KR102672930B1 - Ontact education platform system based on artificial intelligence - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템은 혼합현실(MR:Mixed Reality) 컨텐츠, VR/AR 컨텐츠, 홀로그램 컨텐츠 등의 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠의 제작이 가능한 스튜디오 공간, 다대면 다중모니터 기반의 다자간 상호소통이 가능한 비대면 교육센터 공간, 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠가 실물 또는 확장된 크기로 디스플레이되는 MR-홀로그램 체험공간이 오프라인에 구축되고, 상기 스튜디오 공간/비대면 교육센터 공간/MR-홀로그램 체험공간에 연동되면서 교육컨텐츠 제공자와 수용자를 온라인으로 연결시키는 온라인 플랫폼이 구축되며, 교육컨텐츠 제공자의 컨텐츠운용 프로세스와 교육컨텐츠 수용자에 대한 관리 프로세스에 인공지능 기법이 도입되어 비대면-비접촉 온라인 교육이 오프라인 교육보다도 입체적이고 다이나믹한 형태로 제공될 수 있게 되고, 이를 통해 대학교육 등의 고등교육 시스템에 효과적으로 적용될 수 있게 되며, 복합적인 쌍방향 소통과 집중도 높은 강의 제공이 가능해지면서 학습효과도 향상될 수 있게 되는 기술적 특징을 갖는다.The present invention provides an artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system that is interconnected between online and offline spaces. The on-offline space complex interconnection artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system according to the present invention includes mixed reality (MR) content, VR/AR content, hologram content, etc. A studio space capable of producing realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content, a non-face-to-face education center space capable of multi-person communication based on multi-face-to-face multi-monitors, and realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content in real or expanded form. An MR-hologram experience space displayed at the specified size is built offline, and an online platform is established to connect educational content providers and recipients online by linking to the studio space/non-face-to-face education center space/MR-hologram experience space, Artificial intelligence techniques have been introduced into the content operation process of educational content providers and the management process of educational content recipients, enabling non-face-to-face and non-contact online education to be provided in a more three-dimensional and dynamic form than offline education, and through this, university education, etc. It can be effectively applied to the higher education system and has technical characteristics that enable complex two-way communication and high-intensity lectures to be provided, thereby improving learning effectiveness.

Description

온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템{Ontact education platform system based on artificial intelligence}On-offline space complex interconnection artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system {Ontact education platform system based on artificial intelligence}

본 발명은 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 혼합현실(MR:Mixed Reality) 컨텐츠, VR/AR 컨텐츠, 홀로그램 컨텐츠 등의 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠의 제작이 가능한 스튜디오 공간, 다대면 다중모니터 기반의 다자간 상호소통이 가능한 비대면 교육센터 공간, 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠가 실물 또는 확장된 크기로 디스플레이되는 MR-홀로그램 체험공간이 오프라인에 구축되고, 상기 스튜디오 공간/비대면 교육센터 공간/MR-홀로그램 체험공간에 연동되면서 교육컨텐츠 제공자와 수용자를 온라인으로 연결시키는 온라인 플랫폼이 구축되며, 교육컨텐츠 제공자의 컨텐츠운용 프로세스와 교육컨텐츠 수용자에 대한 관리 프로세스에 인공지능 기법이 도입되어 비대면-비접촉 온라인 교육이 오프라인 교육보다도 입체적이고 다이나믹한 형태로 제공될 수 있게 되고, 이를 통해 대학교육 등의 고등교육 시스템에 효과적으로 적용될 수 있게 되며, 복합적인 쌍방향 소통과 집중도 높은 강의 제공이 가능해지면서 학습효과도 향상될 수 있게 되는 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an on-offline spatial complex interconnected artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system, and more specifically, mixed reality (MR) content, VR/AR content, Studio space capable of producing realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content such as holographic content, non-face-to-face education center space capable of multi-person communication based on multi-face-to-face multi-monitors, realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content An MR-hologram experience space displayed in real or expanded size is built offline, and is linked to the studio space/non-face-to-face education center space/MR-hologram experience space, and is an online platform that connects educational content providers and recipients online. This will be built, and artificial intelligence techniques will be introduced into the content operation process of educational content providers and the management process of educational content recipients, allowing non-face-to-face and non-contact online education to be provided in a more three-dimensional and dynamic form than offline education. Through this, It can be effectively applied to higher education systems such as university education, and can provide complex two-way communication and highly focused lectures, improving learning effectiveness. It is an artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering with complex interconnection between online and offline spaces. This is about the structural mechanics 3D/4D education platform system.

2019년 말, 중국 우한에서 발병된 코로나 19에 의해 전 세계적으로 430만 명 이상의 감염되었으며, 이중 30만 명 이상의 사망자가 발생하였음. 코로나 19는 비말을 통한 강력한 전염성, 자연 치유 이외에 약물 치료의 제한으로 치사율은 낮으나 완치에 많은 시간적, 인적 자원이 소모되고 있다.At the end of 2019, more than 4.3 million people were infected worldwide by COVID-19, which originated in Wuhan, China, and more than 300,000 of them died. COVID-19 has a low fatality rate due to its strong contagiousness through droplets and limitations in drug treatment in addition to natural healing, but a lot of time and human resources are consumed for complete cure.

국내에서는 사회적 거리두기 운동, 전 국민의 외출 시 마스크 착용, 개학 연기(초등학교, 중고등학교, 대학교 포함)를 통한 온라인 개학, 요양병원 방문 제한, 지속적이고 잦은 방역 활동 등 다양한 활동을 통해 대규모 코로나 19 확산 방지를 위해 많은 노력을 기울이고 있는 상황이다.In Korea, the large-scale spread of COVID-19 has occurred through various activities such as social distancing campaigns, everyone wearing masks when going out, online school openings by postponing the opening of schools (including elementary schools, middle schools, high schools, and universities), restrictions on visits to nursing hospitals, and continuous and frequent quarantine activities. A lot of effort is being made to prevent this.

특히, 최근 코로나 19의 장기화가 예상됨에 따라 정부는 지속적인 사회적 거리두기 활동과 비대면 활동을 추진함에 따라 초등생, 중고등학생, 대학생 등의 현장 학습을 통한 지식습득이 제한되어 진로 및 학업 성취에 많은 문제가 발생되어 이를 위한 대비책 마련이 요구되고 있다.In particular, as the recent prolongation of COVID-19 is expected, the government continues to promote social distancing and non-face-to-face activities, which limits the ability of elementary school, middle and high school students, and college students to acquire knowledge through field trips, leading to many problems in career and academic achievement. has occurred and preparation measures for this are being required.

