KR20120045744A

KR20120045744A - 체험형 학습 콘텐츠 저작 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20120045744A
Application number: KR1020100107502A
Authority: KR
Inventors: 이수웅; 고종국; 이준석; 강석빈; 성재모; 이길행
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2012-05-09
Also published as: KR101530634B1; US20120107790A1

Abstract

본 발명은 체험형 학습 콘텐츠의 저작장치 및 방법에 있어서, 사용자의 영상이 투영되어 학습을 수행할 수 있도록 3D 화면이나 화면내에서의 연결동작을 등을 정의하는 체험형 학습을 위한 3D 콘텐츠를 저작할 수 있는 저작 장치를 제공하고, 저작 장치에서 3D 화면내 학습을 위한 시나리오에 따라 스테이트, 액션존 등을 정의하고, 스테이트와 액션존 등이 정의된 지하철, 박물관 등의 다양한 공간에 사용자의 3D 화면을 투영시켜 사용자가 가상으로 해당 공간에서의 동작을 체험할 수 있도록 함으로써 실제 공간에서와 같은 체험을 경험할 수 있어 학습 효과를 높이도록 한다.

Description

체험형 학습 콘텐츠 저작 장치 및 방법{AN APPARATUS AND METHOD FOR AUTHORING EXPERIENCE-BASED LEARNING CONTENT}

본 발명은 컴퓨터를 이용하는 학습 콘텐츠 저작에 관한 것으로, 특히 체험학습 시스템에서 사용자의 영상이 투영되어 학습을 수행할 수 있도록 3D 화면이나 3D 화면 내에서의 연결동작을 등을 정의하는 체험형 학습을 위한 3D 콘텐츠를 저작할 수 있도록 하는 체험형 학습 콘텐츠 저작 장치 및 방법에 관한 것이다.

체험학습 시스템은 3D를 이용하여 가상으로 구현되는 지하철 역사, 박물관 등의 공간에서 사용자의 영상을 투영한 후, 사용자의 실제 동작에 따라 3D 콘텐츠 화면에 투영된 사용자의 영상 객체가 미리 설정된 약속된 동작을 수행하면서 3D콘텐츠 화면과 연동하면서 박물관 견학이나 원어민과의 영어 학습 등을 수행할 수 있도록 하는 시스템을 말한다.

위와 같은 시스템에서 있어서, 사용자를 카메라로 촬영한 영상이 투영되는 다양한 3D 체험 공간을 꾸미고 공간에서의 사용자의 동작에 따른 연동 동작 구현이 가능하도록 하는 3D 콘텐츠의 저작은 필수적이다.

그러나, 종래에는 단순히 학습자의 영상과 배경 영상 등을 합성하여 학습자와 교수자가 한 공간에 있는 것처럼 영상을 표시하는 방법만이 구현되어 있을 뿐, 사용자를 카메라로 촬영한 영상이 투영되는 다양한 3D 체험 공간을 꾸미고 공간에서의 사용자의 동작에 따른 연동 동작 구현이 가능하도록 하는 3D 콘텐츠의 저작은 제안되고 있지 않다.

따라서, 본 발명은 체험학습 시스템에서 사용자의 영상이 투영되어 학습을 수행할 수 있도록 3D 화면이나 화면 내에서의 연결동작을 등을 정의하는 체험형 학습을 위한 3D 콘텐츠를 저작할 수 있도록 하는 체험형 학습 콘텐츠 저작 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

