WO2018155750A1 - 교육과정 카탈로그를 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 시스템 및 방법 - Google Patents

교육과정 카탈로그를 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2018155750A1
WO2018155750A1 PCT/KR2017/002193 KR2017002193W WO2018155750A1 WO 2018155750 A1 WO2018155750 A1 WO 2018155750A1 KR 2017002193 W KR2017002193 W KR 2017002193W WO 2018155750 A1 WO2018155750 A1 WO 2018155750A1
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curriculum
augmented reality
user
virtual reality
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PCT/KR2017/002193
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조용상
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한국교육학술정보원
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    • H04L9/40—Network security protocols
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
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    • G06Q50/20—Education
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for searching and calling virtual reality and augmented reality content through a curriculum catalog based on curriculum and achievement standard information, and more specifically, virtual reality and augmentation for educational purposes.
  • the present invention relates to a system and method for searching and calling educational contents optimized for purpose and needs by using curriculum catalog metadata including real content information.
  • Terminals such as personal computers, laptops, mobile phones, etc. may be configured to perform various functions. Examples of such features include a variety of application-driven features, web browsing capabilities, data and voice communications capabilities, the ability to take photos or videos with the camera, voice recording capabilities, playback of music and audio files through the speaker system, images and videos Display function. Some terminals include additional functionality to play games, while others are implemented as multimedia devices. Moreover, recent terminals can receive a broadcast or multicast signal to watch a video or television program. All these functions can be used as a function for learning in the field of education.
  • terminals may be divided into mobile / portable terminals and stationary terminals according to their mobility.
  • the mobile terminal may be further classified into a handheld terminal and a vehicle mount terminal according to whether a user can directly carry it.
  • such a terminal is a multimedia player having a complex function such as taking a picture or a video, playing a music or video file, playing a game, or receiving a broadcast. Is being implemented.
  • AR Augmented Reality
  • augmented reality uses virtual images instead of reality
  • AR augmented reality
  • AR augmented reality
  • Augmented reality is also called Mixed Reality (MR), which was introduced to the world for the first time by adding a virtual image to the aircraft assembly process around 1990.
  • MR Mixed Reality
  • Augmented reality and virtual reality seem to be similar to each other, but it is clearly distinguished according to whether the subject is virtual or real.
  • an augmented reality fighting game is a form in which a real enemy confronts a virtual enemy in a real space.
  • virtual reality is superior to immersion reality compared to augmented reality
  • augmented reality is characterized by a superior reality than virtual reality.
  • An object of the present invention is to search and call the virtual reality and the incremental reality content through the curriculum catalog based on the curriculum and achievement criteria information.
  • the present invention relates to a system and method for searching and calling educational contents optimized for purposes and needs by utilizing curriculum catalog metadata including virtual reality and augmented reality contents information for educational purposes.
  • a virtual reality and augmented reality content search method using a curriculum that is an aspect of the present invention for achieving the above technical problem the first step of displaying information related to education through the terminal; A second step of the user requesting further learning through the terminal; Extracting a first training course associated with the user from among a plurality of pre-stored training courses using the parameter related to the user; A fourth step of receiving, by the terminal, at least one first content related to the first education course from the outside; And displaying, by the terminal, the first content using at least one of virtual reality and augmented reality; It may include.
  • parameters related to the user may include a subject, a grade, a semester, a curriculum theme, and an ID.
  • step 3-1 of transmitting information informing the first education process to the outside; And determining the first content by using the content type and the cost related to the first education course from the outside.
  • the method may further include a step 4-1 of checking whether the first content is paid or free, between the step 4 and the fifth step.
  • Step 4-2 of confirming user authentication and license may be further included.
  • the terminal receives metadata that is information describing the first content from the outside together, and between the fourth and fifth steps or the fourth and second steps.
  • a step 4-3 of checking whether the first content-only viewer is installed in the terminal; further comprising, if the first content-only viewer is not installed, the fourth step Step 4-4 of downloading the first content-only viewer using the metadata received from the; may further include.
  • the metadata may include a curriculum ID, curriculum content, achievement criteria, a content type indicating whether virtual reality or augmented reality, a fee indicating whether it is paid or free, a content name, a content link, an execution environment guide, and a viewer. May contain installation URI information.
  • the virtual reality and augmented reality content display terminal utilizing the curriculum that is another aspect of the present invention for achieving the above technical problem
  • the display unit for displaying information related to the education;
  • a user input unit configured to receive a user's additional learning request;
  • a controller configured to extract a first training course related to the user from among a plurality of pre-stored training courses using the parameters related to the user;
  • a wireless communication unit configured to receive at least one first content related to the first education course from the outside, wherein the controller is configured to display the first content using at least one of virtual reality and augmented reality. Can be controlled.
  • parameters related to the user may include a subject, a grade, a semester, a curriculum theme, and an ID.
  • the wireless communication unit may transmit information informing the first training course to the outside, and the outside may determine the first content by using a content type and a cost related to the first training course.
  • the controller may determine whether the first content is paid or free, and if the first content is paid, the controller may check a user authentication and a license associated with the user.
