KR20220016646A - 증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 시스템 - Google Patents

증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증강 현실 장치; 및 교육 컨텐츠 생성 장치;를 포함하고, 상기 증강 현실 장치는, 제1 카메라; 제1 마이크; 제1 통신부; 제1 디스플레이; 제1 스피커; 및 증강 현실 애플리케이션이 구동된 상태에서, 상기 제1 카메라를 통해, 주변 영상을 획득하고, 상기 주변 영상에 대한 데이터를 상기 제1 통신부를 통해, 교육 컨텐츠 생성 장치에 제공하고, 상기 교육 컨텐츠 생성 장치로부터, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터를 수신하고, 상기 주변 영상에 대한 데이터, 상기 강사 영상에 대한 데이터 및 상기 강사 음성에 대한 데이터에 기초하여, 증강 현실 영상을 생성하고, 상기 증강 현실 영상을 상기 제1 디스플레이 및 상기 제1 스피커를 통해 출력하고, 상기 제1 마이크를 통해, 상기 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성을 획득하고, 상기 증강 현실 영상에 대한 데이터 및 상기 수강생 음성에 대한 데이터를 상기 제1 통신부를 통해, 상기 교육 컨텐츠 생성 장치에 전송하는 제1 프로세서;를 포함하고, 상기 교육 컨텐츠 생성 장치는, 제2 카메라; 제2 마이크; 제2 통신부; 제2 디스플레이; 제2 스피커; 및 상기 주변 영상에 대한 데이터를 수신하고, 상기 제2 디스플레이의 제1 영역에 상기 주변 영상을 표시하고, 상기 제2 카메라를 통해, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 영상을 획득하고, 상기 제2 마이크를 통해, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 음성을 획득하고, 상기 제2 통신부를 통해, 상기 강사 영상에 대한 데이터 및 상기 강사 음성에 대한 데이터를 상기 증강 현실 장치에 전송하고, 상기 증강 현실 장치로부터, 상기 증강 현실 영상에 대한 데이터 및 상기 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성에 대한 데이터를 수신하고, 상기 제2 디스플레이의 제2 영역에 상기 증강 현실 영상을 출력하고, 상기 제2 스피커를 통해 상기 수강생 음성을 출력하는 제2 프로세서;를 포함하는 증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 시스템에 관한 것이다.

Description

증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 시스템{Non-face-to-face English education system using augmented reality}
본 발명은 증강 현실을 이용한 비대면 교육 시스템에 관한 것이다.
증강현실(augmented reality, AR)은 가상현실(VR)의 한 분야로 실제로 존재하는 환경에 가상의 사물이나 정보를 합성하여 마치 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법이다.
최근에는 증강 현실에서 발전되어 가상 세계와 현실 세계를 합쳐서 새로운 환경이나 시각화등 새로운 정보를 만들어 내는 것을 의미하는 혼합 현실(Mixed reality, MR ) 기술까지 개발되고 있다.
