KR20110107707A - Online learning apparatus for augmented reality and method thereof - Google Patents

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KR20110107707A
KR20110107707A KR1020100027004A KR20100027004A KR20110107707A KR 20110107707 A KR20110107707 A KR 20110107707A KR 1020100027004 A KR1020100027004 A KR 1020100027004A KR 20100027004 A KR20100027004 A KR 20100027004A KR 20110107707 A KR20110107707 A KR 20110107707A
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Abstract

본 발명에 의한 증강현실을 이용한 온라인 학습장치는 다수의 PC(130)에서 제공되는 사용자 응답데이터를 수신하며, 학습 프로그램 및 중앙서버(200)에서 선정 또는 판단되는 사용자 결과 데이터를 PC(130)로 송신해주는 통신부(210)와, 상기 학습 프로그램 및 사용자 응답 데이터, 결과 데이터를 저장하는 저장부(220)와, 다수의 사용자에게 학습명령을 동시에 출력하는 다자간 학습 프로그램을 포함하는 학습 프로그램부(230)와, PC(130)로부터 전송받은 사용자 응답 데이터들을 정답과 비교하고 정답인 응답 데이터에 대하여 먼저 응답한 순서대로 순서를 부여하고, 상기 순서가 부여된 응답 데이터에 대하여 순서에 따른 가중치를 부여하여 적절히 점수를 부여하여 결과 데이터를 생성하는 결과 판정부(240)와, 각 부의 입출력 신호들을 제어하여 중앙서버(200)의 학습 프로그램과 그에 상응하는 사용자 응답 데이터가 상호 전송될 수 있도록 처리하는 제어부(250)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 먼저 응답한 응답 데이터에 대해서 높은 점수를 부여되게 함으로써, 사용자의 집중력과 긴장감을 고조시켜 높은 학습효과를 얻을 수 있다.
The on-line learning apparatus using augmented reality according to the present invention receives user response data provided from a plurality of PCs 130, and transmits a learning program and user result data selected or determined by the central server 200 to the PC 130. A learning program unit 230 including a communication unit 210 for transmitting, a storage unit 220 for storing the learning program, user response data, and result data, and a multi-party learning program for simultaneously outputting a learning command to a plurality of users. And comparing the user response data received from the PC 130 with the correct answer, assigning the order of the response data which is the correct answer first, and assigning the weighted values according to the order to the ordered response data. Result determination unit 240 for generating a result data by giving a score, and control the input and output signals of each unit of the central server 200 A controller 250 for processing so that a user 's program and the corresponding response data thereof can be mutually transmitted.
According to the present invention, by giving a high score to the response data responded first, it is possible to increase the concentration and tension of the user to obtain a high learning effect.

Description

증강현실을 이용한 온라인 학습 장치 및 그 방법{Online Learning apparatus For Augmented Reality And Method Thereof}Online Learning Apparatus and Augmented Reality And Method Thereof}

본 발명은 증강 현실을 구현하는 방법 및 이를 이용하는 장치에 관한 것으로서, 적응형 디지털 마커를 이용한 증강 현실 구현 방법 및 이를 이용하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for implementing augmented reality and an apparatus using the same, and to a method for implementing augmented reality using an adaptive digital marker and an apparatus using the same.

증강현실(增强現實: Augmented Reality)이란 사용자가 눈으로 보는 현실세계와 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 새로운 환경을 생성한다. 현실환경과 가상환경을 융합하는 증강현실 시스템은 1990년대 후반부터 미국일본을 중심으로 연구개발이 진행되고 있다. 현실세계를 가상세계로 보완해주는 개념인 증강현실은 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 가상환경을 사용하지만 주역은 현실환경이다. 컴퓨터 그래픽은 현실환경에 필요한 정보를 추가 제공하는 역할을 한다. 사용자가 보고 있는 실사 영상에 3차원 가상영상을 정합함(register)으로써 현실환경과 가상환경과의 구분이 모호해지도록 한다는 뜻이다. 가상현실기술은 가상환경에 사용자를 몰입하게 하여 실제환경을 볼 수 없다. 하지만 실제환경과 가상의 객체가 혼합된 증강현실기술은 사용자가 실제환경을 볼 수 있게 하여 보다 나은 현실감을 제공한다.Augmented Reality (Augmented Reality) creates a new environment by combining the real world that the user sees with the virtual world with additional information. The augmented reality system that combines the real environment and the virtual environment has been researched and developed mainly in the United States and Japan since the late 1990s. Augmented reality, a concept that complements the real world with the virtual world, uses a virtual environment made of computer graphics, but the main role is the real environment. Computer graphics serve to provide additional information needed for the real world. It means that the distinction between the real environment and the virtual environment is blurred by registering the 3D virtual image with the real image which the user sees. Virtual reality technology immerses the user in the virtual environment and cannot see the real environment. However, augmented reality technology, which is a mixture of real and virtual objects, provides a better sense of reality by allowing the user to see the real environment.