상술한 본 발명은 체험형 학습 콘텐츠 저작방법으로서, 체험형 학습 콘텐츠 저작 요청 시 상기 콘텐츠의 저작을 위한 저작화면을 디스플레이시키는 단계와, 상기 저작화면에서 상기 콘텐츠의 시나리오에 맞게 선택되는 입력 정보에 따라 3D와 2D 객체를 로드하여 가상 세계를 구성하는 단계와, 상기 가상 세계에서 사용자의 위치 시 기설정된 동작으로 활성화되는 액션존을 정의하는 단계와, 상기 가상 세계에서 상기 학습을 위한 시나리오에 따른 시간의 흐름별 스테이트를 정의하는 단계와, 상기 스테이트에서 발생 가능한 이벤트에 대한 처리 루틴을 정의하는 단계와, 상기 정의된 내용에 따라 상기 체험형 학습 콘텐츠를 저작하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 체험형 학습 콘텐츠를 저작하는 단계이후, 상기 체험형 학습 콘텐츠에 대한 에뮬레이션 모드가 선택되는 경우, 상기 콘텐츠를 상기 저작 화면에 미리 보기로 실행시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 저작화면은, 메뉴바, 오브젝트 트리, 액션존 리스트, 스테이트 리스트 및 스크립트 편집창을 표시하는 도킹 윈도우와 3D 저작화면 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가상 세계를 구성하는 단계는, 상기 저작화면에서 상기 시나리오에 맞게 3D와 2D 객체들을 선택받는 단계와, 상기 3D 및 2D 객체에 속성 변경 메뉴로 리소스를 로드하고, 해당 객체에 대한 드래그 또는 드롭 입력 정보에 따라 대응되는 위치로 이동시켜 가상 세계를 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 3D 및 2D 객체는, 오브젝트 트리로 구성되며, 상기 오브젝트 트리에서 위계 관계가 설정되어 동작이 정의되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액션존은, 상기 가상 세계 상에서 사람이 기설정된 특정 동작을 수행하기 위한 위치정보인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액션존은, 상기 저작화면내 액션존 리스트 창에서 액션존의 전체 리스트가 관리되며, 아이템에 대한 조작부를 통한 키입력 선택에 따라 액션존 추가, 제거 및 속성 변경이 수행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스테이트는, 상기 시나리오에 따라 학습자 또는 교수자가 수행하는 동작을 시간의 흐름별로 나열한 상태 정보인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스테이트는, 상기 저작화면내 스테이트 리스트 창에서 프로젝트 내의 전체 스테이트 리스트가 관리되며, 아이템에 대한 조작부를 통한 키입력 선택에 따라 스테이트 추가, 제거 및 속성 변경이 수행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이벤트는, 학생과 가상 객체의 터치, 학생의 제스쳐, 교사의 수업 진행 액션, 스테이트 시작 또는 스테이트 종료를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이벤트가 발생한 경우의 처리 루틴은, 루아 스크립트 프로그래밍으로 정의되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 체험형 학습 콘텐츠 저작장치로서, 콘텐츠를 저작할 수 있는 저작화면을 제공하고, 상기 저작화면으로부터 입력되는 저작 정보를 인지하여 기설정된 시나리오에 맞게 가상 세계를 구성하여 상기 콘텐츠를 저작하는 저작부와, 상기 콘텐츠를 상기 저작화면상에 미리 보기로 실행시키는 에뮬레이션 제어부와, 상기 시나리오에 맞게 입력된 상기 콘텐츠내 다양한 이벤트에 대해 각각의 이벤트를 처리하는 처리 루틴을 이용하여 해당 이벤트를 실행시키는 이벤트 처리부와, 상기 가상 세계를 형성하는 화면 구성을 위한 카메라와 상기 가상 세계내 다양한 가상 객체들의 위치 관계를 관리하는 화면구성 관리부를 포함한다.

또한, 상기 저작부는, 상기 저작화면에서 상기 시나리오에 맞게 3D와 2D 객체들을 선택받는 경우, 상기 3D 및 2D 객체에 속성 변경 메뉴로 리소스를 로드하고, 해당 객체에 대한 드래그 또는 드롭 입력 정보에 따라 대응되는 위치로 이동시켜 가상 세계를 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 저작부는, 상기 가상 세계에서 사용자의 위치시 기설정된 동작으로 활성화되는 액션존을 정의하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 저작부는, 상기 가상 세계에서 상기 시나리오에 따른 시간의 흐름별 스테이트를 정의하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 체험형 학습 콘텐츠의 저작에 있어서, 사용자의 영상이 투영되어 학습을 수행할 수 있도록 3D 화면이나 화면내에서의 연결동작을 등을 정의하는 체험형 학습을 위한 3D 콘텐츠를 저작할 수 있는 저작 장치를 제공하고, 저작 장치에서 3D 화면내 학습을 위한 시나리오에 따라 스테이트, 액션존 등을 정의하고, 스테이트와 액션존 등이 정의된 지하철, 박물관 등의 다양한 공간에 사용자의 3D 화면을 투영시켜 사용자가 가상으로 해당 공간에서의 동작을 체험할 수 있도록 함으로써 실제 공간에서와 같은 체험을 경험할 수 있어 학습 효과를 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 구성에 따르면 학생과 원어민 교사, 그리고 가상 객체가 함께 가상 세계를 구축하게 되며, real world에서의 학생의 움직임에 의해 virtual world에서도 학생이 자연스럽게 움직이게 되어 영어 학습에 큰 효과가 있다고 알려진 체험감을 기존의 방법들에 비해 현저히 많이 제공할 수 있다. 또한 실제 영어 마을을 구축하는 것보다 상대적으로 적은 비용으로 많은 체험 환경을 구축할 수 있으며 콘텐츠는 한 번 만들면 무한정 사용할 수 있으므로 많은 학생들에게 고품질 학습을 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 체험형 학습 콘텐츠 저작장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 체험형 학습 콘텐츠의 저작을 위한 동작 제어 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 체험형 학습 콘텐츠의 저작화면 예시도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 오브젝트 트리 구성 화면 예시도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 프로젝트 속성 설정 화면 예시도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 객체의 속성 설정 화면 예시도,
도 7, 도 8 및 도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 프리 카메라를 이용한 객체 배치 화면 예시도,
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 위지윅 카메라를 이용한 객체 배치 화면 예시도,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 액션존 배치 화면 예시도,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 액션존에 학생이 위치한 경우 합성 화면 예시도,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 액션존 리스트 및 속성 설정 화면 예시도,
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 스테이트 리스트 및 속성 설정 화면 예시도,
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 이벤트 관리자의 속성 설정 화면 예시도,
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 수업 진행 액션 편집창 화면 예시도,
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 스크립트 편집창 화면 예시도,
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 이벤트 관리자의 속성 설정 화면 예시도,
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 에뮬레이션창 화면 예시도,
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 에뮬레이션 컨트롤창 화면 예시도,
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 에뮬레이션 모드에서 콘텐츠 실행 화면 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 콘텐츠 저작 장치(100)의 구성을 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 저작부(102)는 사용자가 체험형 학습을 위한 콘텐츠를 제작할 수 있는 UI(user interface)를 제공하며, UI를 통한 사용자의 입력에 따라 내부 모듈의 기능을 호출하여 사용자의 입력에 맞게 콘텐츠를 제작하고, 제작된 콘텐츠를 표시부를 통해 제공하여 사용자가 자신이 제작한 콘텐츠를 확인할 수 있도록 한다.

