reality) 헤드셋;
상기 학습자의 위치 및 움직임을 감지하기 위한 VR 센서; 및
상기 VR 헤드셋 및 상기 VR 센서와 연동하여 하나의 교실에서 복수의 학습자가 협동 학습을 하도록 마련된 VR 학습 콘텐츠를 운용하는 VR 학습 서버;를 포함하고,
상기 VR 학습 서버는, 상기 교실의 면적 및 로그인한 학습자의 수를 이용하여 교실 내의 개인 학습 영역 및 개인 학습 영역들 간의 이격 거리를 결정하고, 상기 VR 센서를 통해 감지된 각 학습자의 위치 정보를 이용하여 각 학습자에 대응하는 개인 학습 영역을 할당하고, 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 충돌을 모니터링하고 학습자들 간의 인터랙션을 제어하며,
상기 교실 내의 개인 학습 영역은 상기 학습자가 위치하는 실제 공간에 대응하는 가상 공간이며,
상기 실제 공간에 상기 복수의 학습자가 착용하는 상기 VR 헤드셋이 모두 위치하며,
상기 VR 학습 서버는, 상기 VR 헤드셋을 통해 상기 실제 공간에서의 상기 학습자의 위치 및 움직임에 대응한 학습자간 인터랙션을 제어하는 것을 특징으로 하는 VR 학습 시스템.
A VR (Virtual Reality) headset worn by the learner on the head;
A VR sensor for detecting the learner's position and movement; And
Including; a VR learning server for operating VR learning content provided to enable a plurality of learners to collaboratively learn in one classroom by interworking with the VR headset and the VR sensor; and
The VR learning server determines the distance between the personal learning area and the personal learning areas in the classroom using the area of the classroom and the number of learners logged in, and uses the location information of each learner sensed through the VR sensor. Thus, a personal learning area corresponding to each learner is allocated, and collision between learners is monitored by considering the position and movement of each learner detected through the VR sensor, the individual learning area of each learner, and the minimum separation distance. Control the interaction,
The personal learning area in the classroom is a virtual space corresponding to the actual space in which the learner is located,
All the VR headsets worn by the plurality of learners are located in the real space,
The VR learning server, wherein the VR learning system controls an interaction between learners corresponding to the learner's position and movement in the real space through the VR headset.
제1항에 있어서,
상기 VR 학습 서버는, 상기 학습자의 학습 자세에 따라 각 개인 학습 영역 사이의 최소 이격 거리를 결정하고, 상기 결정된 최소 이격 거리 및 상기 VR 학습 콘텐츠의 유형에 따라 각 개인 학습 영역의 모양 및 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 VR 학습 시스템.
The method of claim 1,
The VR learning server determines a minimum separation distance between each individual learning area according to the learner's learning posture, and determines the shape and size of each individual learning area according to the determined minimum separation distance and the type of VR learning content. VR learning system, characterized in that to.
제1항에 있어서,
상기 VR 학습 서버는, 상기 VR 학습 콘텐츠 내에서 학습자들 간의 인터랙션이 예정되어 있는 경우, 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 인터랙션을 감지하고 해당 학습자들의 VR 헤드셋이나 VR 콘트롤러를 통해 상기 인터랙션을 나타내는 알람 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 VR 학습 시스템.
The method of claim 1,
When an interaction between learners is scheduled in the VR learning content, the VR learning server considers the position and movement of each learner detected through the VR sensor, the individual learning area of each learner, and the minimum distance to the learner. A VR learning system, characterized in that for detecting an interaction between the learners and outputting alarm data representing the interaction through a VR headset or a VR controller of the learners.
제1항에 있어서,
상기 VR 학습 서버는, 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역, 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 충돌이 예측되면, 해당 학습자들의 VR 헤드셋을 통해 보여지는 가상 공간에 충돌 방지를 위한 그래픽 데이터를 표시하는 것을 특징으로 하는 VR 학습 시스템.
The method of claim 1,
The VR learning server, when a collision between learners is predicted in consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor, the individual learning area of each learner, and the minimum separation distance, is displayed through the VR headsets of the corresponding learners. A VR learning system, characterized in that displaying graphic data for collision avoidance in a losing virtual space.
제1항에 있어서,
상기 VR 학습 서버는, 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 및 상기 교실 내의 사물들의 위치를 고려하여 사물과 충돌이 예측되는 학습자가 있으면, 해당 학습자의 VR 헤드셋을 통해 보여지는 가상 공간에 충돌 방지를 위한 그래픽 데이터를 표시하는 것을 특징으로 하는 VR 학습 시스템.
The method of claim 1,
The VR learning server, if there is a learner predicted to collide with an object in consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor and the location of objects in the classroom, the virtual displayed through the VR headset of the corresponding learner. A VR learning system, characterized in that displaying graphic data for preventing collisions in space.