그러나 기존 온라인 교육 플랫폼은 일방통행적인 지식 전달을 통해 수강자의 지식습득 능력에 의존한 주입식 교육으로 구성되어 높은 학업 성취를 확보할 수 없으며, 실시간 강의를 진행하는 경우 수강생들의 수업 집중도 확인이 불가함에 따라 강의를 통한 지식습득 여부 확인이 어려운 문제가 발생되고 있다.However, existing online education platforms cannot ensure high academic achievement because they consist of cramming education that relies on the learner's knowledge acquisition ability through one-way knowledge transfer, and when conducting real-time lectures, it is impossible to check the students' concentration in class. There is a problem in determining whether knowledge has been acquired through lectures.

즉 기존 온라인 교육 플랫폼은 일방통행적인 지식 전달을 통해 수강자의 지식습득 능력에 의존한 주입식 교육으로 구성되어 높은 학업 성취를 확보할 수 없으며, 실시간 강의를 진행하는 경우, 수강생들의 수업 집중도 확인이 불가함에 따라 강의를 통한 지식습득 여부 확인이 어려운 문제가 발생되고 있다.In other words, the existing online education platform consists of cramming education that relies on the learner's knowledge acquisition ability through one-way knowledge transfer, making it impossible to secure high academic achievement, and when conducting real-time lectures, it is impossible to check the students' concentration in class. As a result, it is difficult to determine whether knowledge has been acquired through lectures.

또한, 콘텐츠 공급자가 편집 전문가가 아닌 이상 교육 컨텐츠 제작이 어려운 문제점을 해결할 수 있는 발명이 요구된다.Additionally, there is a need for an invention that can solve the problem of making educational content difficult to produce unless the content provider is an editing expert.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1934503호 "비대면/대면 융합 조립 로봇 프로그램 교육 시스템"Republic of Korea Patent Publication No. 10-1934503 “Non-face-to-face/face-to-face convergence assembly robot program education system”

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠가 제작되는 스튜디오 공간, 다대면 다중모니터가 구비되는 비대면 교육센터 공간, 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠가 디스플레이되는 MR-홀로그램 체험공간, 교육컨텐츠 제공자와 수용자를 온라인으로 연결시키는 온라인 플랫폼이 서로 연동되게 구축되도록 하고, 교육컨텐츠 제공자의 컨텐츠운용 프로세스와 교육컨텐츠 수용자에 대한 관리 프로세스에 인공지능 기법이 도입되도록 함으로써 비대면-비접촉 온라인 교육이 오프라인 교육보다도 입체적이고 다이나믹한 형태로 제공될 수 있고, 이를 통해 대학교육 등의 고등교육 시스템에 효과적으로 적용될 수 있으며, 복합적인 쌍방향 소통과 집중도 높은 강의 제공이 가능해지면서 학습효과도 향상될 수 있는 새로운 형태의 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention improves the problems of the prior art and provides a studio space where realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content is produced, a non-face-to-face education center space equipped with multiple monitors, and a realistic architectural engineering structural mechanics 3D / MR-hologram experience space where 4D educational content is displayed, and an online platform that connects educational content providers and recipients online are built to be interconnected, and artificial intelligence is provided to the educational content provider's content operation process and the management process for educational content recipients. By introducing intelligent techniques, non-face-to-face and non-contact online education can be provided in a more three-dimensional and dynamic form than offline education, and through this, it can be effectively applied to higher education systems such as university education, and provides complex two-way communication and highly focused lectures. The purpose is to provide a new type of artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system that can improve learning effectiveness as it becomes possible to provide it.

또한 본 발명은 온라인 교육 플랫폼의 고질적인 문제인 수강생의 수업 태도를 인공지능 기능을 탑재한 표정 및 눈빛 분석을 통해 수강생의 수업 집중도 향상을 도모하고, 적극적으로 수업에 집중할 수 있도록 카메라와 아이컨택을 일정시간 벗어날 경우, 수강생 화면에 알람 경고를 발송하고, 경고 3회 이상 받은 수강생을 대상으로 수업 종료 후 복습 테스트 등의 학습 콘텐츠를 제공함에 따라 고품질의 교육 제공을 달성하고자 하는 새로운 형태의 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to improve students' class concentration by analyzing facial expressions and eyes using artificial intelligence functions to determine students' class attitude, which is a chronic problem in online education platforms, and schedules eye contact with the camera so that students can actively concentrate on class. A new type of online-offline space that aims to provide high-quality education by sending an alarm warning to the student's screen when the time is out and providing learning content such as a review test after class to students who have received warnings more than three times. The purpose is to provide a complex interlocking artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 컨텐츠 제작설비(110)와 컨텐츠 저장장치(120)가 구비되어 VR 컨텐츠, AR 컨텐츠, MR(혼합현실:Mixed Reality) 컨텐츠, 홀로그램 컨텐츠 군(群) 중에서 선택된 어느 하나로 구현되는 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠가 제작되고 저장되는 오프라인-스튜디오 공간유닛(100); 클라이언트 단말기(500)로부터 송신된 영상정보, 음성정보, 텍스트정보를 전달받게 되는 오프라인 관리서버(600)와 연동되는 다대면 다중모니터(210)가 구비되어 교육컨텐츠 제공자와 수용자를 포함하는 클라이언트 다자간 상호소통을 매개하게 되는 오프라인-비대면 교육센터 공간유닛(200); 컨텐츠 출력장치(310)가 구비되어 상기 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠가 실물 크기, 설정 비율의 확장된 크기, 설정 비율의 축소된 크기 중에서 선택된 어느 하나의 크기로 디스플레이되되, 상기 VR 컨텐츠, AR 컨텐츠, MR(혼합현실:Mixed Reality) 컨텐츠, 홀로그램 컨텐츠 군(群) 중에서 선택된 어느 하나로 구현되는 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠를 출력하는 오프라인-MR-홀로그램 체험공간유닛(300); 상기 클라이언트 단말기(500)와 오프라인 관리서버(600), 현장공간 촬영기기(700)와 현장공간 통신기기(800)가 온라인 통신으로 연결되는 온라인 웹서버(600')가 구비되어 교육컨텐츠 제공자와 수용자 온라인으로 연결시키게 되고, 상기 오프라인-스튜디오 공간유닛(100)의 컨텐츠 저장장치(120)와 상기 오프라인-MR-홀로그램 체험공간유닛(300)의 컨텐츠 출력장치(310) 중에서 어느 하나와 상기 온라인 웹서버(600')가 연동되면서 오프라인 공간과 온라인 공간이 서로 연계된 교육컨텐츠의 제공과 체험이 가능해지도록 하는 온라인 플랫폼(400);을 포함하는 구성으로 이루어져 실제 참여 가능한 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠를 제공하는 것을 특징으로 하는 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템을 제공한다.According to the characteristics of the present invention for achieving the above-described object, the present invention is provided with a content production facility 110 and a content storage device 120 to produce VR content, AR content, MR (Mixed Reality) content, and holograms. An offline-studio space unit 100 in which realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content implemented as one selected from the content group is produced and stored; It is equipped with a multi-face-to-face multi-monitor 210 linked to an offline management server 600 that receives video information, audio information, and text information transmitted from the client terminal 500, and provides multi-client interaction including educational content providers and recipients. Offline-non-face-to-face education center space unit (200) that mediates communication; A content output device 310 is provided to display the realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content in a size selected from the group consisting of actual size, an expanded size at a set ratio, and a reduced size at a set ratio, wherein the VR An offline-MR-hologram experience space unit (offline-MR-hologram experience space unit) that outputs realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content implemented as one selected from the group of content, AR content, MR (Mixed Reality) content, and hologram content. 300); An online web server 600' is provided to connect the client terminal 500, the offline management server 600, the field space photography device 700, and the field space communication device 800 through online communication, so that educational content providers and recipients can It is connected online, and any one of the content storage device 120 of the offline-studio space unit 100 and the content output device 310 of the offline-MR-hologram experience space unit 300 and the online web server (600') is linked to enable the provision and experience of educational content linked to offline and online spaces; an online platform (400); 3D/4D realistic architectural engineering structural mechanics that can be actually participated in. It provides an on-tact, realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system based on artificial intelligence that is characterized by providing educational content.