한편, 코로나 19등의 전염병의 유행에 따라 비대면, 비접촉식 교육에 대한 수요가 커지고 있다. 이러한 수요를 충족시키는 방법으로 공교육 영역 및 사교육 영역에서 온라인 교육이 활용되고 있다. 이러한 온라인 교육은, 기 생성되어 제공되는 교육 컨텐츠를 수강생이 자신의 단말기를 활용하여 재생함으로써 이루어지거나 강사와 수강생이 동시에 접속된 상태로 영상을 통해 강의를 진행하는 식으로 이루어진다.(공개 특허 10-2003-0017850)
그러나, 유아, 어린이와 같이, 집중력이 상대적으로 낮은 수강생의 경우, 종래 기술에 따른 온라인 교육은 집중력의 부재로 오프 라인 교육에 비해 효율이 떨어질 수밖에 없다. 온라인 환경은 상호간의 교감이 이루어지기 힘들기 때문에, 집중력이 상대적으로 낮은 수강생의 관심을 유도하기 위한 교육 시스템 개발이 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 유아, 어린이와 같이 집중력이 상대적으로 낮은 수강생도 강의에 몰입할 수 있도록 증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 비대면 영어 교육 시스템은, 증강 현실 장치; 및 교육 컨텐츠 생성 장치;를 포함하고, 상기 증강 현실 장치는, 제1 카메라; 제1 마이크; 제1 통신부; 제1 디스플레이; 제1 스피커; 및 증강 현실 애플리케이션이 구동된 상태에서, 상기 제1 카메라를 통해, 주변 영상을 획득하고, 상기 주변 영상에 대한 데이터를 상기 제1 통신부를 통해, 교육 컨텐츠 생성 장치에 제공하고, 상기 교육 컨텐츠 생성 장치로부터, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터를 수신하고, 상기 주변 영상에 대한 데이터, 상기 강사 영상에 대한 데이터 및 상기 강사 음성에 대한 데이터에 기초하여, 증강 현실 영상을 생성하고, 상기 증강 현실 영상을 상기 제1 디스플레이 및 상기 제1 스피커를 통해 출력하고, 상기 제1 마이크를 통해, 상기 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성을 획득하고, 상기 증강 현실 영상에 대한 데이터 및 상기 수강생 음성에 대한 데이터를 상기 제1 통신부를 통해, 상기 교육 컨텐츠 생성 장치에 전송하는 제1 프로세서;를 포함하고, 상기 교육 컨텐츠 생성 장치는, 제2 카메라; 제2 마이크; 제2 통신부; 제2 디스플레이; 제2 스피커; 및 상기 주변 영상에 대한 데이터를 수신하고, 상기 제2 디스플레이의 제1 영역에 상기 주변 영상을 표시하고, 상기 제2 카메라를 통해, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 영상을 획득하고, 상기 제2 마이크를 통해, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 음성을 획득하고, 상기 제2 통신부를 통해, 상기 강사 영상에 대한 데이터 및 상기 강사 음성에 대한 데이터를 상기 증강 현실 장치에 전송하고, 상기 증강 현실 장치로부터, 상기 증강 현실 영상에 대한 데이터 및 상기 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성에 대한 데이터를 수신하고, 상기 제2 디스플레이의 제2 영역에 상기 증강 현실 영상을 출력하고, 상기 제2 스피커를 통해 상기 수강생 음성을 출력하는 제2 프로세서;를 포함한다.
상기 제1 프로세서는, 상기 주변 영상에 상기 강사 영상을 오버레이 한다.
증강 현실을 이용한 영어 교육 방법은, 증강 현실 장치가, 증강 현실 애플리케이션을 구동하는 단계; 증강 현실 장치가, 상기 증강 현실 애플리케이션이 구동된 상태에서, 증강 현실 장치의 카메라를 통해, 주변 영상을 획득하는 단계; 증강 현실 장치가, 상기 주변 영상에 대한 데이터를 교육 컨텐츠 생성 장치에 제공하는 단계; 증강 현실 장치가, 교육 컨텐츠 생성 장치로부터, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터를 수신하는 단계; 증강 현실 장치가, 상기 주변 영상에 대한 데이터, 상기 강사 영상에 대한 데이터 및 상기 강사 음성에 대한 데이터에 기초하여, 증강 현실 영상을 생성하는 단계; 증강 현실 장치가, 상기 증강 현실 영상을 출력하는 단계; 증강 현실 장치가, 상기 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성을 획득하는 단계; 및 증강 현실 장치가, 상기 증강 현실 영상에 대한 데이터 및 상기 수강생 음성에 대한 데이터를 상기 교육 컨텐츠 생성 장치에 전송하는 단계;를 포함한다.
상기 증강 현실 영상을 생성하는 단계는, 상기 주변 영상에 상기 강사 영상을 오버레이하는 단계를 포함하는 증강 현실을 이용한다.
