KR20180028764A - 증강현실을 이용한 유아 학습 장치 및 방법 - Google Patents

증강현실을 이용한 유아 학습 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유아 학습 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 유아나 어린이가 게임을 통해 학습을 진행하고 그 학습결과에 따른 보상으로 유아나 어린이에게 증강현실이 적용된 놀이나 학습을 제공할 수 있는 증강현실을 이용한 유아 학습 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 증강현실을 이용한 유아 학습 장치는 카메라로부터 입력된 실제 영상에서 마커 영상을 추출하는 마커 검출부와, 상기 마커 영상으로부터 마커의 이동을 추적하면서 마커의 위치를 획득하는 트래킹부와, 상기 마커 영상으로부터 카드 ID를 확인하여 카드 ID에 대응하는 가상객체의 동작을 검출하고, 게임 소프트웨어를 실행하여 게임 결과에 따른 카드 ID를 할당하는 제어부와, 상기 가상객체의 동작에 근거하여 가상객체를 렌더링하고 실제 영상에서 마커의 위치에 렌더링한 가상객체를 중첩하는 렌더링부와, 상기 게임 결과에 따른 카드 ID에 대응하는 마커 이미지를 생성하는 마커 생성부를 포함한다.

Description

증강현실을 이용한 유아 학습 장치 및 방법{Apparatus and method for children learning using augmented reality}
본 발명은 유아 학습 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 유아나 어린이가 게임을 통해 학습을 진행하고 그 학습결과에 따른 보상으로 유아나 어린이에게 증강현실이 적용된 놀이나 학습을 제공할 수 있는 증강현실을 이용한 유아 학습 장치 및 방법에 관한 것이다.
유아 학습을 위한 일반적인 물리 교구를 비롯하여 다양한 디지털 교구가 나와 있다.
디지털 교구는 전용 장치나 퍼스널컴퓨터(PC) 또는 스마트폰을 이용하며 다양한 학습 소프트웨어를 설치하여 유아 학습을 제공한다.
많은 디지털 교구는 유아의 학습 이해도 및 흥미를 높이기 위해 게임 형식으로 학습을 유도하고 있다.
그런데 종래의 디지털 교구는 학습 결과물에 대한 평가만을 수행할 뿐 평가결과에 따른 보상을 제공하지 않는 경우가 대부분이고, 학습에 대한 보상을 하더라도 포인트 적립이나 쿠폰 발행 등과 같은 단순한 형태의 보상에 그치며, 유아나 어린이의 자발적 학습을 적극적으로 유도할 수 있는 놀이 형태의 보상은 제공하지 않고 있는 실정이다.
한국등록특허 제10-0556968호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 유아나 어린이의 적극적인 학습 참여를 유도할 수 있는 유아 학습 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유아나 어린이에게 학습에 대한 보상을 새로운 놀이 형태로 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 증강현실을 이용한 유아 학습 장치는 카메라로부터 입력된 실제 영상에서 마커 영상을 추출하는 마커 검출부와, 상기 마커 영상으로부터 마커의 이동을 추적하면서 마커의 위치를 획득하는 트래킹부와, 상기 마커 영상으로부터 카드 ID를 확인하여 카드 ID에 대응하는 가상객체의 동작을 검출하고, 게임 소프트웨어를 실행하여 게임 결과에 따른 카드 ID를 할당하는 제어부와, 상기 가상객체의 동작에 근거하여 가상객체를 렌더링하고 실제 영상에서 마커의 위치에 렌더링한 가상객체를 중첩하는 렌더링부와, 상기 게임 결과에 따른 카드 ID에 대응하는 마커 이미지를 생성하는 마커 생성부를 포함한다.