일반적인 증강현실의 구현방법은 크게 AR(Augmented Reality) 마커를 이용하여 증강현실을 구현하는 마커 기반 방법(marker based method)과 실세계에 존재하는 물체로부터 수집된 특징점들이나 3D 모델을 이용하여 증강현실을 구현하는 마커리스 방법(marker-less method)으로 구분된다. 또한, 증강 현실을 구현하기 위해서는 실제의 영상을 입력받을 수 있는 카메라와 실제 영상과 가상 영상을 디스플레이할 수 있는 디스플레이 장치를 필요로 한다.A general method of augmented reality is largely a marker based method for implementing augmented reality using AR (Augmented Reality) markers and augmented reality using feature points or 3D models collected from objects in the real world. It is divided into a marker-less method. In addition, to implement augmented reality requires a camera that can receive a real image and a display device capable of displaying a real image and a virtual image.

증강 현실의 가장 간단한 형태로는 엔터테인먼트와 뉴스 분야 등에서 응용되고 있다. TV에서 일기예보를 하는 경우 기상 캐스터 앞의 날씨 지도가 자연스럽게 바뀌는 것을 볼 수 있는데, 실제로는 기상 캐스트가 블루스크린(Blue-Screen) 앞에The simplest form of augmented reality is applied in the fields of entertainment and news. If you're forecasting on TV, you'll see that the weather map in front of the weather caster changes naturally. Actually, the weather cast is in front of the Blue-Screen.

서 있고 컴퓨터로 만들어진 가상의 영상이 가상 스튜디오 환경을 만들어 증강 현실을 이루어내는 것이다.Virtual images that are standing and computerized create a virtual studio environment for augmented reality.

이 밖에도, 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Image), 단층 영상(Computed Tomography Image) 및 초음파 영상 등과 같은 간접 검사를 통해 실시간으로 환자의 3차원 데이터를 취득한 후, 취득된 데이터를 실시간으로 렌더링하여 환자와 겹쳐서 표현함으로써 의사로 하여금 환자의 수술을 원활하게 수행하도록 할 수도 있으며, 조종사 헬멧의 바이저(Visor) 또는 조종석의 방풍유리에 가상 영상을 디스플레이하여 조종사에게 조종에 필요한 많은 정보를 알려줄 수도 있다.In addition, 3D data of the patient is acquired in real time through indirect inspection such as magnetic resonance image, computed tomography image, and ultrasound image, and then the acquired data is rendered in real time and overlapped with the patient. By expressing it, the surgeon can perform a patient's operation smoothly. A virtual image can be displayed on the visor of the pilot's helmet or on the windshield of the cockpit to inform the pilot of a lot of information necessary for the operation.

최근 들어 언어 또는 외국어에 대한 교육이 보다 보편화됨에 따라 외부 학원 등의 학습기관 외에 가정에서도 학습할 수 있는 다양한 학습시스템들이 등장하고 있다. 이와 관련하여 최근 학습시스템들은 이전의 사람, 동물, 사물 등의 특징이 묘사되어 있는 그림 또는 글자카드 대신, 첨단 기술의 발전에 발맞춰 각종 기능을 추가하여 보다 효과적인 학습이 이루어지도록 제작되고 있는데, 이러한 학습시스템에 있어서 현재 가장 널리 이용되고 있는 학습시스템은 인터넷을 이용하여 각종 컨텐츠를 PC로 제공받아 PC상에서의 다양한 학습을 수행하는 시스템이다.Recently, as education on a language or a foreign language becomes more common, various learning systems that can be learned at home besides learning institutions such as an external institute are appearing. In this regard, the recent learning systems are being manufactured to make learning more effective by adding various functions in accordance with the development of high technology, instead of pictures or letter cards depicting the characteristics of people, animals, and objects of the past. Currently, the most widely used learning system in the learning system is a system that performs various learning on the PC by receiving various contents to the PC using the Internet.