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본 발명에 의한 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템에 의하면, 스튜디오 공간, 비대면 교육센터 공간, MR-홀로그램 체험공간, 온라인 플랫폼이 구축되는 한편, 교육컨텐츠 제공자의 컨텐츠운용 프로세스와 교육컨텐츠 수용자에 대한 관리 프로세스에 인공지능 기법이 도입되면서 비대면-비접촉 온라인 교육이 오프라인 교육보다도 입체적이고 다이나믹한 형태로 제공되는 효과를 기대할 수 있게 된다. 이를 통해 본 발명에 의한 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템은 대학교육 등의 고등교육 시스템에 효과적으로 적용될 것으로 예상되며, 복합적인 쌍방향 소통과 집중도 높은 강의 제공이 가능해지면서 학습효과도 향상될 것으로 예상된다.According to the on-offline space complex interconnection artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system according to the present invention, a studio space, a non-face-to-face education center space, an MR-hologram experience space, and an online platform are constructed. Meanwhile, as artificial intelligence techniques are introduced into the content operation process of educational content providers and the management process of educational content recipients, the effect of non-face-to-face and non-contact online education can be expected to be provided in a more three-dimensional and dynamic form than offline education. Through this, the on-offline spatial complex interconnected artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system according to the present invention is expected to be effectively applied to higher education systems such as university education, and provides complex two-way communication and As more intensive lectures become available, learning effectiveness is expected to improve.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템의 구성 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 온라인 웹서버와 오프라인 관리서버에 분석용으로 구비될 수 있는 모듈의 구성 블록도;
도 3은 다대면 다중모니터이 구비된 본 발명의 실시예에 따른 오프라인-비대면 교육센터 공간유닛의 예시도이다.
1 is a block diagram of an on-offline spatial hybrid artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a block diagram of a module that can be provided for analysis in an online web server and an offline management server according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is an exemplary diagram of an offline-non-face-to-face education center space unit equipped with multi-face-to-face multiple monitors according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 인공지능, 혼합현실(MR:Mixed Reality) 컨텐츠, VR/AR 컨텐츠, 홀로그램 컨텐츠, 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠, 다대면 다중모니터 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the attached drawings. Meanwhile, in drawings and detailed explanations, general artificial intelligence, mixed reality (MR) content, VR/AR content, hologram content, realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content, and multi-face-to-face multi-monitor are used in this field. Illustrations and references to structures and functions that practitioners can easily understand are simplified or omitted. In particular, in the illustrations and detailed descriptions of the drawings, detailed descriptions and illustrations of specific technical configurations and operations of elements that are not directly related to the technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly shown or described. did.

본 발명의 실시예에 따른 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템은 도 1에서와 같이 오프라인-스튜디오 공간유닛(100), 오프라인-비대면 교육센터 공간유닛(200), 오프라인-MR-홀로그램 체험공간유닛(300), 온라인 플랫폼(400)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것으로, 오프라인에 구축되는 공간, 온라인에 구축되어 교육컨텐츠 제공자와 수용자를 연결시키는 온라인 플랫폼이 서로 연동되면서 온택트 교육 프로세스가 수행되도록 한다.The on-offline spatial complex interconnected artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system according to an embodiment of the present invention consists of an offline-studio space unit 100 and an offline-non-face-to-face as shown in FIG. 1. It consists of an education center space unit (200), an offline-MR-hologram experience space unit (300), and an online platform (400). It is a space built offline and built online to connect educational content providers and recipients. Shiki's online platforms are linked together to enable an on-tact education process.

오프라인-스튜디오 공간유닛(100)은 오프라인에 구축되는 스튜디오 공간과 해당 공간에 구비되는 컨텐츠 제작설비(110)와 컨텐츠 저장장치(120)로 구성되는 것으로, VR 컨텐츠, AR 컨텐츠, MR(혼합현실:Mixed Reality) 컨텐츠, 홀로그램 컨텐츠 등으로 구현될 수 있는 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠가 제작되고 저장되는 유닛이다. The offline-studio space unit 100 is composed of a studio space built offline, a content production facility 110, and a content storage device 120 provided in the space, and is comprised of VR content, AR content, and MR (mixed reality: This is a unit where realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content that can be implemented as Mixed Reality (Mixed Reality) content, hologram content, etc. is produced and stored.