데이터 I/O(input/output)부(110)는 사용자가 체험형 학습을 위해 작업한 콘텐츠를 체험형 학습 시스템에서 사용할 수 있는 정규화된 형태로 저장하고, 저장된 콘텐츠를 수정하기 위해 다시 불러오는 기능을 수행한다.

에뮬레이션(emulation) 제어부(104)는 저작부(102)를 통해 만들어진 체험 학습용 콘텐츠가 어떻게 돌아가는지 미리 보기를 수행할 수 있도록 사용자의 에뮬레이션 입력을 실제 시스템에서의 입력으로 매핑(mapping)하는 역할을 수행하고, 하부의 모듈(module)들을 호출하여 이벤트 처리 및 화면 구성을 수행한다.

이벤트 처리부(108)는 조작부(112)를 통해 입력되는 사용자로부터의 입력에 대해 입력된 사용자 이벤트 정보에 해당하는 처리 루틴(process routine)을 불러와 실행하는 역할을 수행한다.

화면구성 관리부(106)는 가상 카메라의 intrinsic, extrinsic parameter를 관리하며 화면 구성을 위한 카메라와 가상 객체들의 위치 관계를 관리하고, 액션존(action zone) 이동, 화면 효과 등의 기능을 제공한다.

조작부(112)는 키보드(keyboard) 또는 마우스(mouse) 등 사용자가 체험형 학습 콘텐츠의 저작을 위해 정보를 입력하기 위한 사용자 인터페이스 장치로, 키보드는 다수의 숫자, 문자키 및 기능키를 구비할 수 있으며, 사용자가 소정의 키를 누를 경우 해당하는 키데이터(key data)를 발생시킨다.

표시부(114)는 모니터(monitor), 스피커(speaker) 등을 포함하며, 저작부(102)에 의해 체험형 콘텐츠가 저작되는 동안 콘텐츠 저작 과정에서 조작부(112)의 입력에 따른 콘텐츠 저작화면을 표시시키며, 에뮬레이션 제어부(104)에 의해 미리 저작된 체험형 콘텐츠가 실행되는 경우 체험형 콘텐츠의 실행 화면을 표시시킨다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 학습 콘텐츠 저작하기 위한 동작 제어 흐름을 도시한 것이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 사용자가 조작부(112)를 통해 콘텐츠 저작을 위한 키입력을 수행하는 경우 (S200), 이와 같은 키입력은 저작부(102)로 입력되어 저작부(102)의 제어에 의해 표시부(114)상 도 3에서와 같이 메뉴바(menu bar)와 오브젝트 트리(object tree), 액션존 리스트(action zone list), 스테이트 리스트(state list), 스크립트 편집창(script edit)을 표시하는 도킹 윈도우와, 3D 저작화면을 나타내는 윈도우로 형성되는 저작화면이 도시된다(S202).

이와 같은 저작화면에서 사용자가 조작부(112)를 통해 메뉴바를 선택하는 경우 저작부(102)는 프로젝트(project)를 생성한 후, 3D객체(object)와 2D객체를 생성하여 오브젝트 트리를 구성한다. 이때 그룹(group) 의 개념이 지원되며, 이 그룹은 비슷한 기능을 하는 3D와 2D객체들의 집합으로, 이들에게 visibility, 위치 이동 등을 한꺼번에 설정하여 간편하게 콘텐츠를 저작할 수 있는 장점이 있다.

오브젝트 트리는 트리 형태가 지원되어 다양한 계층구조가 지원된다. 즉, 3D객체의 챠일드(child)로 다른 3D객체를 사용할 수 있다. 이렇게 하면 페어런트(parent)의 위치, 회전에 관한 정보가 챠일드에게 상속되어 간편하게 3D화면을 표현할 수 있다. 예를 들어, 사과를 들고 움직이는 사람의 팔을 표현하고 싶을 때 사람의 팔을 페어런트로, 사과를 챠일드로 지정하면, 저작자는 사람의 팔에만 움직임 정보를 주면 팔위의 사과가 팔의 움직임에 따라 움직이게 된다. 이에 따른 오브젝트 트리가 구성된 결과는 도 4에 나타나 있다.