증강 현실을 이용한 비대면 교육 방법은 교육 컨텐츠 생성 장치가, 증강 현실 장치의 주변 영상에 대한 데이터를 수신하는 단계; 교육 컨텐츠 생성 장치가, 디스플레이의 제1 영역에 상기 주변 영상을 표시하는 단계; 교육 컨텐츠 생성 장치가, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 영상 및 강사 음성을 획득하는 단계; 교육 컨텐츠 생성 장치가, 증강 현실 장치로 상기 강사 영상에 대한 데이터 및 상기 강사 음성에 대한 데이터를 전송하는 단계; 교육 컨텐츠 생성 장치가, 증강 현실 장치로부터, 상기 주변 영상 데이터, 상기 강사 영상 데이터 및 상기 강사 음성 데이터에 기초하여 생성된 증강 현실 영상에 대한 데이터와 상기 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성에 대한 데이터를 수신하는 단계; 교육 컨텐츠 생성 장치가, 상기 디스플레이의 제2 영역에 상기 증강 현실 영상을 출력하고 상기 수강생 음성을 출력하는 단계;를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 증강 현실을 이용하여 유아, 어린이 등의 수강생이 비대면 영어 학습을 함에 있어서 몰입도가 향상되는 효과가 있다.
둘째, 증강 현실을 이용함으로써, 강사와 수강생들간 효율적 교감이 이루어지는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 증강 현실 장치의 제어 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교육 컨텐츠 생성 장치의 제어 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 신호 흐름도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 시스템(1)은, 증강 현실을 이용해, 수강생에게 교육 컨텐츠를 제공하는 시스템이다. 비대면 영어 교육 시스템(1)은, 유치원, 초등학교, 중학교, 고등학교에서 교육 컨텐츠를 학생에게 제공하는 공교육 영역에서 활용될 수 있다. 또한, 비대면 영어 교육 시스템(1)은, 학원, 온라인 교육 플랫폼 등 사교육 영역에서 활용될 수 있다.
유아, 어린이와 같이, 상대적으로 집중력이 떨어지는 수강생이 증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 시스템(1)을 활용하여 영어 교육 컨텐츠를 제공하는 대상일 수 있다.
증강 현실 장치(100)에서 증강 현실 영상을 생성하는 경우, 강사 영상에 대한 데이터가 필요한데, 여기서, 강사는 원어민 강사 또는 내국인 강사일 수 있다.
증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 시스템(1)은, 증강 현실 장치(100) 및 교육 컨텐츠 장치(300)를 포함한다. 증강 현실 장치(100)와 교육 컨텐츠 장치(300)는, 유선 또는 무선 네트워크를 통해 통신할 수 있다. 유선 또는 무선 네트워크는, 제3자에 의해 제공되는 인프라가 활용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 증강 현실 장치의 제어 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 증강 현실 장치(100)는, 스마트 폰, 태블릿 PC, 노트북, 데스크 탑 등 수강생이 소지한 단말기 일 수 있다. 증강 현실 장치(100)는, 제1 통신부(110), 제1 카메라(120), 제1 마이크(130), 제1 디스플레이(150), 제1 스피커(160), 제1 프로세서(170) 및 제1 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
제1 통신부(110)는, 증강 현실 장치(100) 외부의 전자 장치(예를 들면, 교육 컨텐츠 생성 장치(300))와 신호를 교환할 수 있다.
제1 통신부(110)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 통신부(110)는, 이동 통신 네트워크(예를 들면, 3G, 4G, 5G)를 이용하여 증강 현실 장치(100) 외부의 전자 장치와 신호를 교환할 수 있다.
제1 카메라(120)는, 증강 현실 장치(100)의 주변을 촬영할 수 있다. 제1 카메라(120)는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하는 처리부를 포함할 수 있다. 제1 카메라(120)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
제1 마이크(130)는, 음향 신호를 전기적 신호로 전환할 수 있다.