여기서 홀로그램 컨텐츠의 적용으로 구토 및 어지럼증을 발생시킬 수 있는 가상현실(VR)과 증강현실(AR)의 문제점을 해결할 수 있으며, 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 구현을 위한 별도 추가 장비의 구매가 최소화될 수 있게 된다. 한편 학습 효율 향상을 위하여 홀로그램 기반의 AR 컨텐츠의 제작도 가능하다. 이를 통해 실감형 온택트 강의가 가능해질 수 있게 된다.Here, the problems of virtual reality (VR) and augmented reality (AR) that can cause vomiting and dizziness can be solved by applying holographic content, and additional equipment to implement virtual reality (VR) and augmented reality (AR) can be solved. Purchases can be minimized. Meanwhile, it is also possible to produce hologram-based AR content to improve learning efficiency. Through this, realistic on-tact lectures become possible.

오프라인-비대면 교육센터 공간유닛(200)은 오프라인에 구축되는 비대면 교육센터와 해당 비대면 교육센터에 구비되는 다대면 다중모니터(210)로 구성되는 것으로, 다대면 다중모니터(210)는 클라이언트 단말기(500)로부터 송신된 영상정보, 음성정보, 텍스트정보를 전달받게 되는 오프라인 관리서버(600)와 연동된다. 오프라인-비대면 교육센터 공간유닛(200)은 교육컨텐츠 제공자와 수용자를 포함하는 클라이언트 다자간 상호소통을 매개하게 된다.The offline-non-face-to-face education center space unit 200 is composed of a non-face-to-face education center built offline and a multi-face-to-face multi-monitor 210 provided in the non-face-to-face education center. The multi-face-to-face multi-monitor 210 is a client It is linked to the offline management server 600, which receives video information, audio information, and text information transmitted from the terminal 500. The offline-non-face-to-face education center space unit 200 mediates mutual communication between multiple clients, including educational content providers and recipients.

이와 같은 다대면 다중모니터(210)를 통해 교육컨텐츠 제공자는 피교육자(학생)인 수용자 전체를 한눈에 볼 수 있게 된다. 기존의 단일 모니터 기반 온라인교육은 창에 뜨는 학생 얼굴이 작아 일일이 학생의 얼굴을 확인하기 힘들고, 집중도를 파악할 수 없는 반면, 실감형 온택트 강의시설의 경우 다대면 하드웨어를 사용할 수 있으므로, 보다 실감있게 학생들과의 소통이 가능해지고, 다중모니터에 분산되므로, 가시성이 높아질 수 있다.Through this multi-face-to-face multi-monitor 210, the educational content provider can view all of the trainees (students) at a glance. Existing single monitor-based online education has small student faces in the window, making it difficult to check each student's face and their level of concentration. However, in the case of realistic on-tact lecture facilities, multi-face-to-face hardware can be used, providing a more realistic experience. Communication with students becomes possible and visibility can increase as it is distributed across multiple monitors.

특히 본 발명의 실시예에 따른 오프라인-비대면 교육센터 공간유닛(200)의 다대면 다중모니터(210)는 도 3에서와 같이 클라이언트 1인 당 할당되는 모니터 영역이 설정값 이상의 크기를 가지도록 하여 수용자의 현재 페이스 특성정보(face characteristic information)의 검출이 가능해지도록 한다. In particular, the multi-face-to-face multi-monitor 210 of the offline-non-face-to-face education center space unit 200 according to an embodiment of the present invention ensures that the monitor area allocated per client has a size greater than the set value, as shown in FIG. 3. Enables detection of the recipient's current face characteristic information.

이에 대응하여 오프라인 관리서버(600)나 온라인 웹서버(600')에는 도 2에서와 같이 학습태도 평가 관리모듈(610), 학습태도 평가정보 입력모듈(620), 태도불량 경고 관리모듈(630)이 포함될 수 있다.In response to this, the offline management server 600 or the online web server 600' includes a learning attitude evaluation management module 610, a learning attitude evaluation information input module 620, and a poor attitude warning management module 630, as shown in FIG. 2. This may be included.

학습태도 평가 관리모듈(610)은 인공지능 기반 이미지분석 알고리즘(611)과 인공지능 기반 학습태도 평가 알고리즘(612)을 구비하여 교육컨텐츠 제공자에게 수용자 학습태도 평가정보를 제공하게 된다.The learning attitude evaluation management module 610 is equipped with an artificial intelligence-based image analysis algorithm 611 and an artificial intelligence-based learning attitude evaluation algorithm 612 to provide educational content providers with recipient learning attitude evaluation information.

인공지능 기반 이미지분석 알고리즘(611)은 클라이언트 단말기(500)의 카메라(510)에 의해 생성되는 수용자 영상정보로부터 현재 페이스 특성정보를 검출하는 알고리즘이다. 이와 같은 인공지능 기반 이미지분석 알고리즘(611)은 수용자의 눈빛 패턴정보, 표정 패턴정보 등을 현재 페이스 특성정보로 검출하게 되는데, 현재 페이스 특성정보는 딥러닝 프로세스에 기반하여 검출될 수 있다.The artificial intelligence-based image analysis algorithm 611 is an algorithm that detects current face characteristic information from the recipient image information generated by the camera 510 of the client terminal 500. This artificial intelligence-based image analysis algorithm 611 detects the recipient's eye pattern information, facial expression pattern information, etc. as current face characteristic information, and the current face characteristic information can be detected based on a deep learning process.

인공지능 기반 학습태도 평가 알고리즘(612)은 검출된 현재 페이스 특성정보로부터 수용자 학습태도 평가정보를 산출하는 알고리즘이다. 이와 같은 인공지능 기반 학습태도 평가 알고리즘(612)은 학습집중도, 학습태도 우량도 등을 수용자 학습태도 평가정보로 검출하게 되는데, 수용자 학습태도 평가정보는 딥러닝 프로세스에 기반하여 산출될 수 있다.The artificial intelligence-based learning attitude evaluation algorithm 612 is an algorithm that calculates the recipient's learning attitude evaluation information from the detected current face characteristic information. This artificial intelligence-based learning attitude evaluation algorithm 612 detects learning concentration, learning attitude excellence, etc. as the recipient learning attitude evaluation information, and the recipient learning attitude evaluation information can be calculated based on a deep learning process.