본 발명에 따른 사용자 단말기에서의 증강현실을 이용한 유아 학습 방법은 게임 소프트웨어를 실행하여 게임 화면을 제공하는 단계와, 게임 결과물이 완성되면 게임 결과물을 평가하여 점수에 따른 캐릭터카드 ID를 할당하는 단계와, 상기 할당한 캐릭터카드 ID에 대응하는 마커 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 게임 소프트웨어는 블록으로 만들어야 하는 견본 이미지를 제시하고, 블록의 조합에 의해 학습자의 블록 결과물이 완성되면, 블록 결과물을 저장하고 블록 결과물에 대응하는 블록카드 ID 및 블록카드 ID에 대응하는 블록카드 마커를 생성하고, 블록카드 마커의 영상이 검출되면 블록카드 ID에 매핑되어 있는 블록 결과물 관련 영상을 실제 영상에 중첩하여 표시하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유아 학습 장치는 게임 결과물을 평가하여 점수에 맞춘 학습카드나 캐릭터카드를 발급함으로써 유아나 어린이의 학습 흥미를 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 학습자가 학습의 결과에 따른 캐릭터카드를 직접 제작하여 수집하고 증강현실을 통해 캐릭터카드 간 대전하는 놀이를 즐길 수 있어서 유아나 어린이의 적극적인 학습 참여를 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 블록 쌓기 게임은 블록 구조물을 만드는 과정에서 사칙연산에 따라 기본 블록이 합성되는 모습을 보여줌으로써 유아나 어린이에게 사칙연산의 개념을 시각적 및 직관적으로 이해시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 유아 학습 장치의 내부 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 게임 소프트웨어를 실행한 게임 화면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 블록 쌓기 게임에서 사칙연산에 따른 블록 합성 규칙을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 게임 결과에 따라 발급되는 증강현실 카드를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 학습카드 및 캐릭터카드 ID 테이블과 캐릭터카드 ID의 상대 관계 테이블을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 유아 학습 장치에서 캐릭터카드 대전 놀이를 벌이기 위한 처리 과정을 나타낸 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.
도 1은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 유아 학습 장치의 내부 구성을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 유아 학습 장치는 게임 소프트웨어를 실행하여 게임 화면을 제공하고 카메라를 구비하여 증강현실을 구현할 수 있는 장치로서 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 퍼스널컴퓨터(PC) 등이 될 수 있다.
도 1을 참조하면, 유아 학습 장치는 카메라(10), 마커 검출부(12), 트래킹부(14), 제어부(16), 렌더링부(18), 표시부(20), 입력부(22), 마커 생성부(24), 메모리(26) 등을 포함한다.
카메라(10)는 마커를 포함하는 현실 환경을 촬영하여 실제 영상을 획득하는 부분이다. 카메라(10)에서 획득한 실제 영상은 표시부(20)에서 디스플레이 되고, 마커 검출부(12)로 입력된다.
마커 검출부(12)는 카메라(10)를 통해 획득한 실제 영상에서 마커 영상을 추출하고 마커 영상으로부터 마커정보를 검출한다. 마커 검출부(12)는 실제 영상을 2진화시킨 후 마커 특성을 나타내는 영역을 마커로 인식하여 마커 영상을 추출하고 마커 영상에 대응하는 2진화 마커정보를 검출한다.
트래킹부(14)는 마커의 이동을 추적하면서 마커의 위치에 대응하는 영상좌표를 획득한다. 트래킹부(14)는 마커의 영상좌표를 획득함으로써 마커의 위치와 마커 상호 간의 거리를 추적할 수 있다.
제어부(16)는 마커정보를 이용하여 카드 ID를 확인하고 카드 ID에 대응하는 가상객체 이미지 및 그 애니메이션(동작) 정보를 메모리(26)에서 검출한다.
또한, 제어부(16)는 본 발명의 실시예에 따른 블록 쌓기와 같은 게임 소프트웨어(애플리케이션)를 실행하여 입력부(22)로부터 게임동작 명령을 입력받아 처리하고 처리 결과를 표시부(20)에 게임 화면으로 출력한다.
제어부(16)는 게임 완료 후에 게임 결과물에 대한 저장 요청이 있으면 게임 결과물을 메모리(26)에 저장하고 게임 결과물에 대응하는 결과카드 ID를 발급하거나, 게임 결과물을 평가하여 점수에 따른 학습카드 ID 또는 캐릭터카드 ID를 할당한다.
렌더링부(18)는 제어부(16)로부터 가상객체 이미지 및 그 애니메이션 정보가 검출되면 그에 따라 가상객체를 렌더링하고 실제 영상에서 마커의 위치에 렌더링한 가상객체를 중첩한다.