  • the wireless communication unit may also receive metadata, which is information describing the first content, from the outside, and the controller may determine whether the first content-only viewer is installed in the terminal, and the first content. When the dedicated viewer is not installed, the wireless communication unit may be controlled to download the first content-only viewer by using the metadata.
  • the metadata may include a curriculum ID, curriculum content, achievement criteria, a content type indicating whether virtual reality or augmented reality, a fee indicating whether it is paid or free, a content name, a content link, an execution environment guide, and a viewer. May contain installation URI information.
  • the present invention is to effectively search and call the virtual reality and the additional reality content for the purpose of education through the curriculum catalog based on the curriculum and achievement criteria information.
  • curriculum catalog metadata including virtual reality and augmented reality content information for educational purposes to search for and invoke educational content optimized for specific educational purposes and needs. It can provide operability.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a terminal associated with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A illustrates an example of information describing a curriculum and achievement standards in the United States
  • FIG. 3B illustrates an example of information describing a curriculum and achievement standards in Korea.
  • FIGS. 3A and 3B illustrates an example of an information model for storing and expressing the contents of FIGS. 3A and 3B in the form of linked data or a database.
  • FIG. 5 expresses six semantic relationships when connecting the learning resources and achievement criteria shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of searching for necessary learning materials through a curriculum catalog and selecting and using necessary learning resources in a learning situation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates an example of metadata included in a curriculum catalog for searching AR / VR content according to an embodiment of the present invention.
  • the portable terminal described in the present specification may include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation device, and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • a navigation device and the like.
  • fixed terminals such as digital TVs, desktop computers, and the like, except where applicable only to portable terminals.
  • FIG. 1 is a block diagram of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal 100 includes a wireless communication unit 110, an A / V input unit 120, a user input unit 130, a sensing unit 140, an output unit 150, a memory 160, and an interface.
  • the unit 170, the controller 180, and the battery 190 may be included.
  • the components shown in FIG. 1 are not essential, so a portable terminal having more or fewer components may be implemented.
  • the wireless communication unit 110 may include one or more modules that enable wireless communication between the mobile terminal 100 and the wireless communication system or between the mobile terminal 100 and a network in which the mobile terminal 100 is located.
  • the wireless communication unit 110 may include a broadcast receiving module 111, a mobile communication module 112, a wireless internet module 113, a short range communication module 114, a location information module 115, and the like. .
  • the broadcast receiving module 111 receives a broadcast signal and / or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • the broadcast management server may mean a server that generates and transmits a broadcast signal and / or broadcast related information or a server that receives a previously generated broadcast signal and / or broadcast related information and transmits the same to a terminal.
  • the broadcast signal may include not only a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, and a data broadcast signal, but also a broadcast signal having a data broadcast signal combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.
  • the broadcast related information may mean information related to a broadcast channel, a broadcast program, or a broadcast service provider.
  • the broadcast related information may also be provided through a mobile communication network. In this case, it may be received by the mobile communication module 112.
  • the broadcast related information may exist in various forms. For example, it may exist in the form of Electronic Program Guide (EPG) of Digital Multimedia Broadcasting (DMB) or Electronic Service Guide (ESG) of Digital Video Broadcast-Handheld (DVB-H).
  • EPG Electronic Program Guide
  • DMB Digital Multimedia Broadcasting
  • ESG Electronic Service Guide
  • DVB-H Digital Video Broadcast-Handheld
  • the broadcast receiving module 111 may include, for example, Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial (DMB-T), Digital Multimedia Broadcasting-Satellite (DMB-S), Media Forward Link Only (MediaFLO), and Digital Video Broadcast (DVB-H). Handheld), DVB-CBMS, OMA-BCAST, and ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) can be used to receive digital broadcast signals.
  • DMB-T Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial
  • DMB-S Digital Multimedia Broadcasting-Satellite
  • MediaFLO Media Forward Link Only
  • DVD-H Digital Video Broadcast
  • Handheld DVB-CBMS, OMA-BCAST, and ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) can be used to receive digital broadcast signals.
  • DVB-CBMS Digital Multimedia Broadcasting-Satellite
  • MediaFLO Media Forward Link Only
  • DVD-H Digital Video Broadcast
  • the broadcast receiving module 111 may be configured to be suitable
  • the broadcast signal and / or broadcast related information received through the broadcast receiving module 111 may be stored in the memory 160.
  • the mobile communication module 112 transmits and receives a wireless signal with at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network.
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.
  • the mobile communication module 112 connects the communication with the 3D web providing server 700 under the control of the controller 180 and transmits a signal requesting the provision of the 3D web page selected by the user. And a signal including a 3D web page according to the request from the 3D web providing server 700.
  • the wireless internet module 113 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the mobile terminal 100.
  • the wireless internet module 113 connects communication with the 3D web providing server 700 under the control of the controller 180 and transmits a signal for requesting the provision of the 3D web page selected by the user. And a signal including a 3D web page according to the request from the 3D web providing server 700.
  • WLAN Wireless LAN
  • Wibro Wireless broadband
  • Wimax Worldwide Interoperability for Microwave Access
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • the short range communication module 114 refers to a module for short range communication.
  • the short-range communication module 114 under the control of the controller 180, connects the communication with the 3D web providing server 700, and sends a signal requesting the provision of the 3D web page selected by the user 3D web providing server And a signal including a 3D web page according to the request from the 3D web providing server 700.