학습태도 평가정보 입력모듈(620)은 수용자 영상정보에 대한 교육컨텐츠 제공자의 학습태도 평가정보를 교육컨텐츠 제공자의 클라이언트 단말기(500)로부터 입력받게 되는 모듈이다.The learning attitude evaluation information input module 620 is a module that receives the learning attitude evaluation information of the educational content provider regarding the recipient's image information from the educational content provider's client terminal 500.

태도불량 경고 관리모듈(630)은 클라이언트 단말기(500)의 카메라(510)에 의해 생성되는 수용자 영상정보로부터 수용자 아이컨택 수행 여부를 검출하고, 수용자 아이컨택 미수행 지속시간이 설정시간 이상일 경우 학습태도 불량 경고신호를 생성하여 수용자의 클라이언트 단말기(500)로 전송하는 모듈이다.The poor attitude warning management module 630 detects whether the recipient makes eye contact from the video information of the recipient generated by the camera 510 of the client terminal 500, and if the duration of the recipient's eye contact is longer than the set time, the learning attitude This is a module that generates a defective warning signal and transmits it to the recipient's client terminal (500).

한편 건축현장 등 현장의 상황이 교육에 필요한 경우, 양방향 소통 가능한 실감형 현장지원 디바이스를 장착한 인원이 현장상황을 실시간으로 전송하고, 이를 교육에 활용할 수 있다. 이와 같은 실감형 현장지원 디바이스 환경을 구축하여 실시간으로 현장상황을 촬영하여 콘텐츠 수요자가 어디에서든 혼합현실을 활용하여 3D 형태의 실물을 확인할 수 있다. Meanwhile, when on-site situations such as construction sites are necessary for training, personnel equipped with realistic field support devices capable of two-way communication can transmit the on-site situation in real time and use it for training. By building such a realistic on-site support device environment, on-site situations can be filmed in real time, allowing content consumers to check the real thing in 3D form anywhere using mixed reality.

이를 위하여 오프라인-비대면 교육센터 공간유닛(200)은 교육컨텐츠 활용을 위하여 오프라인 현장공간에 위치하게 되는 현장공간 촬영기기(700)와 현장공간 통신기기(800), 클라이어트 단말기(500), 다대면 다중모니터(210)를 매개로 오프라인 현장공간과 클라이언트 간 소통에 의한 현장 원격교육이 가능해지도록 하는 유닛이다. 여기서 현장공간 촬영기기(700)와 현장공간 통신기기(800)는 실시간 양방향 정보 송수신이 가능한 기기로 이루어진다.To this end, the offline-non-face-to-face education center space unit (200) includes an on-site space filming device (700), an on-site space communication device (800), a client terminal (500), and This is a unit that enables on-site distance education through communication between offline site space and clients through multiple monitors (210). Here, the field space imaging device 700 and the field space communication device 800 are devices capable of transmitting and receiving real-time two-way information.

오프라인-MR-홀로그램 체험공간유닛(300)은 컨텐츠 출력장치(310)가 구비되어 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠가 실물 크기, 설정 비율의 확장된 크기, 설정 비율의 축소된 크기 등으로 디스플레이되는 유닛이다.The offline-MR-hologram experience space unit 300 is equipped with a content output device 310 to provide realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content in actual size, expanded size at the set ratio, reduced size at the set ratio, etc. This is the unit displayed as .

온라인 플랫폼(400)은 클라이언트 단말기(500)와 오프라인 관리서버(600), 현장공간 촬영기기(700)와 현장공간 통신기기(800)가 온라인 통신으로 연결되는 온라인 웹서버(600')가 구비되어 교육컨텐츠 제공자와 수용자 온라인으로 연결시키게 되고, 오프라인-스튜디오 공간유닛(100)의 컨텐츠 저장장치(120)나 오프라인-MR-홀로그램 체험공간유닛(300)의 컨텐츠 출력장치(310)와 온라인 웹서버(600')가 연동되면서 오프라인 공간과 온라인 공간이 서로 연계된 교육컨텐츠의 제공과 체험이 가능해지도록 한다.The online platform 400 is equipped with an online web server 600' through which a client terminal 500, an offline management server 600, a field space photography device 700, and a field space communication device 800 are connected through online communication. The educational content provider and the recipient are connected online, and the content storage device 120 of the offline-studio space unit 100 or the content output device 310 of the offline-MR-hologram experience space unit 300 and the online web server ( 600') are linked to enable the provision and experience of educational content linked to offline and online spaces.

한편 온라인 플랫폼을 통한 수업 종료 후 자체 쪽지 테스트를 수행할 수 있는데, 정답률이 70% 이하일 경우, 강의 요약 콘텐츠가 제공될 수 있으며, 이후 수업 참여시 복습 테스트를 진행하고, 복습 테스트에 합격 못할 경우, 노란 카드를 강사에게 발송하여 성적에 반영하도록 시스템을 구성할 수 있다.Meanwhile, you can perform your own paper test after finishing the class through the online platform. If the correct answer rate is less than 70%, a summary of the lecture content may be provided. Afterwards, a review test will be conducted when participating in the class. If you do not pass the review test, You can configure the system so that yellow cards are sent to instructors and reflected in grades.

또한 실시간 토론 가능하도록 조별 입장 가능한 온라인 강의실 내 별도의 회의실 형태의 다수개의 룸(room)을 구성하여 토의 내용 정리 후 온라인 강의실에서 조별 발표 진행되는 프로세스를 구축할 수 있다.In addition, by configuring multiple rooms in the form of separate conference rooms within the online classroom where groups can enter to enable real-time discussion, a process can be established where group presentations are conducted in the online classroom after organizing the discussion content.