제1 디스플레이(150)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
제1 디스플레이(150)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 디스플레이(150)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
제1 스피커(160)는, 전기적 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 증강 현실 애플리케이션이 구동된 상태에서, 제1 카메라(120)를 통해, 주변 영상을 획득할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 주변 영상을 이용하여 증강 현실 장치(100) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 주변 영상에서 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트를 인지하고, 인지된 오브젝트를 오브젝트를 분류할 수 있다. 예를 들면, 제1 프로세서(170)는, 적어도 어느 하나의 머신 러닝 알고리즘을 이용하여, 오브젝트를 검출하고, 인지하고, 분류할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제1 프로세서(170)는, 스테레오 카메라에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보를 획득할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 오브젝트에 대한 정보(예를 들면, 오브젝트의 존재 여부, 오브젝트의 종류, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 등)를 증강 현실 영상 생성할 때 이용할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 주변 영상에 대한 데이터를 제1 통신부(110)를 통해, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)에 제공할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)로부터, 주변 영상에 대응되는 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터를 수신할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 주변 영상에 대한 데이터, 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터에 기초하여, 증강 현실 영상을 생성할 수 있다. 한편, 증강 현실 영상은, 사운드까지 포함된 동영상 컨텐츠로 설명될 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 주변 영상에 강사 영상을 오버레이할 수 있다. 제1 프로세서(170)는, 적어도 하나의 음성 인식 알고리즘을 통해, 강사 음성에 대한 데이터로부터 매칭되는 오브젝트를 특정할 수 있다. 제1 프로세서(170)는, 주변 영상에서 매칭되는 오브젝트 주변에 강사 영상을 오버레이할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 증강 현실 영상을, 제1 디스플레이(150) 및 제1 스피커(160)를 통해 출력할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 제1 마이크(130)를 통해, 증강 현실에 대응되는 수강생 음성을 획득할 수 있다. 수강생은, 증강 현실 영상을 보고 들으면서 증강 현실 영상에 대응되는 문장을 말할 수 있다. 이경우, 제1 프로세서(170)는, 제1 마이크(130)를 통해, 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성을 획득할 수 있다.
제1 프로세서(170)는, 증강 현실 영상에 대한 데이터 및 수강생 음성에 대한 데이터를 제1 통신부(110)를 통해, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)에 전송할 수 있다.
제1 전원 공급부(190)는, 증강 현실 장치(100)를 구성하는 각 유닛들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교육 컨텐츠 생성 장치의 제어 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 스마트 폰, 태블릿 PC, 노트북, 데스크 탑 등의 단말기일 수 있다.
교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 제2 통신부(310), 제2 카메라(320), 제2 마이크(330), 제2 디스플레이(350), 제2 스피커(360), 제2 프로세서(370) 및 제2 전원 공급부(390)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 카메라(320) 및 제2 마이크(330)는, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)의 나머지 구성 요소와 물리적으로 분리되게 구현될 수 있다.
제2 통신부(310)는, 교육 컨텐츠 생성 장치(300) 외부의 전자 장치(예를 들면, 증강 현실 장치(100))와 신호를 교환할 수 있다.
제2 통신부(310)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 통신부(310)는, 이동 통신 네트워크(예를 들면, 3G, 4G, 5G)를 이용하여 교육 컨텐츠 생성 장치(300) 외부의 전자 장치(예를 들면, 증강 현실 장치(100))와 신호를 교환할 수 있다.
제2 카메라(320)는, 강사를 촬영할 수 있다. 제2 카메라(320)는, 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하는 처리부를 포함할 수 있다. 제2 카메라(320)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
제2 마이크(330)는, 음향 신호를 전기적 신호로 전환할 수 있다.
제2 디스플레이(350)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
제2 디스플레이(350)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 디스플레이(350)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
제2 스피커(360)는, 전기적 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
제2 프로세서(370)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
제2 프로세서(370)는, 증강 현실 장치(100)로부터, 주변 영상에 대한 데이터를 수신할 수 있다.
제2 프로세서(370)는, 제2 디스플레이의 제1 영역에 주변 영상을 표시할 수 있다.
제2 프로세서(370)는, 제2 카메라(320)를 통해, 주변 영상에 대응되는 강사 영상을 획득할 수 있다.
제2 프로세서(370)는, 제2 마이크(330)를 통해, 주변 영상에 대응되는 강사 음성을 획득할 수 있다.
강사는, 제2 디스플레이(350)에 표시되는 주변 영상을 확인하면서, 주변 영상에 담긴 오브젝트를 활용하여 영어 강의를 진행할 수 있다. 이경우, 제2 프로세서(370)는, 제2 카메라(320)를 통해, 주변 영상에 대응되는 강사 영상을 획득하고, 제2 마이크(330)를 통해, 주변 영상에 대응되는 강사 음성을 획득할 수 있다.