  • Bluetooth Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and the like may be used.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • the location information module 115 is a module for acquiring the location of the mobile terminal 100, and a representative example thereof is a GPS (Global Position System) module.
  • the GPS module 115 calculates distance information and accurate time information away from three or more satellites, and then applies trigonometric methods to the calculated information, thereby providing three-dimensional chords according to latitude, longitude, and altitude.
  • the location information can be calculated accurately.
  • a method of calculating position and time information using three satellites and correcting the error of the calculated position and time information using another satellite is widely used.
  • the GPS module 115 may calculate speed information by continuously calculating the current position in real time.
  • the A / V input unit 120 is for inputting an audio signal or a video signal, and may include a camera 121 and a microphone 122.
  • the camera 121 processes image frames such as still images or moving images obtained by the image sensor in the video call mode or the photographing mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151.
  • the image frame processed by the camera 121 may be stored in the memory 160 or transmitted to the outside through the wireless communication unit 110.
  • two or more cameras 121 may be provided according to the use environment.
  • the camera 121 may be provided with first and second cameras 121a and 121b for capturing 3D images on the opposite side of the display unit 151 of the portable terminal 100.
  • the third camera 121c for self-photographing of the user may be provided in a portion of the surface where the display unit 151 of the terminal 100 is provided.
  • the first camera 121a may be for photographing a left eye image, which is a source image of a 3D image
  • the second camera 121b may be for photographing a right eye image
  • the microphone 122 receives an external sound signal by a microphone in a call mode, a recording mode, a voice recognition mode, etc., and processes the external sound signal into electrical voice data.
  • the processed voice data may be converted into a form transmittable to the mobile communication base station through the mobile communication module 112 and output in the call mode.
  • the microphone 122 may implement various noise removing algorithms for removing noise generated in the process of receiving an external sound signal.
  • the user input unit 130 generates input data for the user to control the operation of the terminal.
  • the user input unit 130 may receive a signal from a user, which designates two or more contents among contents displayed according to the present invention.
  • the signal specifying two or more contents may be received through a touch input or may be received through a hard key and a soft key input.
  • the user input unit 130 may receive an input for selecting one or more contents from the user.
  • the user may receive an input for generating an icon related to a function that the portable terminal 100 can perform.
  • the user input unit 130 may be composed of a direction key, a key pad, a dome switch, a touch pad (static pressure / capacitance), a jog wheel, a jog switch, and the like.
  • the sensing unit 140 detects a current state of the mobile terminal 100 such as an open / closed state of the mobile terminal 100, a position of the mobile terminal 100, presence or absence of a user contact, orientation of the mobile terminal, acceleration / deceleration of the mobile terminal, and the like. To generate a sensing signal for controlling the operation of the portable terminal 100. For example, when the portable terminal 100 is in the form of a slide phone, whether the slide phone is opened or closed may be sensed. In addition, whether the battery 190 is supplied with power or whether the interface unit 170 is coupled to an external device may be sensed.
  • the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141. The proximity sensor 141 will be described later with reference to a touch screen.
  • the output unit 150 is used to generate an output related to visual, auditory or tactile senses, which includes a display unit 151, an audio output module 152, an alarm unit 153, a haptic module 154, and a projector module ( 155) may be included.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100. For example, when the mobile terminal is in a call mode, a user interface (UI) or a graphic user interface (GUI) related to a call is displayed. When the mobile terminal 100 is in a video call mode or a photographing mode, the mobile terminal 100 displays a photographed and / or received image, a UI, and a GUI.
  • UI user interface
  • GUI graphic user interface
  • the display unit 151 supports 2D and 3D display modes.
  • the display unit 151 may have a configuration in which the switch liquid crystal 151b is combined with the general display device 151a as shown in FIG. 5.
  • the optical parallax barrier 50 may be operated using the switch liquid crystal 151b to control the traveling direction of the light as shown in FIG. 5A to separate the light to reach the left and right eyes. Therefore, when a combination image of the right eye image and the left eye image is displayed on the display device 151a, the user's point of view of the image corresponding to each eye is felt as if displayed in three dimensions.
  • the display unit 151 drives only the display device 151a without driving the switch liquid crystal 151b and the optical parallax barrier 50 in the 2D display mode under the control of the controller 180. Perform a normal 2D display operation.
  • the display unit 151 drives the switch liquid crystal 151b, the optical parallax barrier 50, and the display device 151a in the 3D display mode under the control of the controller 180.
  • 3D display operation is performed by driving only 151a.
  • a 3D display process of the display unit 151 will be described later in detail with reference to FIGS. 3 to 5.
  • the display unit 151 may be a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), or an organic light-emitting diode (OLED).
  • the display device may include at least one of a flexible display and a 3D display.
  • Some of these displays can be configured to be transparent or light transmissive so that they can be seen from the outside. This may be referred to as a transparent display.
  • a representative example of the transparent display is TOLED (Transparant OLED).
  • the rear structure of the display unit 151 may also be configured as a light transmissive structure. With this structure, the user can see the object located behind the terminal body through the area occupied by the display unit 151 of the terminal body.