그리고 온라인 플랫폼은 강의 참여자의 지정에 의한 강의실 배경 변경 기능, 참여자 배경 변경 기능, 강의 참여자 캐릭터 꾸미기 기능을 제공할 수 있다.(단 얼굴 부분은 제한) 또한 명령어 지정을 통한 기능 구현이 가능하도록 하거나, 강의 시작 전, 휴식시간을 활용할 수 있도록 간단한 게임을 제공할 수 있다.In addition, the online platform can provide a function to change the classroom background by specifying a lecture participant, a function to change the background of a participant, and a function to decorate a lecture participant's character (but limited to the face part). In addition, it is possible to implement the function by specifying a command, Before the lecture begins, you can provide a simple game to utilize the break time.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템은 일방적인 주입식 교육 형태를 벗어난 실제 참여 가능한 교육 콘텐츠를 제공하게 된다. 예를 들어 대학의 건축공학 전공분야에서 구조역학 콘텐츠를 홀로그램이 적용된 다양한 대상의 입체적인 표현으로 구현하여 시각적 효과를 극대화시킬 수 있으며, 홀로그램 조작을 통해 실제 대상 구조에 대한 분해/결합 과정을 직접 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 홀로그램을 통한 구조역학적 설계 지원이나 실시간 자료 송수신으로 실시간 피드백 전달이 가능해질 수 있다. 이를 위하여 오프라인-스튜디오 공간유닛(100)은 구조체의 구성과 동작 이해, 구조체의 설계와 분석 지원, 구조체의 조립과 분해 훈련을 위한 구조체 MR 컨텐츠와 구조체 홀로그램 컨텐츠 중에서 선택된 어느 하나를 제작하게 되고, 오프라인-MR-홀로그램 체험공간유닛(300)은 구조체 MR 컨텐츠와 구조체 홀로그램 컨텐츠 중에서 선택된 어느 하나를 오프라인 공간에 구현하면서 수용자의 구조체 학습, 구조체 설계, 구조체 분석, 구조체 조립/분해 훈련 중에서 선택된 어느 하나가 수행되도록 할 수 있다.The online-offline spatial complex interconnected artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system according to the embodiment of the present invention provides actual participatory educational content that goes beyond the one-sided form of cramming education. . For example, in the field of architectural engineering at universities, structural mechanics content can be implemented as a three-dimensional representation of various objects using holograms to maximize visual effects, and the decomposition/combining process on the actual object structure can be directly performed through hologram manipulation. In addition, real-time feedback can be delivered by supporting structural mechanics design through holograms or transmitting and receiving data in real time. To this end, the offline-studio space unit 100 produces one selected among structure MR content and structure hologram content for understanding the composition and operation of the structure, supporting design and analysis of the structure, and training on assembly and disassembly of the structure. - The MR-hologram experience space unit 300 implements one selected among structure MR content and structure hologram content in an offline space and performs structure learning, structure design, structure analysis, and structure assembly/disassembly training of the recipient. It can be done as much as possible.

또한 실시간으로 건설현장을 중계함으로써 구조역학 전공자의 취업 현장 연결을 통해 실무 현장에서 배운 학문의 활용 방안이 고려될 수 있도록 할 수 있다. 이를 위하여 오프라인-비대면 교육센터 공간유닛(200)은 건설현장의 현장공간 촬영기기(700)와 현장공간 통신기기(800), 클라이어트 단말기(500), 다대면 다중모니터(210)를 매개로 오프라인 현장공간과 클라이언트 간 소통에 의한 현장 원격교육이 가능해지도록 할 수 있다.In addition, by broadcasting the construction site in real time, it is possible to connect structural mechanics majors to employment sites so that they can consider ways to utilize the academic knowledge they have learned in the field. To this end, the offline-non-face-to-face education center space unit (200) is used offline through the construction site's field space photography device (700), field space communication device (800), client terminal (500), and multi-face-to-face multi-monitor (210). On-site distance education can be made possible through communication between the on-site space and clients.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템은 멀티디바이스, 실시간 스트리밍, 사용국가 제약이 없는 환경을 만족하는 플랫폼 구축하는데, 다국어 실시간 번역을 통한 질문/토론 내용이 공유되고, 강사 음성인식을 통해 강의내용을 인식하며, 음성합성 기술을 이용하여 다국어 음성을 생성하여 국적에 제한없이 강의 수강을 가능하게 할 수 있다. 즉 강의 수강 시 질문 및 토론을 위한 다국어 실시간 번역 및 음성합성(TTS) 지원할 수 있다.And the online-offline spatial complex interconnected artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system according to an embodiment of the present invention builds a platform that satisfies an environment without multi-device, real-time streaming, and usage country restrictions. In this way, questions/discussions are shared through multilingual real-time translation, lecture content is recognized through instructor voice recognition, and multilingual voices are generated using voice synthesis technology, making it possible to take lectures without restrictions on nationality. In other words, it can support multilingual real-time translation and speech synthesis (TTS) for questions and discussions when taking a lecture.

또한 본 발명의 실시예에 따른 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템은 플립러닝을 위한 인공지능 기반 학습시스템을 제공할 수 있으며, 실시간 번역 및 학생들의 교육활동분석을 지원하고, xAPI(Experience API)(국제표준)기반 학생 교육활동 분석을 통한 학습 콘텐츠 큐레이션 및 추천이 가능해지도록 한다. 이를 통해 최적화된 교육컨텐츠를 추천하여 학습 이해도를 증가시킬 수 있으며, 수강자 정형/비정형 활동 데이터를 수집학, 교육역량 모델의 개발도 가능해지도록 한다. 그리고 교육역량에 따라 수강자 맞춤형 교육 컨텐츠 추천모델도 개발될 수 있도록 한다.In addition, the on-offline spatial complex interconnected artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system according to an embodiment of the present invention can provide an artificial intelligence-based learning system for flipped learning and real-time translation. and analysis of students' educational activities, and enables curation and recommendation of learning content through analysis of student educational activities based on xAPI (Experience API) (international standard). Through this, optimized educational content can be recommended to increase learning understanding, and it is also possible to collect structured/unstructured activity data of students and develop an educational competency model. In addition, a customized educational content recommendation model for students can be developed according to educational capabilities.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템은 비대면-비접촉 온라인 교육이 오프라인 교육보다도 입체적이고 다이나믹한 형태로 제공될 수 있게 되고, 이를 통해 대학교육 등의 고등교육 시스템에 효과적으로 적용될 수 있게 되며, 복합적인 쌍방향 소통과 집중도 높은 강의 제공이 가능해지면서 학습효과도 향상될 수 있게 된다.The on-offline space complex interconnection artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system according to the embodiment of the present invention configured as described above is a non-face-to-face-non-contact online education that is more three-dimensional and dynamic than offline education. It can be provided in a form that allows it to be effectively applied to higher education systems such as university education, and the learning effect can be improved by providing complex two-way communication and highly focused lectures.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, the on-offline spatial complex interconnected artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system according to the embodiment of the present invention is shown according to the above description and drawings, but this is an example. Those skilled in the art will be able to understand that this is merely an explanation and that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