그러나 종래의 학습시스템은 대부분 PC상에서 화면과 마우스 또는 키보드의 상호 작용에 중점을 두어, 학습하는 사용자를 PC 화면 앞에 고정하게 하며, 손가락으로 마우스나 키보드를 클릭하는 정도의 정적인 상태에서 학습이 이루어지기 때문에 사용자의 신체발달에 장애를 줄 수 있는 문제점이 있다. 또한, PC상의 학습은 마우스 또는 키보드 등의 입력수단으로만 학습이 가능하기 때문에 이러한 단순, 반복적인 동작은 사용자가 쉽게 싫증을 느낄 수 있어 연속적으로 이어지는 단계적인 학습을 수행하기에는 어렵다는 점과, 키보드나 마우스 등의 PC 관련 도구가 익숙하지 않은 사용자에게 있어서는 효과적인 학습을 수행할 수 없다는 단점이 있다.However, the conventional learning system mostly focuses on the interaction between the screen and the mouse or the keyboard on the PC to fix the learning user in front of the PC screen, and the learning is performed in a static state as if the user clicks the mouse or the keyboard with a finger. There is a problem that can interfere with the user's physical development. In addition, since the learning on the PC can be learned only by an input means such as a mouse or a keyboard, such a simple and repetitive operation may make the user easily get tired of it, and it is difficult to continuously perform step by step learning. There is a disadvantage that effective learning cannot be performed for users who are not familiar with PC-related tools such as a mouse.

본 발명은 다수의 학습자에게 어떤 주제를 교습하기 위하여 사용되는 온라인 학습 방법에 증강현실을 적용하여 학습자가 학습 중에 하는 반응과 학습자가 받는 피드백간의 관계를 적절히 이용함으로써, 학습자와의 상호작용을 높이고 감각적 몰입과 직접조작을 통한 능동적 체험중심의 높은 학습 효과를 얻고자 하는 목적이 있다.The present invention applies augmented reality to an online learning method that is used to teach a subject to a plurality of learners by appropriately utilizing the relationship between the reactions of the learner and the feedback received by the learner, thereby enhancing interaction with the learner and making sense. The purpose of this study is to obtain a high learning effect of active experience-oriented through immersion and direct manipulation.

본 발명에 의한 증강현실을 이용한 온라인 학습장치는 다수의 PC(130)에서 제공되는 사용자 응답데이터를 수신하며, 학습 프로그램 및 중앙서버(200)에서 선정 또는 판단되는 사용자 결과 데이터를 PC(130)로 송신해주는 통신부(210)와, 상기 학습 프로그램 및 사용자 응답 데이터, 결과 데이터를 저장하는 저장부(220)와, 다수의 사용자에게 학습명령을 동시에 출력하는 다자간 학습 프로그램을 포함하는 학습 프로그램부(230)와, PC(130)로부터 전송받은 사용자 응답 데이터들을 정답과 비교하고 정답인 응답 데이터에 대하여 먼저 응답한 순서대로 순서를 부여하고, 상기 순서가 부여된 응답 데이터에 대하여 순서에 따른 가중치를 부여하여 적절히 점수를 부여하여 결과 데이터를 생성하는 결과 판정부(240)와, 각 부의 입출력 신호들을 제어하여 중앙서버(200)의 학습 프로그램과 그에 상응하는 사용자 응답 데이터가 상호 전송될 수 있도록 처리하는 제어부(250)를 포함한다. The on-line learning apparatus using augmented reality according to the present invention receives user response data provided from a plurality of PCs 130, and transmits a learning program and user result data selected or determined by the central server 200 to the PC 130. A learning program unit 230 including a communication unit 210 for transmitting, a storage unit 220 for storing the learning program, user response data, and result data, and a multi-party learning program for simultaneously outputting a learning command to a plurality of users. And comparing the user response data received from the PC 130 with the correct answer, assigning the order of the response data which is the correct answer first, and assigning the weighted values according to the order to the ordered response data. Result determination unit 240 for generating a result data by giving a score, and control the input and output signals of each unit of the central server 200 A controller 250 for processing so that a user 's program and the corresponding response data thereof can be mutually transmitted.