  • the plurality of display units may be spaced apart or integrally disposed on one surface of the portable terminal 100, or may be disposed on different surfaces.
  • the display unit 151 and a sensor for detecting a touch operation form a mutual layer structure (hereinafter, referred to as a touch screen)
  • the display unit 151 may be configured in addition to an output device. Can also be used as an input device.
  • the touch sensor may have, for example, a form of a touch film, a touch sheet, a touch pad, or the like.
  • the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the display unit 151 or capacitance generated in a specific portion of the display unit 151 into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect not only the position and area of the touch but also the pressure at the touch.
  • the corresponding signal (s) is sent to a touch controller (not shown).
  • the touch controller processes the signal (s) and then transmits the corresponding data to the controller 180.
  • the controller 180 can know which area of the display unit 151 is touched.
  • the proximity sensor 141 may be disposed in an inner region of the mobile terminal surrounded by the touch screen or near the touch screen.
  • the proximity sensor refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object present in the vicinity without using a mechanical contact by using an electromagnetic force or infrared rays.
  • Proximity sensors have a longer life and higher utilization than touch sensors.
  • the proximity sensor examples include a transmission photoelectric sensor, a direct reflection photoelectric sensor, a mirror reflection photoelectric sensor, a high frequency oscillation proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor.
  • the touch screen is capacitive, the touch screen is configured to detect the proximity of the pointer by the change of the electric field according to the proximity of the pointer.
  • the touch screen may be classified as a proximity sensor.
  • the act of allowing the pointer to be recognized without being in contact with the touch screen so that the pointer is located on the touch screen is referred to as a "proximity touch", and the touch
  • the act of actually touching the pointer on the screen is called “contact touch.”
  • the position where the proximity touch is performed by the pointer on the touch screen refers to a position where the pointer is perpendicular to the touch screen when the pointer is in proximity proximity.
  • the proximity sensor detects a proximity touch and a proximity touch pattern (for example, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state).
  • a proximity touch and a proximity touch pattern for example, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state.
  • Information corresponding to the sensed proximity touch operation and proximity touch pattern may be output on the touch screen.
  • the sound output module 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 160 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like.
  • the sound output module 152 may also output a sound signal related to a function (eg, a call signal reception sound, a message reception sound, etc.) performed by the portable terminal 100.
  • the sound output module 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.
  • the alarm unit 153 outputs a signal for notifying occurrence of an event of the portable terminal 100. Examples of events occurring in the mobile terminal include call signal reception, message reception, key signal input, and touch input.
  • the alarm unit 153 may output a signal for notifying occurrence of an event in a form other than a video signal or an audio signal, for example, vibration.
  • the video signal or the audio signal may also be output through the display unit 151 or the audio output module 152.
  • the display unit 151 and the audio output module 152 may be a kind of alarm unit 153. May be classified.
  • the haptic module 154 generates various haptic effects that a user can feel. Vibration is a representative example of the haptic effect generated by the haptic module 154.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the haptic module 154 can be controlled. For example, different vibrations may be synthesized and output or may be sequentially output.
  • the haptic module 154 may be configured to provide a pin array that vertically moves with respect to the contact skin surface, a jetting force or suction force of air through the jetting or suction port, grazing to the skin surface, contact of the electrode, electrostatic force, and the like.
  • Various tactile effects can be generated, such as effects by the endothermic and the reproduction of a sense of cold using the elements capable of endotherm or heat generation.
  • the haptic module 154 may not only deliver the haptic effect through direct contact, but also may implement the user to feel the haptic effect through a muscle sense such as a finger or an arm. Two or more haptic modules 154 may be provided according to a configuration aspect of the mobile terminal 100.
  • the projector module 155 is a component for performing an image project function using the portable terminal 100 and is the same as an image displayed on the display unit 151 according to a control signal of the controller 180. Or at least partially different images may be displayed on an external screen or wall.
  • the projector module 155 may include a light source (not shown) for generating light (for example, laser light) for outputting the image to the outside, and an image for output to the outside using the light generated by the light source. And an image generating means (not shown), and a lens (not shown) for expanding and outputting the image to the outside at a predetermined focal length.
  • the projector module 155 may include an apparatus (not shown) which may mechanically move the lens or the entire module to adjust the image projection direction.
  • the projector module 155 may be divided into a cathode ray tube (CRT) module, a liquid crystal display (LCD) module, a digital light processing (DLP) module, and the like, according to the device type of the display means.
  • the DLP module may be advantageous in miniaturization of the projector module 151 by expanding and projecting an image generated by reflecting light generated from a light source to a digital micromirror device (DMD) chip.
  • DMD digital micromirror device
  • the projector module 155 may be provided in the longitudinal direction on the side, front, or back of the portable terminal 100.
  • the projector module 155 may be provided at any position of the mobile terminal 100 as necessary.
  • the memory 160 may store a program for processing and controlling the controller 180, and input / output data (for example, a phone book, a message, an audio, a still image, an e-book, a video, a transmission / reception message). Function for temporary storage of history, etc.).
  • the memory 160 may also store a frequency of use of each of the data (eg, a phone number, a message, and a frequency of use of each multimedia).