이때, 오브젝트 트리의 아이템(item)들에 마우스 클릭을 하면서 각종 커멘드(command)를 줄 수 있다. 도 5는 프로젝트에 마우스 클릭을 했을 때 나타나는 메뉴들을 도시한 것이고, 도 6은 그룹 및 3D와 2D객체에 마우스 클릭을 했을 때 나타나는 메뉴들을 도시한 것이며, 위와 같은 메뉴에서 그룹 추가, 프로젝트 속성 변경, 3D및 2D객체 추가, 삭제 및 속성 변경 기능이 지원된다.

콘텐츠를 저작하는 사용자는 위와 같은 도 5 및 도 6의 오브젝트 트리에 존재하는 3D및 2D객체의 속성 편집 메뉴에서 트리의 아이템과 연결할 실제 3D및 2D리소스(resource)의 선택 및 크기, 위치 변경이 가능하다.

또한, 콘텐츠 저작 장치에서는 구성된 가상 세계를 미리 확인할 수 있는 기능이 제공된다. 이는 도 3에 도시된 3D저작 화면에서 확인 가능하며, 미리 보기를 위한 2가지 카메라 모드(camera mode)를 지원한다. 프리(free) 카메라 모드와 위지윅(WYSIWYG) 카메라 모드를 지원하며, 프리 카메라 모드는 카메라의 위치, 각도를 사용자가 자유롭게 조정 가능한 모드이며, 위지윅 카메라 모드는 미리 획득된 서비스될 교실의 카메라 위치와 각도 정보를 활용하여 가상 세계(virtual world)를 화면에 보여주는 모드로 미리 저장된 카메라 정보를 사용하기 때문에 사용자가 각도를 마음대로 조절할 수는 없는 모드이다.

이 두 가지 모드는 체험형 학습 콘텐츠 저작에서 각각 중요한 의미를 지니는데, 프리 카메라 모드에서는 카메라를 이리저리 움직이며 전체적인 가상 세계에서 객체들과 액션존을 배치하는 등 전체 가상 세계의 틀을 잡기 유리하지만 만들어진 콘텐츠가 실제 서비스되는 화면에서 어떻게 보일지 예측이 불가능하고, 사용자에게 꼭 보여져야 하는 교육 요소들이 원하는 위치에서 보이지 않을 수가 있다.

위지윅 카메라 모드에서는 사용자가 카메라를 움직여 가며 전체 가상 세계의 틀을 잡을 수 있는 기능은 제공되지 않지만, 서비스될 교실에서의 카메라 정보들을 미리 읽어왔기 때문에 서비스될 교실의 화면이 어떻게 구성될지 사용자에게 보여줄 수 있는 장점이 있다. 또한 서비스될 교실의 카메라 정보를 갖고 있기 때문에 실제 동작을 에뮬레이션해야 하는 에뮬레이션 모드에서 위지윅 카메라를 사용한다.

도 7, 도 8 및 도 9는 프리 카메라를 사용하여 가상 세계 전체를 조망하며 객체를 배치하는 과정을 나타내며, 도 10 및 도 11은 위지윅 카메라를 사용하여 서비스될 화면을 관찰하면서 객체를 배치하는 과정을 나타낸다.

사용자는 주어진 시나리오에 맞게 그룹, 3D, 2D 객체들을 마우스 클릭 등으로 추가 또는 삭제하면서 가상 세계를 구성한다. 그러면, 저작부(102)는 조작부(112)를 통해 입력되는 사용자의 입력 정보에 따라 그룹, 3D, 2D 객체들을 조합하여 가상 세계를 구성하게 된다(S204).

이어, 위와 같이 만들어진 3D및 2D객체에 속성 변경 메뉴로 리소스를 로드하고 마우스 등으로 객체를 클릭하여 드래그&드롭(drag&drop)으로 위치를 잡거나 속성에서 직접 위치 값을 입력하여 가상 세계를 구성할 수 있다.

특히, 마우스의 드래그&드롭으로 가상 세계를 구성할 때에는 마우스의 2D움직임으로 3D객체들의 3D위치 및 방향을 잘 잡기 위해 프리 카메라를 잘 돌려가며 객체를 배치한다. 또한 3D및 2D객체들이 원하는 위치에 가 있는지 프리 카메라를 통해 확인하며, 실제 서비스될 교실에서 어떻게 보이는지 확인하기 위해 위지윅 카메라 화면을 확인할 수 있다. 이때 함께 움직여야할 객체들은 오브젝트 트리에서 위계 관계를 정해줌으로써 손쉽게 함께 움직이도록 만들 수 있다.

또한, 콘텐츠 저작 장치에서는 액션존의 개념을 지원한다. 액션존은 3m x 3m 크기의 사각 모양의 평면이다. 액션존은 혼합 현실이라는 체험형 학습 시스템의 대표적인 특징 때문에 도입된 개념이다.