표시부(20)는 렌더링부(18)에 의해 렌더링된 가상객체가 실제 영상에 합성되어 생성된 증강현실 영상을 표시한다. 또한, 표시부(20)는 제어부(16)에 의해 실행되어 처리되는 게임 소프트웨어에 따른 게임화면을 표시한다.
입력부(22)는 유아 학습 장치를 동작시키기 위한 각종 명령을 입력하는 부분이다. 입력부(22)는 본 발명의 실시예에 따른 블록 쌓기 게임을 수행하기 위한 게임동작 명령을 생성하여 제어부(16)로 출력한다.
본 발명의 유아 학습 장치가 스마트폰이나 태블릿 PC인 경우, 표시부(20)가 터치스크린으로 되어 있으므로 입력부(22)는 표시부(20)와 일체로 구성될 수 있다.
마커 생성부(24)는 증강현실 구현을 위한 마커를 생성하는 부분이다. 본 발명에 따른 블록 쌓기 게임이 종료되면 사용자는 결과카드로서 블록카드를 얻거나, 학습 보상카드로서 학습카드 또는 캐릭터카드를 획득할 수 있다. 이러한 각종 카드는 마커 생성부(24)에서 생성한 마커 이미지를 인쇄하여 얻을 수 있다.
마커 생성부(24)는 제어부(16)로부터 카드 ID를 입력받고 일정한 마커 생성 규칙에 따라 카드 ID에 대응하는 마커 이미지를 생성할 수 있다.
메모리(26)는 본 발명의 실시예에 따른 블록 쌓기와 같은 각종 게임 소프트웨어, 블록 쌓기 애니메이션 영상과 같은 게임 결과물, 증강현실 구현을 위한 카드 ID 및 카드 ID에 연관된 각종 정보(가상객체 이미지, 애니메이션, 등급, 상대관계 등)를 저장할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 게임 소프트웨어를 실행한 게임 화면을 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예에서는 블록 쌓기를 통해 유아의 사칙연산 개념을 학습시킬 수 있는 게임을 예로 들어 설명한다.
사용자는 도 2의 (a)에 도시된 블록 쌓기 게임의 초기화면에서 블록으로 만들고자 하는 사물이나 동물을 선택한다. 말 이미지가 선택된 경우, 도 2의 (b)에 도시된 화면에서 사용자는 좌측의 기본 블록(1)과 우측의 사칙연산 기호(2)를 이용하여 말 이미지와 유사한 블록 구조물(3)을 만든다.
도 2의 (b)의 게임 화면에서 기본 블록(1)과 사칙연산 기호(2)를 이용하여 블록 구조물을 만드는 방법에 대하여 설명한다.
기본 블록(1)은 구(sphere), 원기둥(cylinder), 정육면체(cube)를 포함하고, 사칙연산 기호(2)는 더하기, 빼기, 곱하기, 나누기를 포함한다.
사용자는 기본 블록(1)에서 하나를 선택하여 게임 화면의 특정 부분에 위치시키고, 다음 사칙연산(2)에서 하나를 선택하여 상기 특정 부분에 위치한 블록에 사칙연산 기호를 붙이는 동작으로 사칙연산을 적용하고, 마지막으로 기본 블록(1)에서 상기 선택한 블록과 동일한 블록을 선택하여 상기 특정 부분에 위치한 블록에 붙이는 동작을 통해 블록을 합성한다.
이러한 블록 및 사칙연산 기호를 선택하는 동작, 블록에 사칙연산 기호를 적용하는 동작, 블록에 또 다른 블록을 붙이는 동작 등은 터치스크린에서는 터치 앤 드래그 방식으로, 컴퓨터 모니터에서는 마우스의 클릭 앤 드래그 방식으로 수행될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 블록 쌓기 게임에서 사칙연산에 따른 블록 합성 규칙을 설명하기 위한 것이다.
먼저, 블록 간의 사칙연산은 동일한 블록 간에 적용되며 다른 형태의 블록 간에는 사칙연산이 적용되지 않고 오류 처리된다.