  • the memory unit 160 may store data regarding vibration and sound of various patterns output when a touch input on the touch screen is performed.
  • the memory 160 also stores a web browser that displays 3D or 2D web pages in accordance with the present invention.
  • the web browser may be downloaded and stored from the 3D web providing server 700 through the wireless communication unit 110.
  • the memory 160 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory). ), Random Access Memory (RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read-Only Memory (PROM), Magnetic At least one type of storage medium may include a memory, a magnetic disk, and an optical disk.
  • the mobile terminal 100 may operate in association with a web storage that performs a storage function of the memory 160 on the Internet.
  • the interface unit 170 serves as a path with all external devices connected to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 170 receives data from an external device, receives power, transfers the power to each component inside the mobile terminal 100, or transmits data inside the mobile terminal 100 to an external device.
  • wired / wireless headset ports, external charger ports, wired / wireless data ports, memory card ports, ports for connecting devices with identification modules, audio input / output (I / O) ports, The video input / output (I / O) port, the earphone port, and the like may be included in the interface unit 170.
  • the identification module is a chip that stores various types of information for authenticating the use authority of the mobile terminal 100, and includes a user identification module (UIM), a subscriber identification module (SIM), and a universal user authentication module ( Universal Subscriber Identity Module (USIM), and the like.
  • a device equipped with an identification module (hereinafter referred to as an 'identification device') may be manufactured in the form of a smart card. Therefore, the identification device may be connected to the terminal 100 through a port.
  • the interface unit may be a passage through which power from the cradle is supplied to the portable terminal 100 when the portable terminal 100 is connected to an external cradle, or various command signals inputted from the cradle by a user may be carried. It may be a passage that is delivered to the terminal. Various command signals or power input from the cradle may be operated as signals for recognizing that the portable terminal is correctly mounted in the cradle.
  • the controller 180 typically controls the overall operation of the mobile terminal. For example, perform related control and processing for voice calls, data communications, video calls, and the like.
  • the controller 180 may include a multimedia module 181 for playing multimedia.
  • the multimedia module 181 may be implemented in the controller 180 or may be implemented separately from the controller 180.
  • the controller 180 may perform a pattern recognition process for recognizing a writing input or a drawing input performed on the touch screen as text and an image, respectively.
  • the controller 180 is input through the camera 121 according to the present invention.
  • the preview image is pulled up and displayed on the screen of the organic light-emitting diode (OLED) or TOLED (Transparant OLED)
  • the size of the preview image is adjusted according to a user's operation, the size is displayed on the screen.
  • the power consumption of the power supplied from the power supply unit 190 to the display unit 151 may be reduced by turning off the driving of the pixels in the second area except the first area in which the adjusted preview image is displayed.
  • the power supply unit 190 receives an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power for operation of each component.
  • Various embodiments described herein may be implemented in a recording medium readable by a computer or similar device using, for example, software, hardware or a combination thereof.
  • the embodiments described herein include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), and the like. It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions. The described embodiments may be implemented by the controller 180 itself.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • embodiments such as the procedures and functions described herein may be implemented as separate software modules.
  • Each of the software modules may perform one or more functions and operations described herein.
  • Software code may be implemented in software applications written in a suitable programming language. The software code may be stored in the memory 160 and executed by the controller 180.
  • Mixed reality can be classified into two types, which are classified into 'augmented reality' and 'augmented virtuality', depending on which one is emphasized.
  • Augmented reality is a superimposed (augmented) virtual object in the real world
  • augmented reality AV
  • AV augmented reality
  • Virtual reality technology can take students beyond the space-time and cost constraints and take students to the heart of historic sites on the other side of the world.
  • Google Expeditions, Google's VR-based field trip program is a good example.
  • the teacher's tablet displays the screens of the places he is visiting and the student's eye information as small icons, so that students can see what they are looking at.
  • the teacher simply touches the tablet.
  • an arrow appears in the direction of the place designated by the teacher on the cardboard display that the students are looking at so that the students can look closely at the teacher's guidance by turning the head along the arrow.
  • Microsoft's Hololens shows that mixed reality can be used to examine and enlarge certain parts of the body, such as the skeleton, nerves, muscles, and organs, without having to dissect the body directly, as well as to see how these organs move when they are alive. gave.
  • object information is not something of graphic fictionality but more realistic object and enables more efficient medical (biology) learning.
  • Realistic content technologies such as virtual reality and mixed reality are attracting attention as a means of providing a new type of learning experience.
  • This course is to extract and publish in catalog form the parts that are expected to be effective when using virtual reality and mixed reality contents in the curriculum and achievement standard information in elementary and secondary education.
  • the catalog will be in the form of metadata that extracts information on a topic basis and records the recommendation and the presence of related cases, either or both of virtual reality and mixed reality, that will be useful.
  • the release of this metadata in a form that can be searched online is expected to provide a clear picture of the supply and demand of content and is expected to help determine the need for content development or development.
  • B2C business-to-customer
  • HMD and connected devices are not common, such as everyday devices such as smartphones and tablets. to be.
  • virtual reality and mixed reality-related content is often played on the platform or dedicated device of the company that uses the HMD and provide the device.