본 발명에 의한 증강현실을 이용한 온라인 학습방법은 다자간 학습 프로그램에 관련한 학습 명령을 다수의 사용자의 PC(130)모니터나 TV 등의 디스플레이로 출력(S310)하는 제1단계와, 마커를 포함하는 학습교재(110)와 카메라(120)를 통해 응답 데이터를 수신하는 제2단계와, 결과 판정부(240)는 PC(130)로부터 전송받은 사용자 응답 데이터에 대하여 정답 여부를 판정하고, 상기 정답인 응답 데이터의 응답 순서를 판정하여 이에 대한 점수를 부여하여 결과 데이터를 생성하는 제3단계와, 상기 판단 및 생성된 결과 데이터를 사용자에게 제공하는 제4단계를 포함한다.The online learning method using augmented reality according to the present invention includes a first step of outputting a learning command related to a multilateral learning program to a display such as a monitor of a PC 130 or a TV of a plurality of users (S310) and learning including a marker. The second step of receiving the response data through the textbook 110 and the camera 120, and the result determination unit 240 determines whether or not the correct response to the user response data received from the PC 130, the response is the correct answer Determining a response order of the data, assigning a score to the response order, and generating a result data; and a fourth step of providing the determination and the generated result data to a user.

본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 실시간 쌍방향 학습 시스템 및 방법은, 중앙서버의 학습 프로그램의 해당 학습 명령에 대해 마크를 포함하는 학습 교재와 카메라를 사용한 사용자의 응답 데이터를 PC를 통해 중앙서버로 전송하고 중앙서버에서 상기 응답 데이터에 대하여 순서에 따른 가중치를 부여하여 적절히 점수를 부여하여 결과 데이터를 다시 PC로 재전송하여 사용자에게 출력해줌으로써, 먼저 응답한 응답 데이터에 대해서 높은 점수를 부여되게 함으로써, 사용자의 집중력과 긴장감을 고조시켜 높은 학습효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, the real-time interactive learning system and method according to the present invention transmits the user's response data using a camera and a learning teaching material including a mark for the corresponding learning instruction of the learning program of the central server to the central server through a PC. In addition, the central server assigns weights in order to the response data, assigns appropriate scores, retransmits the result data back to the PC, and outputs the result to the user. Higher learning effects can be achieved by increasing the concentration and tension of the students.

도 1은 본 발명에 따른 실시간 증강현실 학습 시스템의 전체적인 구성을 보여주는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 중앙서버(200)의 구성을 보여주는 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 증강현실 학습 시스템의 방법에 대한 순서도.
1 is a block diagram showing the overall configuration of a real-time augmented reality learning system according to the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a central server 200 according to the present invention.
Figure 3 is a flow chart for a method of augmented reality learning system according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 실시간 증강현실 학습 시스템의 전체적인 구성을 보여주는 구성도이다.1 is a block diagram showing the overall configuration of a real-time augmented reality learning system according to the present invention.

먼저 다수의 사용자는 다양한 학습 프로그램 중 기호에 맞는 학습 프로그램을 중앙서버(200)로부터 선택하여 PC(130) 모니터에 학습 명령이 출력되도록 한다. 상기 학습 명령은 3D 그래픽, 학습내용을 제시하기 위한 음성 내레이션 등으로 구성된다. First, a plurality of users select a learning program suitable for a preference among various learning programs from the central server 200 to output a learning command to the PC 130 monitor. The learning command is composed of 3D graphics, voice narration for presenting learning contents, and the like.

여기서 상기 중앙서버(200)에서 전송받은 실시간 학습 프로그램은 PC(130) 모니터뿐만 아니라 TV등의 보다 큰 디스플레이에 출력하여 PC(130) 주변 공간 이외의 디스플레이가 설치될 수 있는 다양한 공간을 활용할 수 있으므로 공간 제약에 따른 불편함을 해소할 수 있다.Here, the real-time learning program transmitted from the central server 200 can be output to a larger display such as a TV as well as a PC 130 monitor to utilize various spaces where a display other than the space around the PC 130 can be installed. Discomfort due to space constraints can be eliminated.