도 3의 (a)에서, 더하기가 적용된 정육면체 블록의 면에 다른 정육면체 블록이 맞추어지면 해당하는 면 방향으로 블록의 크기가 증가한다. 또한, 나누기가 적용된 정육면체 블록의 면에 다른 정육면체 블록이 맞추어지면 해당하는 면 방향으로 블록의 크기가 줄어든다.
도 3의 (b)에서, 더하기가 적용된 정육면체 블록의 선에 다른 정육면체 블록이 맞추어지면 전체 방향으로 블록의 크기가 증가한다.
도 3의 (c)에서, 더하기가 적용된 원기둥 블록의 위 또는 아래 면에 다른 원기둥 블록이 맞추어지면 해당하는 면 방향으로 블록의 크기가 증가한다.
도 3의 (d)에서, 더하기가 적용된 원기둥 블록의 위 또는 아래 면을 제외한 어느 면에든 다른 원기둥 블록이 맞추어지면 전체 방향으로 블록의 크기가 증가한다.
도 3의 (e)에서, 더하기가 적용된 구 블록의 어느 면에든 다른 구 블록이 맞추어지면 전체 방향으로 블록의 크기가 증가한다.
이와 같이 블록 쌓기 게임을 통해 게임 결과물로서 블록 구조물이 완성되면, 제어부(16)는 미리 준비된 답안 이미지와 블록 구조물을 비교하여 실패 또는 성공을 판정하고 점수를 계산한다.
블록 쌓기 게임에서 실패하면 사용자는 증강현실(AR) 카드를 획득할 수 없으며, 성공한 경우에만 AR 카드를 획득할 수 있다.
제어부(16)는 답안 이미지와 블록 구조물의 전체 이미지 형태를 비교하여 차이 값이 일정 값 이하이면 성공으로 판정하고, 일정 값을 초과하면 실패로 판정한다. 블록 쌓기 게임이 성공인 경우에는 제어부(16)는 사용한 블록의 개수, 길이, 크기에 근거하여 점수를 산정한다.
본 발명의 실시예에서 증강현실(AR) 카드는 블록카드, 학습카드, 캐릭터카드를 포함한다.
도 4에서, 블록카드, 학습카드, 캐릭터카드에는 마커(50)가 인쇄되어 있으며 카드의 종류(블록, 학습, 캐릭터), 카드명(블록 쌓기, 학습명, 캐릭터명), 카드 ID 등이 표시되어 있다. 마커(50)는 카드 ID에 대응하여 다양한 이미지로 구성될 수 있다.
블록카드는 블록 쌓기 애니메이션 영상을 보여주기 위한 카드이고, 학습카드는 과학이나 수학의 원리를 알려주는 학습영상을 보여주기 위한 카드이고, 캐릭터카드는 캐릭터 영상을 보여주고 캐릭터 간의 대전 영상을 보여주기 위한 카드이다.
학습카드와 캐릭터카드는 게임이나 학습 결과에 대한 보상으로 제공되는 카드이므로 점수별로 카드가 구분되어 있다.
도 5는 본 발명에 따른 학습카드 및 캐릭터카드 ID 테이블과 캐릭터카드 ID의 상대 관계 테이블을 나타낸 것이다.
도 5에서 (a)에 도시된 카드 ID 테이블과 (b)에 도시된 상대 관계 테이블 정보는 메모리(26)에 저장되어 있거나, 통신망에 연결된 서버의 데이터베이스에 저장될 수 있다.
본 발명에 따른 블록 쌓기 게임에서 블록 쌓기 #1, #2, , #N과 같이 복수의 게임이 존재할 때, 각 블록 쌓기에서 점수별 획득할 수 있는 학습카드와 캐릭터카드가 정의되어 있다.
도 5의 (a)에 도시된 블록 쌓기 #1 게임의 카드 ID 테이블을 보면, 점수별 학습카드 ID와 캐릭터카드 ID가 할당되어 있다.
학습카드 ID 테이블에서 점수별로 학습 ID와 학습명이 매핑되어 있다. 50이상-60미만 점수에 학습#1-1, 60이상-70미만 점수에 학습#1-2, 70이상-80미만 점수에 학습#1-3, 80이상-90미만 점수에 학습#1-4, 90이상 점수에 학습#1-5가 매핑되어 있다.