100 : 오프라인-스튜디오 공간유닛
110 : 컨텐츠 제작설비
120 : 컨텐츠 저장장치
200 : 오프라인-비대면 교육센터 공간유닛
210 : 다대면 다중모니터
300 : 오프라인-MR-홀로그램 체험공간유닛
310 : 컨텐츠 출력장치
400 : 온라인 플랫폼
500 : 클라이언트 단말기
510 : 카메라
600 : 오프라인 관리서버
600' : 온라인 웹서버
610 : 학습태도 평가 관리모듈
611 : 인공지능 기반 이미지분석 알고리즘
612 : 인공지능 기반 학습태도 평가 알고리즘
620 : 학습태도 평가정보 입력모듈
630 : 태도불량 경고 관리모듈
700 : 현장공간 촬영기기
800 : 현장공간 통신기기
100: Offline-studio space unit
110: Content production equipment
120: Content storage device
200: Offline-non-face-to-face education center space unit
210: Multi-face-to-face multi-monitor
300: Offline-MR-Hologram Experience Space Unit
310: Content output device
400: Online platform
500: client terminal
510: Camera
600: Offline management server
600': Online web server
610: Learning attitude evaluation management module
611: Artificial intelligence-based image analysis algorithm
612: Artificial intelligence-based learning attitude evaluation algorithm
620: Learning attitude evaluation information input module
630: Bad attitude warning management module
700: Field space filming device
800: Field space communication device

Claims (5)