제2 프로세서(370)는, 제2 통신부(310)를 통해, 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터를 증강 현실 장치(100)에 전송할 수 있다.
제2 프로세서(370)는, 증강 현실 장치(100)로부터, 증강 현실 영상에 대한 데이터 및 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성에 대한 데이터를 수신할 수 있다.
제2 프로세서(370)는, 제2 디스플레이(350)의 제2 영역에 증강 현실 영상을 출력할 수 있다.
제2 프로세서(370)는, 제2 스피커(360)를 통해, 수강생 음성을 출력할 수 있다.
제2 전원 공급부(390)는, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)를 구성하는 각 유닛들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 신호 흐름도이다.
증강 현실 장치(100)의 동작은, 제1 프로세서(170)에 의해 구현되고, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)의 동작은 제2 프로세서(370)에 의해 구현될 수 있다.
도 4를 참조하면, 증강 현실 장치(100)는, 사용자 입력이 수신되는 경우, 증강 현실 애플리케이션을 구동할 수 있다(S210).
증강 현실 장치(100)는, 증강 현실 애플리케이션이 구동된 상태에서, 증강 현실 장치의 제1 카메라(120)를 통해, 주변 영상을 획득할 수 있다(S215). 이경우, 증강 현실 장치(100)는, 주변 영상에서 오브젝트를 검출하고, 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다.
증강 현실 장치(100)는, 주변 영상에 대한 데이터를 교육 컨텐츠 생성 장치(300)에 전송할 수 있다(S220).
교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 증강 현실 장치(100)의 주변 영상에 대한 데이터를 수신할 수 있다(S220).
교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 제2 디스플레이(350)의 제1 영역에 주변 영상을 표시할 수 있다(S225).
교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 주변 영상에 대응되는 강사 영상 및 주변 영상에 대응되는 강사 음성을 획득할 수 있다(S240).
교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 증강 현실 장치(100)로 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터를 전송할 수 있다(S245).
증강 현실 장치(100)는, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)로부터, 주변 영상에 대응되는 강사 영상에 대한 데이터 및 주변 영상에 대응되는 강사 음성에 대한 데이터를 수신할 수 있다(S245).
증강 현실 장치(100)는, 주변 영상에 대한 데이터, 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터에 기초하여, 증강 현실 영상을 생성할 수 있다(S250). 증강 현실 영상을 생성하는 단계(S250)는, 증강 현실 장치(100)가 주변 영상에 강사 영상을 오버레이하는 단계를 포함할 수 있다.
증강 현실 장치(100)는, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)에 증강 현실 영상에 대한 데이터를 전송할 수 있다(S255).
교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 증강 현실 장치(100)로부터, 주변 영상 데이터, 강사 영상 데이터 및 강사 음성 데이터에 기초하여 생성된 증강 현실 영상에 대한 데이터를 수신할 수 있다(S255).
증강 현실 장치(100)는, 증강 현실 장치(100)의 제2 디스플레이(150)를 통해, 증강 현실 영상을 출력할 수 있다.
증강 현실 장치(100)는, 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성을 획득할 수 있다.
증강 현실 장치(100)는, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)에 수강생 음성에 대한 데이터를 전송할 수 있다.
교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 증강 현실 장치(100)로부터, 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성에 대한 데이터를 수신하고, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 디스플레이(350)의 제2 영역에 증강 현실 영상을 출력하고, 스피커(360)를 통해, 수강생 음성을 출력할 수 있다(S265).
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 증강 현실 장치(100)는, 주변 영상을 획득할 수 있다. 증강 현실 장치(100)는, 제1 카메라(120)를 통해, 주변 영상을 획득할 수 있다. 제1 프로세서(170)는, 제1 카메라(120)를 통해 획득되는 주변 영상을 제1 디스플레이(150)에 표시할 수 있다. 사용자가, 제1 디스플레이(150)를 통해, 제1 카메라(120)를 통해 획득되는 주변 영상을 확인할 수 있도록, 제1 카메라(120)의 FOV(field of view)는, 제1 디스플레이(150)의 화면 표시 방향과 반대 방향일 수 있다.