캐릭터카드 ID 테이블에서 점수별로 캐릭터 ID와 캐릭터명이 매핑되어 있다. 50이상-60미만 점수에 캐릭터#1-1, 60이상-70미만 점수에 캐릭터#1-2, 70이상-80미만 점수에 캐릭터#1-3, 80이상-90미만 점수에 캐릭터#1-4, 90이상 점수에 캐릭터#1-5가 매핑되어 있다.
또한, 도 5의 (a)에는 도시되어 있지 않으나 학습 ID에는 학습영상이 매핑되어 있고 캐릭터 ID에는 캐릭터 영상 및 등급정보가 매핑되어 있다. 캐릭터 ID의 등급은 점수가 높을수록 높다.
캐릭터 영상은 가상객체(캐릭터)의 기본 액션, 개인기 액션, 사귀기 액션, 싸우기 액션 등을 포함하며, 싸우기 액션은 패배 액션과 승리 액션을 포함할 수 있다.
학습영상 및 캐릭터 영상은 유아 학습 장치의 메모리에 저장될 수 있으나, 대용량 영상의 저장 문제, 학습 자료나 캐릭터의 개발로 인해 영상이 계속해서 업데이트는 상황 등을 고려할 때 통신망에 접속된 외부 서버에 저장되어 있는 것이 바람직하다.
도 5의 (b)는 캐릭터카드 ID 간의 상대 관계 테이블을 나타낸다.
캐릭터 ID 간의 상대 관계란 캐릭터 간의 동료 또는 적(敵) 관계를 의미하는 것으로, 두 캐릭터가 동료 관계이면 증강현실 영상에서 두 캐릭터가 사귀는 액션이 연출되고, 두 캐릭터가 적 관계이면 두 캐릭터가 싸우는 액션이 연출될 수 있다.
예를 들어, 블록 쌓기 #1 게임에서 획득할 수 있는 캐릭터 ID를 캐릭터#1, 블록 쌓기 #2 게임에서 획득할 수 있는 캐릭터 ID를 캐릭터#2, 블록 쌓기 #3 게임에서 획득할 수 있는 캐릭터 ID를 캐릭터#3이라고 할 때, 도 5의 (b)의 상대 관계 테이블에서 캐릭터#1, 캐릭터#2, 캐릭터#3 사이의 상대 관계를 보면, 동일한 캐릭터 ID 간에는 동료이고, 캐릭터#1과 캐릭터#2는 적, 캐릭터#1과 캐릭터#3은 동료, 캐릭터#2와 캐릭터#3은 적이다.
도 6은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 유아 학습 장치에서 캐릭터카드 대전(對戰) 놀이를 벌이기 위한 처리 과정을 나타낸 것이다.
상술한 바와 같이, 학습이나 게임 결과의 점수에 따라 캐릭터 ID가 발급되고 캐릭터 ID에 대응하는 마커가 인쇄된 캐릭터카드가 준비된다.
사용자는 여러 학습과 게임을 통해 다양한 캐릭터카드를 획득하게 되며, 증강현실을 이용하여 다른 사용자의 캐릭터카드와 대전을 벌일 수 있다.
먼저, 카메라로부터 입력된 실제 영상에서 2개의 캐릭터카드가 검출된 이후(S10), 실제 영상에 트리거링(triggering) 카드의 마커 영상이 검출되었는지 확인한다(S12).
트리거링 카드는 두 캐릭터카드의 대전을 발생시키는 카드로서, 트리거링 카드로서 기 설정한 마커를 검출하여 인식할 수 있다.
만약 트리거링 카드의 마커가 검출되지 않은 경우, 두 캐릭터카드의 접근이 검출되었는지 확인한다(S14). 실제 영상에서 캐릭터카드의 마커 위치를 추출할 수 있고, 두 마커의 위치좌표 간의 차이로부터 두 마커 간의 거리를 알 수 있으므로 두 캐릭터카드의 접근 여부를 알 수 있다.
두 캐릭터카드의 접근이 검출되지 않았으면 계속하여 트리거링 카드나 두 캐릭터카드의 접근이 검출되는지 확인한다.