체험형 학습 시스템은 현실과 가상이 혼합되는 혼합 현실 기반의 학습 시스템이며, 따라서 학생이 가상 객체로 이루어진 가상 세계 중 어디에 나타나게 될지가 굉장히 중요하다. 예를 들어, 지하철 역사라는 가상 공간을 생각했을 때, 시나리오의 흐름에 따라 티켓 부스에서 역무원에서 표를 사기도 하고, 개찰구를 통해 승강장에 내려가기도 하고, 승강장에서 지하철을 타기도 한다. 이때, 실제 공간에서 카메라와 학생의 위치가 고정되어 있기 때문에 가상 공간에서도 학생의 위치는 정해진 장소에 고정하고, 가상 세계가 학생의 위치에 맞게 이동해 와야 한다. 그러나, 시나리오에 따라 시시각각으로 변하는 가상 세계의 위치 및 회전 값을 사용자가 콘텐츠 저작장치를 이용하여 일일이 설정하기도 어렵고, 여러 가상 세계를 직관적으로 보여주기도 어려우며, 시나리오의 흐름 상 학생이 이동해야 하나 거꾸로 가상 세계가 이동해야 하는 등 콘텐츠를 저작하는데 어려움이 생긴다.

본 발명에서 제안하는 액션존의 개념은 학생이 실제 공간에서 서 있는 공간을 가상 세계로 그대로 매핑하는 3m x 3m 의 평면이다. 즉, S204 단계에서 이미 구성된 가상 세계에 학생이 서 있어야 할 곳에 액션존을 배치하면, 이 콘텐츠를 서비스할 때에는 액션존의 중심점을 원점으로 가상 세계가 이동하여 화면에 액션존을 중심으로 한 가상 세계를 표시할 수 있다.

예를 들어, 학생이 티켓 부스(ticket booth)에서 역무원에게 표를 사고, 개찰구를 통해 승강장으로 내려가며, 승강장에서 지하철을 타는 콘텐츠를 구현하기 위해서는 도 10에서와 같이 티켓 부스 앞, 개찰구 앞, 계단 앞, 지하철 복도, 지하철 타는 지점 등에 액션존을 배치하면 된다. 즉, 사용자가 도 12와 같이 액션존을 배치하면, 서비스 시 학생은 도 13과 같이 티켓 박스 앞에 합성되어 나타나게 된다.

사용자가 저작 화면에서 시나리오의 흐름에 맞게, 학생이 위치할 지점에 액션존을 배치하는 경우, 저작부(102)는 사용자의 입력에 맞게 콘텐츠 저작화면에 대응되는 위치에 액션존을 배치시켜 액션존을 정의하게 된다(S206).

액션존은 도 14에서와 같이 저작 화면의 액션존 리스트 창에서 추가 및 편집할 수 있다. 액션존 리스트 창은 프로젝트 내의 액션존 전체 리스트를 관리하며, 아이템에 마우스 클릭 등을 통하여 액션존 추가, 제거 및 속성 변경 명령을 줄 수 있다. 액션존의 속성에는 이름, 위치, 회전 값 등이 주어질 수 있다.

또한, 본 발명의 콘텐츠 저작장치에서는 스테이트(state)의 개념을 제공한다. 스테이트는 시간의 흐름으로 콘텐츠를 나눈다. 예를 들어, 지하철 역사를 체험하는 콘텐츠의 경우 티켓을 사기 위해 역무원과 대화하는 시간, 승강장에서 지하철을 기다리고 있는 시간, 지하철에 타고 있는 시간 등으로 스테이트를 나눌 수 있다. 이렇게 스테이트를 나누어 놓고, 후에 스테이트 별로 이벤트(event)를 정의하여 시나리오를 진행할 수 있다. 또한 학습을 진행하는 교사가 언제든 원하는 스테이트로 이동하기 위한 기준 시점이 될 수도 있다.

사용자는 콘텐츠 저작을 위해 위 설명한 개념을 따라 저작화면에서 스테이트를 입력하게 되는데, 저작부(102)는 이와 같은 사용자의 스테이트 입력 정보에 따라 콘텐츠에 대한 스테이트를 정의하게 된다(S208).

스테이트는 도 15에서와 같이 저작 화면의 스테이트 리스트 창에서 추가 및 편집할 수 있다. 스테이트 리스트 창은 프로젝트 내의 스테이트 전체 리스트를 관리하며, 아이템에 마우스 클릭을 통하여 스테이트 추가, 제거 및 속성 변경 명령을 줄 수 있다. 스테이트 속성에는 이름, 이벤트, 교사 수업 진행 액션이 존재한다.

위 스테이트 속성 중 이벤트는 해당 스테이트에서 발생 가능한 이벤트에 대한 처리 루틴을 정의한다. 이때, 발생 가능한 이벤트의 종류로는 학생과 가상 객체의 터치, 학생의 제스쳐, 교사의 수업 진행 액션, 스테이트 시작, 스테이트 종료, 타이머 등이 존재할 수 있다. 해당 이벤트가 발생하였을 때 처리 루틴은 루아 스크립트 프로그래밍으로 정의할 수 있다.