  • LMS learning management system
  • An object of the present invention is to search and call the virtual reality and the incremental reality content through the curriculum catalog based on the curriculum and achievement criteria information.
  • the present invention is to propose a system and method for searching and calling educational content optimized for the purpose and need by utilizing the curriculum catalog metadata including the virtual reality and augmented reality content information for the purpose of education.
  • the 2009 revised curriculum was applied to the 1st and 2nd graders and the 1st graders in 2013.
  • the curriculum has been extended to grades and subjects annually.
  • the revised curriculum and achievement standards for all grades and all subjects will be operated. Is expected. Therefore, the learning support system and search environment, which have been mainly provided for digital resources and contents, need to be changed to a system that can support teaching and learning based on achievement standards.
  • One proven technique is to consider a data structure that can mechanically interpret the content of curriculum and achievement standards.
  • Each data can be expressed in the form of linked data, and can structurally and semantically express content and content, content and resources, and relationships between resources and resources.
  • FIG. 2 conceptually illustrates the subject and achievement criteria of the curriculum in the form of linked data in granular subject units in relation to the present invention
  • FIG. 3A illustrates an example of information describing the curriculum and achievement criteria in the United States
  • 3b shows an example of information describing the curriculum and achievement standards of Korea.
  • the ASN Framework is a linked data repository that connects the Common Core, which is a common curriculum of the United States, and the achievement standards for each state, by topic.
  • the ASN Framework is designed in such a way that each achievement criterion can be linked to learning resources as well as the relationship between the achievement criteria.
  • the ASN Framework expresses semantic relationships by modeling data in RDF (Resource Description Framework) format, and all data is issued with linked data with a unique Uniform Resource Identifier (URI).
  • RDF Resource Description Framework
  • URI Uniform Resource Identifier
  • ASN The data structure of ASN is largely divided into curriculum and achievement standards. Data structures can be analyzed from two perspectives, structural and semantic.
  • Achievements can be expressed as data that is dependent on a standard document, and at the same time, data of mutually perpendicular relationships between achievement standards according to the hierarchy between subjects and subjects.
  • Each achievement criterion is linked by a semantic relationship, and the type of semantic relationship can be selected within a certain range.
  • the types of relationships are composed of good and bad relationships, degree of mutual agreement, expansion of meaning, and reference relationships between subjects.
  • the ASN Framework and the Korean curriculum / achievement document system logically have the same hierarchical structure.
  • Achievement criteria Given the scalability of linked data, attributes such as ⁇ derivedFrom> and ⁇ crossSubjectReference> were previously reflected in the design of the data structure.
  • the ⁇ derivedFrom> attribute can be used by textbook publishers to further develop achievement criteria.
  • the ⁇ crossSubjectReference> attribute can be used when it is necessary to describe the subject's relationship between subjects.
  • the researcher of the present invention compared and compared the design structure of ASN Framework, which is a precedent case, when designing actual entities and attributes required to be published as linked data based on the achievement criteria data structure design.
  • each entity may express achievement criteria using the relationship between entities and each attribute information as shown in FIG. 4.
  • FIGS. 3A and 3B illustrates an example of an information model for storing and expressing the contents of FIGS. 3A and 3B in the form of linked data or a database.
  • the LearningResource class does not define a metadata format for describing the learning resources, but only defines a relationship between the AchievementStatement class and the learning resources that describe the detailed achievement criteria.
  • the LearningResource class is a generic class that can be associated with any type of learning resource metadata format. Therefore, when describing a learning resource, the LearningResource class can be extended.
  • Metadata standards used to describe digital resources internationally include Dublin Core, Learning Resource Metadata Initiative (LRMI), Learning Object Metadata (LOM, IEEE 1484.12.1), Metadata for Learning Resources (MLR, ISO / IEC 19788 / KS). X 7001), and the model described in FIG. 4 is a structure that is not limited in linking the achievement criteria and learning resources, regardless of which metadata standard is used.
  • FIG. 5 expresses six semantic relations when connecting learning resources and achievement criteria expressed in FIG. 4.
  • data such as school and grade information, curriculum and subject names, document status, and achievement level types are effective in terms of input and management when using controlled vocabulary, and can be more accurate when used.
  • the environment has been configured to unilaterally configure resources by using metadata about digital resources or to be utilized by user search.
  • the resource-based learning environment is not only difficult to respond to individual learner's competency level, but also has a limitation in meeting learner's needs because it has to subjectively determine which parts of the curriculum are connected to.
  • curriculum and achievement standards published in linked data can be extended not only in the public sector, but also in textbook publishers or private educational services, and can be expected to be scalable, such as tightly linking semantic relationships.
  • the achievement criteria linked data model should be promoted as a national standard (KS) and used as a normative reference model in the public and private sectors, and further developed as an international achievement criteria linkage model.
  • KS national standard
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of searching for necessary learning materials through a curriculum catalog and selecting and using necessary learning resources in a learning situation according to an embodiment of the present invention.
  • the process of searching the curriculum catalog and searching the result may be performed using the subject, grade, term, and curriculum topic ID as parameters (S200).
  • the controller 180 can obtain a check for pay / free (S400), and if the pay process is additionally required to check the user authentication and license (S500), and after the free or S500 step, the controller ( In operation 180, the process of checking a content-only viewer is performed.