그러나 트리거링 카드의 마커가 검출되거나 두 캐릭터카드의 접근이 인식되면 두 캐릭터카드 간의 대전을 위해 상대 관계를 판정한다(S16).
상대 관계 판정 결과 두 개의 캐릭터카드의 상대 관계가 동료이면, 사귀기 액션이 연출되고(S18), 적이면 등급을 비교하여(S20), 싸우기 액션을 연출한다(S22).
싸우기 액션에서 등급이 높은 캐릭터카드는 승리 액션을 연출하고, 등급이 낮은 캐릭터카드는 패배 액션을 연출한다.
2개의 캐릭터카드를 각각 제1 캐릭터카드와 제2 캐릭터카드로 할 때, 제1 캐릭터카드와 제2 캐릭터카드가 적 관계이고, 제1 캐릭터카드의 등급이 제2 캐릭터카드보다 높다고 가정한다.
카메라로 제1 캐릭터카드와 제2 캐릭터카드를 촬영하면, 실제 영상에 제1 캐릭터카드에 대응하는 제1 가상객체와 제2 캐릭터카드에 대응하는 제2 가상객체가 중첩되는 증강현실 영상이 표시된다.
이러한 상태에서 트리거링 카드가 검출되거나 제1 캐릭터카드와 제2 캐릭터카드가 접근하게 되면, 제1 가상객체와 제2 가상객체가 싸우기 액션을 연출한 후 제1 가상객체는 승리 액션을 연출하고 제2 가상객체는 패배 액션을 연출하여, 제1 캐릭터카드와 제2 캐릭터카드의 대전에서 제1 캐릭터카드가 승리하는 것을 알 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다.
따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
10: 카메라 12: 마커 검출부
14: 트래킹부 16: 제어부
18: 렌더링부 20: 표시부
22: 입력부 24: 마커 생성부
26: 메모리

Claims (19)

  1. 카메라로부터 입력된 실제 영상에서 마커 영상을 추출하는 마커 검출부와,
    상기 마커 영상으로부터 마커의 이동을 추적하면서 마커의 위치를 획득하는 트래킹부와,
    상기 마커 영상으로부터 카드 ID를 확인하여 카드 ID에 대응하는 가상객체의 동작을 검출하고, 게임 소프트웨어를 실행하여 게임 결과에 따른 카드 ID를 할당하는 제어부와,
    상기 가상객체의 동작에 근거하여 가상객체를 렌더링하고 실제 영상에서 마커의 위치에 렌더링한 가상객체를 중첩하는 렌더링부와,
    상기 게임 결과에 따른 카드 ID에 대응하는 마커 이미지를 생성하는 마커 생성부를 포함하는 증강현실을 이용한 유아 학습 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 게임 완료 후에 게임 결과물에 대한 저장 요청이 있으면 게임 결과물을 저장하고 게임 결과물에 대응하는 결과카드 ID를 발급하며,
    상기 마커 생성부는 상기 발급한 결과카드 ID에 대응하는 마커 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 유아 학습 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 게임 완료 후에 게임 결과물을 평가하여 점수에 따른 학습카드 ID 또는 캐릭터카드 ID를 할당하고,
    상기 마커 생성부는 상기 할당한 학습카드 ID 또는 캐릭터카드 ID에 대응하는 마커 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 유아 학습 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 마커 영상으로부터 2개의 캐릭터카드 ID가 확인되면 캐릭터카드 ID 간의 상대 관계를 확인하고 캐릭터카드 ID의 등급정보를 비교하여, 그 결과에 따라 각 캐릭터카드 ID에 매핑된 가상객체의 동작을 검출하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 유아 학습 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 마커 영상으로부터 두 마커가 일정 거리 이하로 접근한 상태 또는 트리거링 카드의 마커가 검출된 경우, 상기 캐릭터카드 ID 간의 상대 관계를 확인하고 캐릭터카드 ID의 등급정보를 비교하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 유아 학습 장치.