예를 들어, 지하철 역사 체험 콘텐츠에서 티켓 사기 스테이트의 경우, 스테이트 시작 이벤트에 역무원 앞 쪽 액션존으로 가상 세계를 이동하는 명령과 관련 사운드 재생 명령을, 학생의 제스쳐 이벤트에 돈 지불이 표시되도록 하는 명령을, 그 후 교사의 액션에 의해 승강장 스테이트로 이동하는 명령을 정의할 수 있다. 교사 액션을 제외한 모든 이벤트 처리 루틴은 도 16의 이벤트 관리자 UI(user interface)를 통해 저작 가능하며, 교사 액션은 도 17에 도시된 수업 진행 액션 편집창에서 해당 스테이트에서 사용될 교사 액션의 이름을 지정한 후, 이벤트 관리자에서 스크립트 프로그램을 작성하게 된다. 사용자는 위 루아 스크립트 편집을 저작 화면에서 제공되는 루아 스크립트 편집 창에서 수행할 수 있다. 루아 스크립트 편집창은 도 18에서 보여지는 바와 같이 스크립트 명령을 작성하고 편집할 수 있는 기능을 제공한다.

이어, 사용자는 스테이트에 따른 스테이트 이벤트를 입력하게 되는데, 저작부(102)는 이와 같은 사용자의 스테이트 이벤트 입력 정보에 따라 콘텐츠에 대한 스테이트 이벤트를 정의하게 된다(S210).

사용자는 도 16에 도시된 이벤트 관리자를 통해 스테이트의 이벤트를 정의한다. 이벤트 관리자는 도 15에 도시된 스테이트 속성에서 이벤트 편집 버튼을 눌러 생성 가능하며, 생성된 이벤트 관리자의 모양은 도 16 및 도 19에 도시된 바와 같다. 이벤트 관리자는 좌측에 해당 프로젝트, 스테이트의 이름과 오브젝트 트리가 보이며, 우측에 이벤트 리스트가 나타난다.

사용자가 도 16에 도시된 바와 같은 저작 화면에서 좌측의 창에서 프로젝트, 스테이트, 또는 오브젝트 트리의 아이템 하나를 선택하면 우측 창에는 사용자가 선택한 아이템에 해당하는 이벤트의 리스트가 나타난다. 사용자는 우측 창에 있는 이벤트 리스트 중 원하는 리스트를 클릭하고 우측창 아래의 '생성', '삭제', '소스보기', '닫기' 의 메뉴 중 하나를 선택하여 이벤트 처리 루틴을 지정한다.

여기서, '생성' 메뉴는 해당 이벤트의 처리 루틴을 프로그래밍하기 위한 루아 함수 파일을 생성하고, '삭제' 메뉴는 해당 이벤트에 해당하는 루아 함수 파일을 삭제한다. '소스보기' 메뉴는 해당 루아 함수를 직접 편집할 수 있도록 해당 이벤트의 루아 함수를 스크립트 편집창에 보여주며, 사용자는 루아 스크립트 편집창에서 이벤트 처리 방법을 매우 구체적으로 프로그래밍하여 콘텐츠에 인터랙션(interaction)을 추가한다.

교사 액션을 추가 하고 싶은 경우, 사용자는 이벤트 관리자를 열기 앞서 수업 진행 액션 편집창을 먼저 열어 해당 스테이트에서의 교사 액션들을 모두 작성한 후, 이벤트 관리자에서 교사 액션 편집을 선택하여 스크립트 프로그래밍을 수행한다.

또한, 본 발명의 콘텐츠 저작 장치에서는 에뮬레이션 기능을 제공한다. 에뮬레이션 기능은 저작된 콘텐츠가 서비스될 화면에서 어떻게 보이고 동작할지 미리 보여주는 기능으로, 도 20에 도시된 바와 같은 3D저작화면에 서비스될 곳에서의 화면을 보여주고, 도 21에 도시된 바와 같은 에뮬레이션 컨트롤창을 통해 서비스될 곳에서의 이벤트를 흉내 내어, 궁극적으로 저작한 콘텐츠가 실제로 어떻게 동작할 지 사용자에게 알려주어 시나리오의 의도대로 잘 저작이 되었는지, 예상치 못하게 잘못 동작하는 경우는 없는지 검증할 수 있게 하는 역할을 한다.

에뮬레이션 기능은 도 20에 도시된 저작 화면에서 에뮬모드 버튼을 누름으로써 시작되며, 사용자가 구성한대로 초기 씬그래프(scene graph)가 구성되어 3D 저작 화면에 나타난다. 그리고 에뮬레이션 컨트롤 창에서는 도 21에 도시된 바와 같이, 학생 파트와 교사 파트로 나누어 이벤트 신호를 에뮬레이션할 수 있다. 이때, 에뮬레이션할 수 있는 이벤트로는 학생의 몸 부위와 가상 객체의 터치를 나타내는 피킹 에뮬레이션(picking emulation), 학생의 제스쳐 에뮬레이션(gesture emulation), 그리고 교사의 수업 진행 액션 에뮬레이션(action emulation)이 존재한다.