컨텐츠 제작설비(110)와 컨텐츠 저장장치(120)가 구비되고, 홀로그램 컨텐츠로 구현되는 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠가 제작되고 저장되되, 구조체의 구성과 동작 이해, 구조체의 설계와 분석 지원, 구조체의 조립과 분해 훈련을 위한 구조체 홀로그램 컨텐츠가 제작되는 오프라인-스튜디오 공간유닛(100);
클라이언트 단말기(500)로부터 송신된 영상정보, 음성정보, 텍스트정보를 전달받게 되는 오프라인 관리서버(600)와 연동되는 다대면 다중모니터(210)가 구비되어 교육컨텐츠 제공자와 수용자를 포함하는 클라이언트 다자간 상호소통을 매개하게 되되, 상기 다대면 다중모니터(210)는 상기 교육컨텐츠 제공자가 피교육자인 수용자 전체를 한눈에 볼 수 있도록 클라이언트 1인 당 할당되는 모니터 영역이 설정값 이상의 크기를 가지도록 하여 수용자의 현재 페이스 특성정보의 검출이 가능해지도록 하는 오프라인-비대면 교육센터 공간유닛(200);
컨텐츠 출력장치(310)가 구비되어 상기 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠가 실물 크기, 설정 비율의 확장된 크기, 설정 비율의 축소된 크기 중에서 선택된 어느 하나의 크기로 디스플레이되는 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠를 출력하되, 구조체 홀로그램 컨텐츠로 구현되는 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠를 오프라인 공간에 구현하면서 수용자의 구조체 학습, 구조체 설계, 구조체 분석, 구조체 조립/분해 훈련이 수행되도록 하는 오프라인-MR-홀로그램 체험공간유닛(300);
상기 클라이언트 단말기(500)와 오프라인 관리서버(600), 현장공간 촬영기기(700)와 현장공간 통신기기(800)가 온라인 통신으로 연결되는 온라인 웹서버(600')가 구비되어 교육컨텐츠 제공자와 수용자 온라인으로 연결시키게 되고, 상기 오프라인-스튜디오 공간유닛(100)의 컨텐츠 저장장치(120)와 상기 오프라인-MR-홀로그램 체험공간유닛(300)의 컨텐츠 출력장치(310) 중에서 어느 하나와 상기 온라인 웹서버(600')가 연동되면서 오프라인 공간과 온라인 공간이 서로 연계된 교육컨텐츠의 제공과 체험이 가능해지도록 하되, 실시간으로 건축현장의 상황을 촬영하여 교육컨텐츠 수용자가 어디에서든 혼합현실을 활용하여 3D 형태의 실물을 확인할 수 있도록 하는 온라인 플랫폼(400);을 포함하는 구성으로 이루어져 실제 참여 가능한 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육컨텐츠를 제공하고,
상기 오프라인 관리서버(600)와 온라인 웹서버(600')는 학습태도 평가 관리모듈(610), 학습태도 평가정보 입력모듈(620), 태도불량 경고 관리모듈(630)을 포함하되, 상기 학습태도 평가 관리모듈(610)은 인공지능 기반 이미지분석 알고리즘(611)과 인공지능 기반 학습태도 평가 알고리즘(612)을 구비하여 교육컨텐츠 제공자에게 수용자 학습태도 평가정보를 제공하게 되고, 상기 학습태도 평가정보 입력모듈(620)은 수용자 영상정보에 대한 교육컨텐츠 제공자의 학습태도 평가정보를 교육컨텐츠 제공자의 클라이언트 단말기(500)로부터 입력받게 되며, 상기 태도불량 경고 관리모듈(630)은 클라이언트 단말기(500)의 카메라(510)에 의해 생성되는 수용자 영상정보로부터 수용자 아이컨택 수행 여부를 검출하고, 수용자 아이컨택 미수행 지속시간이 설정시간 이상일 경우 학습태도 불량 경고신호를 생성하여 수용자의 클라이언트 단말기(500)로 전송하게 되며, 수업 종료 후 자체 쪽지 테스트를 수행하여 정답률이 설정 비율 이하일 경우, 강의 요약 콘텐츠를 제공하는 한편, 이후 수업 참여시 복습 테스트를 진행하고, 복습 테스트에 합격 못할 경우 노란 카드를 강사에게 발송하여 성적에 반영하도록 하되, 상기 인공지능 기반 이미지분석 알고리즘(611)은 상기 클라이언트 단말기(500)의 카메라(510)에 의해 생성되는 수용자 영상정보로부터 수용자의 눈빛 패턴정보, 표정 패턴정보를 현재 페이스 특성정보로 딥러닝 프로세스에 기반하여 검출하게 되고, 상기 인공지능 기반 학습태도 평가 알고리즘(612)은 검출된 현재 페이스 특성정보로부터 학습집중도, 학습태도 우량도를 수용자 학습태도 평가정보로 딥러닝 프로세스에 기반하여 산출하게 되고,
상기 오프라인 관리서버(600)와 온라인 웹서버(600')는, 상기 온라인 플랫폼(400)을 통한 수업 종료 후 자체 쪽지 테스트 수행하여 정답률 70% 이하일 경우 강의 요약 콘텐츠를 제공하고, 이후 수업 참여시 복습 테스트를 진행하여 복습하 테스트에 합격 못할 경우, 노란 카드를 강사에게 발송하여 성적에 반영하도록 하는 한편, 실시간 토론 가능하도록 조별 입장 가능한 온라인 강의실 내 별도의 회의실 형태의 다수개의 룸(room)을 구성하여 토의 내용 정리 후 온라인 강의실에서 조별 발표 진행되도록 하고, 상기 온라인 플랫폼(400)은 강의 참여자의 지정에 의한 강의실 배경 변경 기능, 참여자 배경 변경 기능, 강의 참여자 캐릭터 꾸미기 기능을 제공하는 한편, 강의 시작 전, 휴식시간을 활용할 수 있도록 게임을 제공하는 것을 특징으로 하는 온-오프라인 공간 복합연동형 인공지능 기반 온택트 실감형 건축공학 구조역학 3D/4D 교육플랫폼 시스템.
A content production facility (110) and a content storage device (120) are provided, and realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content implemented as holographic content is produced and stored, including understanding the composition and operation of the structure, designing the structure, and An offline-studio space unit (100) in which structure hologram content is produced for analysis support and structure assembly and disassembly training;
It is equipped with a multi-face-to-face multi-monitor 210 linked to an offline management server 600 that receives video information, audio information, and text information transmitted from the client terminal 500, and provides multi-client interaction including educational content providers and recipients. It mediates communication, but the multi-face-to-face multi-monitor 210 ensures that the monitor area allocated to each client has a size greater than the set value so that the educational content provider can view all of the trainees at a glance, so that the current status of the recipient is displayed. Offline-non-face-to-face education center space unit 200 that enables detection of face characteristic information;
A realistic architecture provided with a content output device 310 in which the realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content is displayed in a size selected from the following: actual size, an expanded size at a set ratio, and a reduced size at a set ratio. Engineering structural mechanics 3D/4D educational content is printed, and realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content implemented as structural hologram content is implemented in an offline space, allowing recipients to learn about structures, structure design, structure analysis, and structure assembly/disassembly. An offline-MR-hologram experience space unit 300 that allows training to be performed;
An online web server 600' is provided to connect the client terminal 500, the offline management server 600, the field space photography device 700, and the field space communication device 800 through online communication, so that educational content providers and recipients can It is connected online, and any one of the content storage device 120 of the offline-studio space unit 100 and the content output device 310 of the offline-MR-hologram experience space unit 300 and the online web server As (600') is linked, it becomes possible to provide and experience educational content that is linked to offline and online spaces, and by filming the situation at the construction site in real time, educational content recipients can use mixed reality wherever they are to create a 3D version of the content. It consists of an online platform (400) that allows you to check the actual object, and provides realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D educational content that you can actually participate in,
The offline management server 600 and the online web server 600' include a learning attitude evaluation management module 610, a learning attitude evaluation information input module 620, and a poor attitude warning management module 630. The evaluation management module 610 is equipped with an artificial intelligence-based image analysis algorithm 611 and an artificial intelligence-based learning attitude evaluation algorithm 612 to provide evaluation information on the recipient's learning attitude to the educational content provider, and inputs the learning attitude evaluation information. The module 620 receives the educational content provider's learning attitude evaluation information regarding the recipient's image information from the educational content provider's client terminal 500, and the poor attitude warning management module 630 uses the camera of the client terminal 500 Detect whether or not the recipient makes eye contact from the recipient's image information generated by (510), and if the duration of the recipient's eye contact is longer than a set time, a warning signal of poor learning attitude is generated and transmitted to the recipient's client terminal (500). After the class ends, a self-inquiry test is conducted, and if the correct answer rate is below the set percentage, a summary of the lecture content is provided. Additionally, a review test is conducted when participating in the class, and if the review test is not passed, a yellow card is sent to the instructor and the grade is given. However, the artificial intelligence-based image analysis algorithm 611 converts the recipient's eye pattern information and facial expression pattern information from the recipient's image information generated by the camera 510 of the client terminal 500 into the current face characteristic information. It is detected based on a deep learning process, and the artificial intelligence-based learning attitude evaluation algorithm 612 calculates learning concentration and learning attitude excellence from the detected current pace characteristic information based on a deep learning process as the recipient's learning attitude evaluation information. And do it,
The offline management server 600 and the online web server 600' perform their own message test after finishing the class through the online platform 400, and if the correct answer rate is 70% or less, they provide lecture summary content and review it when participating in the class. If you do not pass the test and review it, a yellow card will be sent to the instructor to be reflected in your grade. In addition, multiple rooms in the form of separate conference rooms will be created within the online classroom where groups can enter to allow for real-time discussion. After organizing the discussion content, group presentations are made in the online classroom, and the online platform 400 provides a function to change the classroom background by designating the lecture participant, a function to change the background of the participant, and a function to decorate the character of the lecture participant. Before the lecture begins, An artificial intelligence-based on-tact realistic architectural engineering structural mechanics 3D/4D education platform system that provides games to utilize break time.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101788248B1 (en) * 2017-03-02 2017-10-20 주식회사 미래엔 On-line learning system and method using virtual reality and augmented reality

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101934503B1 (en) 2017-09-27 2019-01-02 주식회사 마이크로컴퓨팅 system fused non-faced and faced education for assembly robot program
KR20190143742A (en) * 2018-06-21 2019-12-31 조승희 The Device for improving the study concentration
KR20200024441A (en) * 2018-08-28 2020-03-09 김영대 Smart Realtime Lecture, Lecture Capture and Tele-Presentation-Webinar, VR Class room, VR Conference method using Virtual/Augmented Reality Class Room and Artificial Intelligent Virtual Camera Switching technologies

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101788248B1 (en) * 2017-03-02 2017-10-20 주식회사 미래엔 On-line learning system and method using virtual reality and augmented reality

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"비대면 수업, 홀로그램·가상현실 이용", [online], 2020년 9월 1일, [2023년 1월 27일 검색], 인터넷:<https://www.sciencetimes.co.kr/news/비대면-수업-홀로그램·가상현실-이용/> 1부.*

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