증강 현실 장치(100)는, 주변 영상에서 오브젝트를 분리하여 검출하고, 오브젝트에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 증강 현실 장치(100)는, 의자(501), 책상(502), 서랍장(503), 침대(504) 및 책장(505) 등을 검출하고, 의자(501), 책상(502), 서랍장(503), 침대(504) 및 책장(505) 각각의 존재 여부, 종류, 위치 정보, 증강 현실 장치(100)으로부터의 거리 정보 등을 획득할 수 있다.
증강 현실 장치(100)는, 주변 영상에 대한 데이터를 교육 컨텐츠 생성 장치(300)에 전송할 수 있다.
교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 제2 디스플레이(350)의 제1 영역에 주변 영상을 표시할 수 있다.
교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 제2 카메라(320)를 통해, 주변 영상을 확인하고, 주변 영상과 관련된 강의를 하는 강사의 영상을 획득할 수 있다. 또한, 교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 제2 마이크(330)를 통해, 주변 영상과 관련된 강의를 하는 강사의 음성을 획득할 수 있다. 교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터를 증강 현실 장치(100)에 전송할 수 있다.
증강 현실 장치(100)는, 제1 카메라(120)를 통해 획득된 주변 영상, 제2 카메라(320)를 통해 획득된 강사 영상, 제2 마이크(330)를 통해 획득된 강사 음성에 기초하여, 증강 현실 영상을 생성할 수 있다. 이경우, 증강 현실 장치(100)는, 강사 음성을 분석하여, 주변 영상에서 검출된 오브젝트 중 어느 하나와의 관련도 여부를 판단한다. 증강 현실 장치(100)는, 관련도에 따라 강사 영상을 관련도가 있는 오브젝트 주변에 표시한다. 예를 들면, 증강 현실 장치(100)는, 강사 음성을 텍스트로 전환하고(STT), 텍스트에서 "chair"가 검출되는 경우, 강사 영상을 의자(501) 주변에 오버레이한다.
증강 현실 장치(100)는, 증강 현실 영상 데이터를 교육 컨텐츠 생성 장치(300)에 전송한다. 교육 컨텐츠 생성 장치(300)는, 제2 디스플레이(350)의 제2 영역에 증강 현실 영상을 표시한다.
도 7에 예시된 바와 같이, 증강 현실 장치(100)는, 제1 디스플레이(150)에 증강 현실 영상을 표시한다. 주변 영상에서, 강사 이미지는(701i), 강사 음성의 분석 결과에 따라 주변 영상에 있는 오브젝트 중 관련도가 있는 오브젝트(예를 들면, 의자 이미지(501)) 주변에 배치된다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
1 : 비대면 영어 교육 시스템
100 : 증강 현실 장치
300 : 교육 컨텐츠 생성 장치

Claims (5)

  1. 증강 현실 장치; 및
    교육 컨텐츠 생성 장치;를 포함하고,
    상기 증강 현실 장치는,
    제1 카메라;
    제1 마이크;
    제1 통신부;
    제1 디스플레이;
    제1 스피커; 및
    증강 현실 애플리케이션이 구동된 상태에서, 상기 제1 카메라를 통해, 주변 영상을 획득하고,
    상기 주변 영상에 대한 데이터를 상기 제1 통신부를 통해, 교육 컨텐츠 생성 장치에 제공하고,
    상기 교육 컨텐츠 생성 장치로부터, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터를 수신하고,
    상기 주변 영상에 대한 데이터, 상기 강사 영상에 대한 데이터 및 상기 강사 음성에 대한 데이터에 기초하여, 증강 현실 영상을 생성하고,
    상기 증강 현실 영상을 상기 제1 디스플레이 및 상기 제1 스피커를 통해 출력하고,
    상기 제1 마이크를 통해, 상기 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성을 획득하고,
    상기 증강 현실 영상에 대한 데이터 및 상기 수강생 음성에 대한 데이터를 상기 제1 통신부를 통해, 상기 교육 컨텐츠 생성 장치에 전송하는 제1 프로세서;를 포함하고,