피킹 에뮬레이션은 에뮬레이션 컨트롤 창에서 피킹을 행할 사람을 선택하고, 객체와 접촉할 신체 부위를 선택한다. 그러면 피킹 모드가 활성화되는데 이때 마우스 등으로 가상 객체를 클릭하면 실제로 학생의 해당 신체 부위로 객체를 클릭한 것과 똑같은 결과를 얻을 수 있다.

제스쳐 에뮬레이션은 다시 1인용 제스쳐 에뮬레이션과 2인용 제스쳐 에뮬레이션으로 나뉘는데, 1인용 제스쳐는 1명이 수행하는 제스쳐, 2인용 제스쳐는 2인 이상이 함께 수행해야 하는 제스쳐이다. 1인용 제스쳐 에뮬레이션은 제스쳐를 행할 사람을 선택하고, 1인용 제스쳐 콤보 박스에서 해당 제스쳐를 골라 선택 버튼을 누르면 실제로 학생이 제스쳐를 취한 것과 같은 결과를 얻을 수 있다.

2인용 제스쳐 에뮬레이션은 2인용 제스쳐 콤보 박스에서 해당 제스쳐를 골라 선택 버튼을 누르면 실제로 학생들이 제스쳐를 취한 것과 같은 결과를 얻을 수 있다. 교사 수업 진행 액션 에뮬레이션은 에뮬레이션 컨트롤 창의 교사 액션 콤보 박스를 클릭하면 S210 단계에서 정의한 교사 액션들이 리스트업(list up)되는데, 이 중 원하는 액션을 선택한 후 적용 버튼을 누르면 실제로 교사가 UI로 액션을 취한 것과 동일한 결과를 얻을 수 있다.

위와 같이, 콘텐츠가 저작되는 경우 사용자는 에뮬레이션 모드를 선택하여 도 22에 도시된 바와 같은 콘텐츠의 실행 화면을 통해 저작된 콘텐츠가 의도된대로 정확하게 동작하는지를 확인할 수 있다. 즉, 사용자에 의해 에뮬레이션 모드가 선택되는 경우, 에뮬레이션 제어부(104)는 사용자에 의해 저작된 콘텐츠를 실행시키고, 이를 표시부(114)를 통해 도 22에서와 같이 표시시켜 사용자가 콘텐츠의 실행 화면을 확인할 수 있도록 한다(S212).

이에 따라, 사용자는 표시부(114)를 통해 실행되는 콘텐츠를 확인하고, 의도한대로 정확히 실행되는 경우에는 콘텐츠 저작을 완료하게 되며, 의도한 대로 동작되지 않는 부분이 발견되는 경우에는 이를 해결하기 위한 저작화면으로 이동하여 에러가 발생한 부분을 정정하게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 체험형 학습 콘텐츠의 저작 방법에 있어서, 사용자의 영상이 투영되어 학습을 수행할 수 있도록 3D 화면이나 화면내에서의 연결동작을 등을 정의하는 체험형 학습을 위한 3D 콘텐츠를 저작할 수 있는 저작 장치를 제공하고, 저작 장치에서 3D 화면내 학습을 위한 시나리오에 따라 스테이트, 액션존 등을 정의하고, 스테이트와 액션존 등이 정의된 지하철, 박물관 등의 다양한 공간에 사용자의 3D 화면을 투영시켜 사용자가 가상으로 해당 공간에서의 동작을 체험할 수 있도록 함으로써 실제 공간에서와 같은 체험을 경험할 수 있어 학습 효과를 높이도록 한다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

102 : 저작부 104 : 에뮬레이션 제어부
106 : 화면구성 관리부 108 : 이벤트 처리부
110 : 데이터 I/O부 112 : 조작부
114 : 표시부