  • step of moving to and installing the URI indicated in the execution guide metadata (S700) is in progress, and after the pre-installation or the S700 step, the content download and execution environment (mobile device and laptop) The playback of the content on the computer) proceeds (S800).
  • FIG. 7 illustrates an example of metadata included in a curriculum catalog for searching AR / VR content according to an embodiment of the present invention.
  • the curriculum catalog based on the curriculum and the achievement standard information can effectively search and call the virtual reality and the incremental reality content for the purpose of education.
  • the curriculum catalog metadata including the virtual reality and augmented reality content information for the purpose of education and searching and calling educational content optimized for the detailed educational purpose and needs, It can provide interoperability of content execution environment.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

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Abstract

본 발명은 교육과정과 성취기준 정보를 기반으로 한 교육과정 카탈로그를 통해 가상현실과 증간현실 콘텐츠를 탐색하고 호출하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 방법은, 단말을 통해 교육과 관련된 정보가 표시되는 제 1 단계; 사용자가 상기 단말을 통해 추가 학습을 요청하는 제 2 단계; 상기 사용자와 관련된 파라미터를 이용하여, 미리 저장된 복수의 교육 과정 중 상기 사용자와 관련된 제 1 교육 과정을 추출하는 제 3 단계; 외부로부터 상기 제 1 교육 과정과 관련된 적어도 하나의 제 1 콘텐츠를 상기 단말이 수신하는 제 4 단계; 및 상기 단말을 통해 상기 제 1 콘텐츠를 가상현실 및 증강현실 중 적어도 하나를 이용하여 표시하는 제 5 단계; 를 포함할 수 있다.

Description

교육과정 카탈로그를 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 시스템 및 방법
본 발명은 교육과정과 성취기준 정보를 기반으로 한 교육과정 카탈로그를 통해 가상현실과 증간현실 콘텐츠를 탐색하고 호출하는 시스템 및 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 교육을 목적으로 하는 가상현실과 증강현실 콘텐츠 정보를 포함하는 교육과정 카탈로그 메타데이터를 활용해서 목적과 필요에 최적화된 교육용 콘텐츠를 탐색하고 호출하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
개인용 컴퓨터, 노트북, 휴대폰 등과 같은 단말기는 다양한 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 그러한 다양한 기능들의 예로 다양한 애플리케이션 구동 기능, 웹 브라우징 기능, 데이터 및 음성 통신 기능, 카메라를 통해 사진이나 동영상을 촬영하는 기능, 음성 저장 기능, 스피커 시스템을 통한 음악 및 오디오 파일의 재생 기능, 이미지나 비디오의 디스플레이 기능 등이 있다. 일부 단말기는 게임을 실행할 수 있는 추가적 기능을 포함하고, 다른 일부 단말기는 멀티미디어 기기로서 구현되기도 한다. 더욱이 최근의 단말기는 방송이나 멀티캐스트 신호를 수신하여 비디오나 텔레비전 프로그램을 시청할 수 있다. 이러한 모든 기능은 교육 분야의 학습을 위한 기능으로도 활용될 수 있다.
일반적으로 단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기 (mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.
이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
몇 년 전부터 전세계를 휩쓴 이동단말기, 태블릿 PC열풍이 소비 성향을 비롯해 생활 패턴까지 변화시키고 있다.
그만큼 요즘 IT 기기는 우리의 일상과 대단히 밀접한 관계를 갖고 있다. 그 동안 영화에서나 볼 법한 신기술을 이제는 누구라도 쉽게 사용할 수 있게 되었기 때문이다.
그 대표적인 신기술 중 하나가 바로 증강현실(Augmented Reality, AR) 이다.
그런데 적지 않은 사람들이 가상현실(VirtualReality, VR)과 증강현실을 혼동하고 있다.
가상현실은 자신(객체)과 배경, 환경 모두 현실이 아닌 가상의 이미지를 사용하는데 반해, 증강현실(Augmented Reality, AR)은 현실의 이미지나 배경에 3차원 가상 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 기술이다.
또한, 증강현실은 혼합현실(Mixed Reality, MR)이라고도 하는데, 비행기 제조사인 보잉사에서 1990경 비행기 조립 과정에 가상의 이미지를 첨가하면서 증강현실이 처음으로 세상에 소개됐다.
증강현실과 가상현실은 서로 비슷한 듯 하지만 그 주체가 허상이냐 실상이냐에 따라 명확히 구분된다.
컴퓨터 게임으로 예를 들면, 가상현실 격투 게임은 나를 대신하는 캐릭터가 가상의 공간에서 가상의 적과 대결하지만, 증강현실 격투 게임은 현실의 내가 현실의 공간에서 가상의 적과 대결을 벌이는 형태가 된다.
따라서 가상현실은 증강현실에 비해 몰입감이 뛰어나고, 증강현실은 가상현실에 비해 현실감이 뛰어나다는 특징이 있다.
반면 증강현실과 가상현실 기술을 활용한 콘텐츠들을 교육 분야에서 효과적으로 활용하기 위해서는 교육과정의 관련 주제와 학습자가 성취해야 할 역량기준 정보와 연결될 필요가 있다.