해당 학습 프로그램에 대한 학습 준비가 갖춰진 다음, 사용자로부터 마커가 포함된 다양한 학습교재(110)와 카메라(120)를 이용해 학습 명령에 대해 응답하도록 한다. After the learning preparation for the corresponding learning program is completed, the user may respond to the learning command by using the various learning materials 110 and the camera 120 including the markers.

상기 학습교재(110)에는 가상 객체를 표상하는 마커가 구비되며, 마커는 2차원 도안으로 표현된 2차원 마커, 2차원 이미지, 3차원 이미지, 육안으로는 보이지 않고 적외선 카메라 등에 의해서 식별 가능한 비가시적 마커(Invisible Marker) 중 어느 하나일 수 있다. 마커는 증강현실 환경의 가상 객체를 표시하는 수단으로, 로고(logo), 사진(photograph)이나 그림(picture) 또는 영상의 일부분을 포함하는 개념의 이미지(image), 문자(character), 기호 등을 포함한다.The learning material 110 is provided with a marker to represent a virtual object, the marker is a two-dimensional marker, a two-dimensional image, a three-dimensional image represented in a two-dimensional design, invisible to the naked eye, and can be identified by an infrared camera, etc. It may be any one of an invisible marker. A marker is a means of displaying a virtual object in an augmented reality environment. A marker is a conceptual image, character, symbol, etc. including a logo, a photograph, a picture, or a part of an image. Include.

상기 카메라(120)는 학습교재(110)에 포함된 마커를 인식하는 기본적인 입력장치이며, 카메라(120)를 통해 이루어지는 마커의 인식은 증강될 가상 객체가 무엇인지를 분별 가능하게 한다. The camera 120 is a basic input device for recognizing a marker included in the learning textbook 110, and the recognition of the marker made through the camera 120 makes it possible to discern which virtual object is to be augmented.

사용자의 응답 데이터를 입력받는 카메라(120)는 무선랜허브나 USB등의 연결부(200)를 이용하여 PC(130)에 사용자 응답 데이터를 입력하며, PC(130)는 입력받은 사용자 응답 데이터를 인터넷을 이용하여 중앙서버(200)로 실시간으로 전달해준다.The camera 120 receiving the user's response data inputs the user response data to the PC 130 using the connection unit 200 such as a wireless LAN hub or a USB, and the PC 130 inputs the received user response data to the Internet. It delivers to the central server 200 in real time.

상기 PC(130)는 중앙서버(200)의 각종 학습 프로그램을 수신받고, 카메라(120)를 사용한 사용자 응답 데이터를 USB나 무선랜허브 등으로 수신받아 인터넷을 통해 실시간으로 중앙서버(200)로 전송해주고, 중앙서버(200)에서 판단된 사용자 결과 데이터를 재수신받아 사용자의 디스플레이에 실시간 출력되도록 하여 사용자와 중앙서버(200) 간의 실시간 쌍방향 학습이 이루어지도록 한다.The PC 130 receives various learning programs of the central server 200, receives user response data using the camera 120 through a USB or a wireless LAN hub, and transmits the data to the central server 200 in real time through the Internet. The user result data determined by the central server 200 is re-received to be output to the user's display in real time, thereby enabling real-time interactive learning between the user and the central server 200.

중앙서버(200)는 PC(130)로부터 전송받은 사용자 응답 데이터을 정답과 비교하고 정답 데이터에 대하여 먼저 응답한 순서대로 순서를 부여하고, 상기 순서가 부여된 응답 데이터에 대하여 순서에 따른 가중치를 부여하여 적절히 점수를 부여하고 결과 데이터를 PC(130)로 재전송해줌으로써 중앙서버(200)와 사용자간의 쌍방향 학습이 이루어지도록 한다.The central server 200 compares the user response data received from the PC 130 with the correct answer, assigns the order in the order of the first response to the correct answer data, and assigns weights according to the order to the ordered response data. By properly assigning a score and re-transmitting the result data to the PC 130, the two-way learning between the central server 200 and the user is made.

도 2는 본 발명에 따른 중앙서버(200)의 구성을 보여주는 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a central server 200 according to the present invention.