제1항에 있어서,
상기 VR 학습 서버는, 추가로 로그인한 학습자가 있을 경우 추가된 학습자의 수를 고려하여 각 학습자의 개인 학습 영역과 이격 거리를 조정하는 것을 특징으로 하는 VR 학습 시스템.
The method of claim 1,
The VR learning server, when there are additionally logged in learners, adjusts the individual learning area and the separation distance of each learner in consideration of the number of added learners.
학습자가 머리에 착용하는 VR(Virtual Reality) 헤드셋 및 상기 학습자의 위치와 움직임을 감지하기 위한 VR 센서와 연동하여 하나의 교실에서 복수의 학습자가 협동 학습을 하도록 마련된 VR 학습 콘텐츠를 운용하는 VR 학습 서버가,
상기 교실의 면적 및 학습자의 수를 이용하여 교실 내의 개인 학습 영역 및 개인 학습 영역들 간의 이격 거리를 결정하는 단계;
상기 VR 센서를 통해 감지된 각 학습자의 위치 정보를 이용하여 각 학습자에 대응하는 개인 학습 영역을 할당하는 단계;
상기 VR 학습 콘텐츠 내에서 학습자들 간의 인터랙션이 예정되어 있는 경우, 상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 인터랙션을 감지하고 해당 학습자들의 VR 헤드셋이나 VR 콘트롤러를 통해 상기 인터랙션을 나타내는 알람 데이터를 표시하는 단계; 및
상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 각 학습자의 개인 학습 영역, 및 최소 이격 거리를 고려하여 학습자들 간의 충돌이 예측되면, 해당 학습자들의 VR 헤드셋을 통해 보여지는 가상 공간에 충돌 방지를 위한 그래픽 데이터를 표시하는 단계;를 포함하며,
상기 교실 내의 개인 학습 영역은 상기 학습자가 위치하는 실제 공간에 대응하는 가상 공간이며,
상기 실제 공간에 상기 복수의 학습자가 착용하는 상기 VR 헤드셋이 모두 위치하며,
상기 VR 헤드셋을 통해 상기 실제 공간에서의 상기 학습자의 위치 및 움직임에 대응한 학습자간 인터랙션을 제어하는 것을 특징으로 하는 VR 학습 방법.
A VR learning server that operates VR learning content designed for cooperative learning by multiple learners in one classroom by interlocking with a VR (Virtual Reality) headset worn by the learner on the head and a VR sensor for detecting the learner's position and movement. end,
Determining an individual learning area in the classroom and a separation distance between the individual learning areas using the area of the classroom and the number of learners;
Allocating a personal learning area corresponding to each learner by using the location information of each learner sensed through the VR sensor;
When an interaction between learners is scheduled in the VR learning content, the interaction between learners is detected in consideration of the position and movement of each learner detected through the VR sensor, the individual learning area of each learner, and the minimum distance. Displaying alarm data representing the interaction through a VR headset or a VR controller of the learners; And
When a collision between learners is predicted by considering the position and movement of each learner detected through the VR sensor, each learner's personal learning area, and the minimum distance, collision is prevented in the virtual space displayed through the VR headsets of the corresponding learners. Including; displaying graphic data for
The personal learning area in the classroom is a virtual space corresponding to the actual space in which the learner is located,
All the VR headsets worn by the plurality of learners are located in the real space,
The VR learning method, characterized in that, through the VR headset, an interaction between learners corresponding to the learner's position and movement in the real space is controlled.
제7항에 있어서,
상기 VR 센서를 통해 감지되는 각 학습자의 위치 및 움직임, 및 상기 교실 내의 사물들의 위치를 고려하여 사물과 충돌이 예측되는 학습자가 있으면, 해당 학습자의 VR 헤드셋을 통해 보여지는 가상 공간에 충돌 방지를 위한 그래픽 데이터를 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VR 학습 방법.
The method of claim 7,
If there is a learner whose collision is predicted by considering the position and movement of each learner detected through the VR sensor, and the position of objects in the classroom, to prevent collision in the virtual space displayed through the VR headset of the corresponding learner. Displaying graphic data; VR learning method further comprising a.
제7항에 있어서,
상기 학습자의 학습 자세에 따라 각 개인 학습 영역 사이의 최소 이격 거리를 결정하고, 상기 결정된 최소 이격 거리 및 상기 VR 학습 콘텐츠의 유형에 따라 각 개인 학습 영역의 모양 및 크기를 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VR 학습 방법.
The method of claim 7,
Determining a minimum separation distance between each individual learning area according to the learner's learning posture, and determining the shape and size of each individual learning area according to the determined minimum separation distance and the type of the VR learning content; VR learning method, characterized in that to.
제7항에 있어서,
추가로 로그인한 학습자가 있을 경우 추가된 학습자의 수를 고려하여 각 학습자의 개인 학습 영역과 이격 거리를 조정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VR 학습 방법.
The method of claim 7,
When there are additional learners logged in, adjusting the individual learning area and the separation distance of each learner in consideration of the number of added learners.
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