  6. 사용자 단말기에서의 증강현실을 이용한 유아 학습 방법에 있어서,
    게임 소프트웨어를 실행하여 게임 화면을 제공하는 단계와,
    게임 결과물이 완성되면 게임 결과물을 평가하여 점수에 따른 캐릭터카드 ID를 할당하는 단계와,
    상기 할당한 캐릭터카드 ID에 대응하는 마커 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 생성한 마커 이미지를 인쇄하여 제작한 캐릭터카드를 촬영하여 제1 캐릭터카드 ID와 제2 캐릭터카드 ID가 확인되면 캐릭터카드 ID 간의 상대 관계를 확인하고 캐릭터카드 ID의 등급정보를 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 캐릭터카드 ID와 제2 캐릭터카드 ID 간의 상대 관계가 적(敵)이고 제1 캐릭터카드 ID의 등급이 제2 캐릭터카드 ID보다 낮은 경우, 제1 캐릭터카드 ID 및 제2 캐릭터카드 ID에 대응하는 가상객체는 각각 싸우기 액션을 연출한 후 제1 캐릭터카드 ID에 대응하는 가상객체는 패배 액션을 연출하고, 제2 캐릭터카드 ID에 대응하는 가상객체는 승리 액션을 연출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 캐릭터카드 ID와 제2 캐릭터카드 ID 간의 상대 관계가 동료인 경우, 제1 캐릭터카드 ID 및 제2 캐릭터카드 ID에 대응하는 가상객체는 각각 사귀기 액션을 연출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 게임 소프트웨어로서,
    블록으로 만들어야 하는 견본 이미지를 제시하고, 블록의 조합에 의해 학습자의 블록 결과물이 완성되면, 블록 결과물을 저장하고 블록 결과물에 대응하는 블록카드 ID 및 블록카드 ID에 대응하는 블록카드 마커를 생성하고, 블록카드 마커의 영상이 검출되면 블록카드 ID에 매핑되어 있는 블록 결과물 관련 영상을 실제 영상에 중첩하여 표시하는 것을 특징으로 하는 게임 소프트웨어.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 블록 결과물을 평가하여 점수를 계산하고 기 설정된 학습카드 ID 테이블에서 계산된 점수에 따른 학습카드 ID를 선택하여 선택한 학습카드 ID에 대응하는 학습카드 마커를 생성하는 것을 특징으로 하는 게임 소프트웨어.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 블록 결과물을 평가하여 점수를 계산하고 기 설정된 캐릭터카드 ID 테이블에서 계산된 점수에 따른 캐릭터카드 ID를 선택하여 선택한 캐릭터카드 ID에 대응하는 캐릭터카드 마커를 생성하는 것을 특징으로 하는 게임 소프트웨어.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 캐릭터카드 ID에는 가상객체의 동작정보 및 등급정보가 매핑되어 있으며, 상기 캐릭터카드 ID 간의 상대 관계 테이블이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 게임 소프트웨어.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 블록은 정육면체(cube), 원기둥(cylinder), 구(sphere)를 포함하고, 동일한 블록 간의 사칙연산에 의해 블록의 크기가 변경되는 것을 특징으로 하는 게임 소프트웨어.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 정육면체 블록에서 정육면체의 면에 맞추어 사칙 연산이 적용되면 해당하는 면 방향으로 사칙 연산에 따른 블록 합성이 이루어지는 것을 특징으로 게임 소프트웨어.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 정육면체 블록에서 정육면체의 선에 맞추어 사칙 연산이 적용되면 전체 방향으로 사칙 연산에 따른 블록 합성이 이루어지는 것을 특징으로 게임 소프트웨어.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 원기둥 블록에서 원기둥의 위 또는 아래 면에 맞추어 사칙 연산이 적용되면 해당하는 면 방향으로 사칙 연산에 따른 블록 합성이 이루어지는 것을 특징으로 게임 소프트웨어.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 원기둥 블록에서 원기둥의 위 또는 아래 면을 제외한 어느 면에든 맞추어 사칙 연산이 적용되면 전체 방향으로 사칙 연산에 따른 블록 합성이 이루어지는 것을 특징으로 게임 소프트웨어.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 구 블록에서 구의 어느 면에든 맞추어 사칙 연산이 적용되면 전체 방향으로 사칙 연산에 따른 블록 합성이 이루어지는 것을 특징으로 게임 소프트웨어.
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