도시된 바와 같이, 중앙서버(200)의 각종 학습 프로그램 및 사용자의 응답 데이터를 송수신하는 통신부(210)와 학습 프로그램 및 사용자 응답 데이터를 저장하는 저장부(220)와 학습 명령을 제공하는 학습 프로그램부(230)와 사용자의 응답 데이터를 판정하는 결과 판정부(240) 및 상기 통신부(210), 저장부(220), 학습 프로그램부(230), 결과 판정부(240)를 각각 제어하여 증강현실을 이용한 학습 기능이 수행되도록 처리하는 제어부(250)로 구성된다.As shown, the communication unit 210 for transmitting and receiving various learning programs and the user's response data of the central server 200, the storage unit 220 for storing the learning program and the user response data and the learning program unit for providing a learning command And a result determination unit 240 for determining the response data of the user 230 and the communication unit 210, the storage unit 220, the learning program unit 230, and the result determination unit 240, respectively. It is composed of a control unit 250 for processing so that the learning function used.

상기 통신부(210)는 PC(130)와 중앙서버(200)를 인터넷으로 연결하여 PC(130)에서 제공되는 사용자 응답데이터를 USB 또는 무선랜허브 등으로 수신하며, 학습 프로그램 및 중앙서버(200)에서 선정 또는 판단되는 사용자 결과 데이터를 PC(130)로 송신 함으로써 중앙서버(200)와 PC(130) 간의 각 해당 데이터를 실시간 쌍방향으로 상호 전송해준다.The communication unit 210 connects the PC 130 and the central server 200 to the Internet to receive user response data provided from the PC 130 through a USB or a wireless LAN hub, and the learning program and the central server 200. By transmitting the user result data selected or determined by the PC 130 to each of the corresponding data between the central server 200 and the PC 130 in real time bi-directionally.

상기 제어부(250)는 각 부의 입출력 신호들을 제어하여 중앙서버(200)의 학습 프로그램과 그에 상응하는 사용자 응답 데이터가 상호 전송될 수 있도록 중앙에서 처리한다.The controller 250 controls the input / output signals of each unit to centrally process the learning program of the central server 200 and the user response data corresponding thereto.

상기 학습 프로그램부(230)는 1:1 학습 프로그램과 다자간 학습 프로그램을 포함한다. 1:1의 학습 프로그램의 경우, 카메라(120)가 마커를 인식하면 어떤 종류의 마커를 인식했는가에 대한 정보를 중앙서버(200)가 수신하여 그 마커에 적합한 3D객체나 내레이션을 연결시키게 되는 형태로 학습이 이루어진다. 다자간 학습 프로그램의 경우, 중앙서버(200)에서 다수의 사용자에게 학습명령을 동시에 출력하게 되고, 상기 학습명령에 따른 사용자의 응답 데이터들을 수신하여 이를 판정하고 그 결과 데이터를 사용자들에게 송신하는 형태로 학습이 이루어진다. 이때, 상기 학습명령은 3D 그래픽, 학습내용을 제시하기 위한 음성 내레이션 등으로 구성된다. The learning program unit 230 includes a 1: 1 learning program and a multilateral learning program. In the case of a 1: 1 learning program, when the camera 120 recognizes a marker, the central server 200 receives information on what kind of marker is recognized and connects a 3D object or narration suitable for the marker. Learning takes place. In the case of the multi-learning program, the central server 200 simultaneously outputs a learning command to a plurality of users, receives the user's response data according to the learning command, determines this, and transmits the result data to the users. Learning takes place. At this time, the learning command is composed of 3D graphics, voice narration for presenting the learning content.

상기 결과 판정부(240)는 PC(130)로부터 전송받은 사용자 응답 데이터을 정답과 비교하고 정답 데이터에 대하여 먼저 응답한 순서대로 순서를 부여하고, 상기 순서가 부여된 응답 데이터에 대하여 순서에 따른 가중치를 부여하여 적절히 점수를 부여하여 결과 데이터를 생성한다. 즉, 동일한 정답 데이터이라고 하더라도 먼저 응답한 응답 데이터에 대해서 높은 점수를 부여되게 함으로써, 사용자의 집중력과 긴장감을 고조시켜 높은 학습효과를 얻을 수 있다. The result determining unit 240 compares the user response data received from the PC 130 with the correct answer, assigns the order in the order of first responding to the correct answer data, and assigns weights according to the order to the ordered response data. Assign the scores appropriately to generate the result data. That is, even though the same correct answer data is given, a high score is given to the response data answered earlier, thereby increasing the concentration and tension of the user, thereby obtaining a high learning effect.