Claims

체험형 학습 콘텐츠 저작 요청 시 상기 콘텐츠의 저작을 위한 저작화면을 디스플레이시키는 단계와,
상기 저작화면에서 상기 콘텐츠의 시나리오에 맞게 선택되는 입력 정보에 따라 3D와 2D 객체를 로드하여 가상 세계를 구성하는 단계와,
상기 가상 세계에서 사용자의 위치 시 기설정된 동작으로 활성화되는 액션존을 정의하는 단계와,
상기 가상 세계에서 상기 학습을 위한 시나리오에 따른 시간의 흐름별 스테이트를 정의하는 단계와,
상기 스테이트에서 발생 가능한 이벤트에 대한 처리 루틴을 정의하는 단계와,
상기 정의된 내용에 따라 상기 체험형 학습 콘텐츠를 저작하는 단계
를 포함하는 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 체험형 학습 콘텐츠를 저작하는 단계이후,
상기 체험형 학습 콘텐츠에 대한 에뮬레이션 모드가 선택되는 경우, 상기 콘텐츠를 상기 저작 화면에 미리 보기로 실행시키는 단계
를 더 포함하는 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 저작화면은,
메뉴바, 오브젝트 트리, 액션존 리스트, 스테이트 리스트 및 스크립트 편집창을 표시하는 도킹 윈도우와 3D 저작화면 윈도우를 포함하는 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 가상 세계를 구성하는 단계는,
상기 저작화면에서 상기 시나리오에 맞게 3D와 2D 객체들을 선택받는 단계와,
상기 3D 및 2D 객체에 속성 변경 메뉴로 리소스를 로드하고, 해당 객체에 대한 드래그 또는 드롭 입력 정보에 따라 대응되는 위치로 이동시켜 가상 세계를 구성하는 단계
를 포함하는 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
제 4 항에 있어서,
상기 3D 및 2D 객체는,
오브젝트 트리로 구성되며, 상기 오브젝트 트리에서 위계 관계가 설정되어 동작이 정의되는 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 액션존은,
상기 가상 세계 상에서 사람이 기설정된 특정 동작을 수행하기 위한 위치정보인 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 액션존은,
상기 저작화면내 액션존 리스트 창에서 액션존의 전체 리스트가 관리되며, 아이템에 대한 조작부를 통한 키입력 선택에 따라 액션존 추가, 제거 및 속성 변경이 수행되는 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 스테이트는,
상기 시나리오에 따라 학습자 또는 교수자가 수행하는 동작을 시간의 흐름별로 나열한 상태 정보인 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 스테이트는,
상기 저작화면내 스테이트 리스트 창에서 프로젝트 내의 전체 스테이트 리스트가 관리되며, 아이템에 대한 조작부를 통한 키입력 선택에 따라 스테이트 추가, 제거 및 속성 변경이 수행되는 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이벤트는,
학생과 가상 객체의 터치, 학생의 제스쳐, 교사의 수업 진행 액션, 스테이트 시작 또는 스테이트 종료를 포함하는 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
제 10 항에 있어서,
상기 이벤트가 발생한 경우의 처리 루틴은,
루아 스크립트 프로그래밍으로 정의되는 체험형 학습 콘텐츠 저작방법.
체험형 학습 콘텐츠 저작장치로서,
콘텐츠를 저작할 수 있는 저작화면을 제공하고, 상기 저작화면으로부터 입력되는 저작 정보를 인지하여 기설정된 시나리오에 맞게 가상 세계를 구성하여 상기 콘텐츠를 저작하는 저작부와,
상기 콘텐츠를 상기 저작화면상에 미리 보기로 실행시키는 에뮬레이션 제어부와,
상기 시나리오에 맞게 입력된 상기 콘텐츠내 다양한 이벤트에 대해 각각의 이벤트를 처리하는 처리 루틴을 이용하여 해당 이벤트를 실행시키는 이벤트 처리부와,
상기 가상 세계를 형성하는 화면 구성을 위한 카메라와 상기 가상 세계내 다양한 가상 객체들의 위치 관계를 관리하는 화면구성 관리부
를 포함하는 체험형 학습 콘텐츠 저작장치.
제 12 항에 있어서,
상기 저작부는,
상기 저작화면에서 상기 시나리오에 맞게 3D와 2D 객체들을 선택받는 경우, 상기 3D 및 2D 객체에 속성 변경 메뉴로 리소스를 로드하고, 해당 객체에 대한 드래그 또는 드롭 입력 정보에 따라 대응되는 위치로 이동시켜 가상 세계를 구성하는 체험형 학습 콘텐츠 저작장치.
제 12 항에 있어서,
상기 저작부는,
상기 가상 세계에서 사용자의 위치시 기설정된 동작으로 활성화되는 액션존을 정의하는 체험형 학습 콘텐츠 저작장치.
제 14 항에 있어서,
상기 액션존은,
상기 가상 세계 상에서 사람이 기설정된 특정 동작을 수행하기 위한 위치정보인 체험형 학습 콘텐츠 저작장치.
제 14 항에 있어서,
상기 액션존은,
상기 저작화면내 액션존 리스트 창에서 액션존의 전체 리스트가 관리되며, 아이템에 대한 조작부를 통한 키입력 선택에 따라 액션존 추가, 제거 및 속성 변경이 수행되는 체험형 학습 콘텐츠 저작장치.
제 12 항에 있어서,
상기 저작부는,
상기 가상 세계에서 상기 시나리오에 따른 시간의 흐름별 스테이트를 정의하는 체험형 학습 콘텐츠 저작장치.
제 17 항에 있어서,
상기 스테이트는,
상기 시나리오에 따라 학습자 또는 교수자가 수행하는 동작을 시간의 흐름별로 나열한 상태 정보인 체험형 학습 콘텐츠 저작장치.
제 17 항에 있어서,
상기 스테이트는,
상기 저작화면내 스테이트 리스트 창에서 프로젝트 내의 전체 스테이트 리스트가 관리되며, 아이템에 대한 조작부를 통한 키입력 선택에 따라 스테이트 추가, 제거 및 속성 변경이 수행되는 체험형 학습 콘텐츠 저작장치.
제 12 항에 있어서,
상기 저작화면은,
메뉴바, 오브젝트 트리, 액션존 리스트, 스테이트 리스트 및 스크립트 편집창을 표시하는 도킹 윈도우와 3D 저작화면 윈도우를 포함하는 체험형 학습 콘텐츠 저작장치.