    상기 교육 컨텐츠 생성 장치는,
    제2 카메라;
    제2 마이크;
    제2 통신부;
    제2 디스플레이;
    제2 스피커; 및
    상기 주변 영상에 대한 데이터를 수신하고,
    상기 제2 디스플레이의 제1 영역에 상기 주변 영상을 표시하고,
    상기 제2 카메라를 통해, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 영상을 획득하고,
    상기 제2 마이크를 통해, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 음성을 획득하고,
    상기 제2 통신부를 통해, 상기 강사 영상에 대한 데이터 및 상기 강사 음성에 대한 데이터를 상기 증강 현실 장치에 전송하고,
    상기 증강 현실 장치로부터, 상기 증강 현실 영상에 대한 데이터 및 상기 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성에 대한 데이터를 수신하고,
    상기 제2 디스플레이의 제2 영역에 상기 증강 현실 영상을 출력하고, 상기 제2 스피커를 통해 상기 수강생 음성을 출력하는 제2 프로세서;를 포함하는 증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 프로세서는,
    상기 주변 영상에 상기 강사 영상을 오버레이하는 증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 시스템.
  3. 증강 현실 장치가, 증강 현실 애플리케이션을 구동하는 단계;
    증강 현실 장치가, 상기 증강 현실 애플리케이션이 구동된 상태에서, 증강 현실 장치의 카메라를 통해, 주변 영상을 획득하는 단계;
    증강 현실 장치가, 상기 주변 영상에 대한 데이터를 교육 컨텐츠 생성 장치에 전송하는 단계;
    증강 현실 장치가, 교육 컨텐츠 생성 장치로부터, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 영상에 대한 데이터 및 강사 음성에 대한 데이터를 수신하는 단계;
    증강 현실 장치가, 상기 주변 영상에 대한 데이터, 상기 강사 영상에 대한 데이터 및 상기 강사 음성에 대한 데이터에 기초하여, 증강 현실 영상을 생성하는 단계;
    증강 현실 장치가, 교육 컨텐츠 생성 장치에 상기 증강 현실 영상을 전송하는 단계;
    증강 현실 장치가, 상기 증강 현실 영상을 출력하는 단계;
    증강 현실 장치가, 상기 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성을 획득하는 단계; 및
    증강 현실 장치가, 교육 컨텐츠 생성 장치에 상기 수강생 음성에 대한 데이터를 전송하는 단계;를 포함하는 증강 현실을 이용한 영어 교육 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 증강 현실 영상을 생성하는 단계는,
    상기 주변 영상에 상기 강사 영상을 오버레이하는 단계를 포함하는 증강 현실을 이용한 비대면 영어 교육 방법.
  5. 교육 컨텐츠 생성 장치가, 증강 현실 장치의 주변 영상에 대한 데이터를 수신하는 단계;
    교육 컨텐츠 생성 장치가, 디스플레이의 제1 영역에 상기 주변 영상을 표시하는 단계;
    교육 컨텐츠 생성 장치가, 상기 주변 영상에 대응되는 강사 영상 및 강사 음성을 획득하는 단계;
    교육 컨텐츠 생성 장치가, 증강 현실 장치로 상기 강사 영상에 대한 데이터 및 상기 강사 음성에 대한 데이터를 전송하는 단계;
    교육 컨텐츠 생성 장치가, 증강 현실 장치로부터, 상기 주변 영상 데이터, 상기 강사 영상 데이터 및 상기 강사 음성 데이터에 기초하여 생성된 증강 현실 영상에 대한 데이터를 수신하는 단계;
    교육 컨텐츠 생성 장치가, 증강 현실 장치로부터, 상기 증강 현실 영상에 대응되는 수강생 음성에 대한 데이터를 수신하는 단계;
    교육 컨텐츠 생성 장치가, 상기 디스플레이의 제2 영역에 상기 증강 현실 영상을 출력하고 상기 수강생 음성을 출력하는 단계;를 포함하는 증강 현실을 이용한 비대면 교육 방법.


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