이러한 증강현실 학습의 실시간 쌍방향 데이터 전송 방법은 학습을 수행하는 사용자와 학습 프로그램을 제공하는 중앙서버(200)간의 쌍방향 학습이 이루질 수 있도록 하며 사용자를 학습에 보다 집중할 수 있도록 한다.
The real-time interactive data transmission method of the augmented reality learning allows the interactive learning between the user performing the learning and the central server 200 providing the learning program can be made more focused on the user.

도 3은 본 발명에 따른 증강현실 학습 시스템의 방법에 대한 순서도이다.3 is a flowchart of a method of the augmented reality learning system according to the present invention.

먼저, 중앙서버(200)의 다자간 학습 프로그램을 사용자가 선택하게 되면 학습 프로그램에 관련한 학습 명령을 다수의 사용자의 PC(130)모니터나 TV등의 디스플레이로 출력(S310)한다. 이때, 상기 학습명령은 3D 그래픽, 학습내용을 제시하기 위한 음성 내레이션 등으로 구성된다. First, when a user selects a multi-learning program of the central server 200, a learning command related to the learning program is output to a display such as a monitor or a TV of a plurality of users (S310). At this time, the learning command is composed of 3D graphics, voice narration for presenting the learning content.

사용자는 학습 명령에 대해 마커를 포함하는 학습교재(110)와 함께 카메라(120)를 통해 응답 데이터를 PC(130)를 입력하고(S320), 이를 중앙서버(200)로 송신(S330)할 수 있다.The user may input the response data to the PC 130 through the camera 120 together with the learning textbook 110 including the marker for the learning command (S320), and transmit it to the central server 200 (S330). have.

중앙서버(200)의 결과 판정부(240)에서는 PC(130)로부터 전송받은 사용자 응답 데이터에 대하여 정답 여부를 판정한다(S340). 또한, 상기 정답인 응답 데이터의 응답 순서를 판정하여 이에 대한 점수를 부여하여 결과 데이터를 생성한다(S350). The result determination unit 240 of the central server 200 determines whether the answer is correct or not with respect to the user response data transmitted from the PC 130 (S340). In addition, the response order of the response data that is the correct answer is determined, and a score is assigned thereto to generate result data (S350).

중앙서버(200)에서 선정 및 판단된 결과 데이터를 사용자에게 모두 제공한 다음, 새로운 학습명령을 송신하거나 학습을 마친다.After providing all of the selected data determined and determined by the central server 200 to the user, and sends a new learning command or finish the learning.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

100: 사용자부 110: 학습교재
120: 카메라 130: PC
200: 중앙서버 210: 통신부
220: 저장부 230: 학습 프로그램부
240: 결과 판정부 250: 제어부
100: user unit 110: learning materials
120: camera 130: PC
200: central server 210: communication unit
220: storage unit 230: learning program unit
240: result determination unit 250: control unit

Claims (8)

다수의 PC(130)에서 제공되는 사용자 응답데이터를 수신하며, 학습 프로그램 및 중앙서버(200)에서 선정 또는 판단되는 사용자 결과 데이터를 PC(130)로 송신해주는 통신부(210)와;
상기 학습 프로그램 및 사용자 응답 데이터, 결과 데이터를 저장하는 저장부(220)와
다수의 사용자에게 학습명령을 동시에 출력하는 다자간 학습 프로그램을 포함하는 학습 프로그램부(230)와;
PC(130)로부터 전송받은 사용자 응답 데이터들을 정답과 비교하고 정답인 응답 데이터에 대하여 먼저 응답한 순서대로 순서를 부여하고, 상기 순서가 부여된 응답 데이터에 대하여 순서에 따른 가중치를 부여하여 적절히 점수를 부여하여 결과 데이터를 생성하는 결과 판정부(240)와;
각 부의 입출력 신호들을 제어하여 중앙서버(200)의 학습 프로그램과 그에 상응하는 사용자 응답 데이터가 상호 전송될 수 있도록 처리하는 제어부(250)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 온라인 학습장치.
A communication unit 210 receiving user response data provided from the plurality of PCs 130 and transmitting the learning program and the user result data selected or determined by the central server 200 to the PC 130;
A storage unit 220 for storing the learning program, user response data, and result data;
A learning program unit 230 including a multi-party learning program for simultaneously outputting a learning command to a plurality of users;
Compare the user response data received from the PC 130 with the correct answer, assign the order of the response data that is the correct answer in the order of first responding, and assign the weights according to the order of the response data that are given the correct scores accordingly. A result determination unit 240 for generating the result data;
The controller 250 controls the input / output signals of each unit so that the learning program of the central server 200 and the user response data corresponding thereto can be transmitted to each other.
Online learning apparatus using augmented reality, comprising a.
제1항에 있어서,
상기 응답 데이터는 상기 중앙서버로부터의 학습 명령에 대해 가상 객체를 표상하는 마커가 포함된 다양한 학습교재(110)와 카메라(120)를 이용해 생성되는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 온라인 학습장치.
The method of claim 1,
The response data is an on-line learning apparatus using augmented reality, characterized in that generated using a variety of learning materials 110 and a camera 120 including a marker representing a virtual object for the learning command from the central server.
제2항에 있어서,
상기 마커는 로고(logo), 사진(photograph)이나 그림(picture) 또는 영상의 일부분을 포함하는 개념의 이미지(image), 문자(character), 기호 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 온라인 학습장치.
The method of claim 2,
The marker may include a logo, a photograph or a picture, or a concept image including a portion of an image, a character, a symbol, and the like. Learning device.
제1항에 있어서,
상기 학습명령은 3D 그래픽, 학습내용을 제시하기 위한 음성 내레이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 온라인 학습장치.
The method of claim 1,
The learning command is a 3D graphics, online learning apparatus using augmented reality, characterized in that it comprises a voice narration for presenting the learning content.
다자간 학습 프로그램에 관련한 학습 명령을 다수의 사용자의 PC(130)모니터나 TV 등의 디스플레이로 출력(S310)하는 제1단계;
마커를 포함하는 학습교재(110)와 카메라(120)를 통해 응답 데이터를 수신하는 제2단계;
결과 판정부(240)는 PC(130)로부터 전송받은 사용자 응답 데이터에 대하여 정답 여부를 판정하고, 상기 정답인 응답 데이터의 응답 순서를 판정하여 이에 대한 점수를 부여하여 결과 데이터를 생성하는 제3단계
상기 판단 및 생성된 결과 데이터를 사용자에게 제공하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 온라인 학습방법.
A first step of outputting a learning command related to a multi-learning program to a display such as a monitor or a TV of a plurality of users (S310);
A second step of receiving response data through the teaching aid 110 and the camera 120 including the markers;
The result determining unit 240 determines whether the user response data received from the PC 130 is correct or not, and determines the response order of the response data which is the correct answer, assigns a score to the result, and generates the result data.
And a fourth step of providing the determined and generated result data to a user.
제5항에 있어서,
상기 응답 데이터는 상기 중앙서버로부터의 학습 명령에 대해 가상 객체를 표상하는 마커가 포함된 다양한 학습교재(110)와 카메라(120)를 이용해 생성되는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 온라인 학습방법.
The method of claim 5,
The response data is an online learning method using augmented reality, characterized in that the generated using a variety of learning materials 110 and the camera 120 including a marker representing a virtual object for the learning command from the central server.
제6항에 있어서,
상기 마커는 로고(logo), 사진(photograph)이나 그림(picture) 또는 영상의 일부분을 포함하는 개념의 이미지(image), 문자(character), 기호 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 온라인 학습방법.
The method of claim 6,
The marker may include a logo, a photograph or a picture, or a concept image including a portion of an image, a character, a symbol, and the like. Learning method.
제5항에 있어서,
상기 학습명령은 3D 그래픽, 학습내용을 제시하기 위한 음성 내레이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 온라인 학습방법.
The method of claim 5,
The learning instruction 3D graphics, online learning method using augmented reality, characterized in that it comprises a voice narration for presenting the learning content.
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CN110780790A (en) * 2019-10-30 2020-02-11 财付通支付科技有限公司 Interaction processing method and device based on virtual scene and storage medium
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