교육 분야의 교육과정의 내용체계(주제)와 성취기준을 기계적으로 해석하기 위해서는 메타데이터 형태로 공개가 되어 있어야 하며, 교육과정의 각 주제는 콘텐츠와 의미적으로 연결되어야 학습 또는 수업 중에 필요한 콘텐츠를 빠르게 직관적으로 검색 및 선택할 수 있다.
본 명세서에서는 교육과정의 주제와 성취기준을 기반으로 가상현실과 증강현실 콘텐츠 및 학습자원을 효과적으로 검색 및 활용할 수 있는 절차, 방법, 메타데이터 요소를 제시하고자 한다.
본 발명은 교육과정과 성취기준 정보를 기반으로 한 교육과정 카탈로그를 통해 가상현실과 증간현실 콘텐츠를 탐색하고 호출하는데 그 목적이 있다.
구체적으로, 본 발명은 교육을 목적으로 하는 가상현실과 증강현실 콘텐츠 정보를 포함하는 교육과정 카탈로그 메타데이터를 활용해서 목적과 필요에 최적화된 교육용 콘텐츠를 탐색하고 호출하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 방법은, 단말을 통해 교육과 관련된 정보가 표시되는 제 1 단계; 사용자가 상기 단말을 통해 추가 학습을 요청하는 제 2 단계; 상기 사용자와 관련된 파라미터를 이용하여, 미리 저장된 복수의 교육 과정 중 상기 사용자와 관련된 제 1 교육 과정을 추출하는 제 3 단계; 외부로부터 상기 제 1 교육 과정과 관련된 적어도 하나의 제 1 콘텐츠를 상기 단말이 수신하는 제 4 단계; 및 상기 단말을 통해 상기 제 1 콘텐츠를 가상현실 및 증강현실 중 적어도 하나를 이용하여 표시하는 제 5 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자와 관련된 파라미터는, 과목, 학년, 학기, 교육과정 주제 및 ID를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3 단계와 제 4 단계 사이에는, 상기 외부로 상기 제 1 교육 과정을 알리는 정보를 전송하는 제 3-1 단계; 및 상기 외부에서 상기 제 1 교육 과정과 관련된 콘텐츠 유형 및 비용을 이용하여 상기 제 1 콘텐츠를 결정하는 제 3-2 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 4 단계와 상기 제 5 단계 사이에는, 상기 제 1 콘텐츠가 유료인지 무료인지 여부를 확인하는 제4-1 단계;를 더 포함하고, 상기 제 1 콘텐츠가 유료인 경우, 상기 사용자와 관련된 사용자 인증 및 라이선스를 확인하는 제 4-2 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 4 단계에서는, 상기 단말이 상기 외부로부터 상기 제 1 콘텐츠를 설명하는 정보인 메타데이터를 함께 수신하고, 상기 제 4-1 단계와 상기 제 5 단계 사이 또는 상기 제 4-2 단계와 상기 제 5 단계 사이에는, 상기 단말에 상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어가 설치되었는지 여부를 확인하는 제 4-3 단계;를 더 포함하며, 상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어가 설치되지 않은 경우, 상기 제 4 단계에서 수신한 메타데이터를 이용하여 상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어를 다운로드하는 제 4-4 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 메타 데이터는, 교육과정 ID, 교육과정 내용, 성취기준, 가상현실인지 증강현실인지 여부를 나타내는 콘텐츠 유형, 유료인지 무료인지를 표시하는 비용, 콘텐츠명, 콘텐츠 링크, 실행환경 안내 및 뷰어 설치 URI 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상인 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 표시 단말은, 교육과 관련된 정보를 표시하는 디스플레이부; 사용자의 추가 학습 요청을 입력 받는 사용자 입력부; 상기 사용자와 관련된 파라미터를 이용하여, 미리 저장된 복수의 교육 과정 중 상기 사용자와 관련된 제 1 교육 과정을 추출하는 제어부; 및 외부로부터 상기 제 1 교육 과정과 관련된 적어도 하나의 제 1 콘텐츠를 수신하는 무선통신부;를 포함하되, 상기 제어부는 상기 디스플레이부가 상기 제 1 콘텐츠를 가상현실 및 증강현실 중 적어도 하나를 이용하여 표시하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 사용자와 관련된 파라미터는, 과목, 학년, 학기, 교육과정 주제 및 ID를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선통신부는, 상기 외부로 상기 제 1 교육 과정을 알리는 정보를 전송하고, 상기 외부는 상기 제 1 교육 과정과 관련된 콘텐츠 유형 및 비용을 이용하여 상기 제 1 콘텐츠를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 콘텐츠가 유료인지 무료인지 여부를 확인하고, 상기 제 1 콘텐츠가 유료인 경우, 상기 사용자와 관련된 사용자 인증 및 라이선스를 확인할 수 있다.
또한, 상기 무선통신부는 상기 외부로부터 상기 제 1 콘텐츠를 설명하는 정보인 메타데이터를 함께 수신하고, 상기 제어부는, 상기 단말에 상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어가 설치되었는지 여부를 확인하며, 상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어가 설치되지 않은 경우, 상기 메타데이터를 이용하여 상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어를 상기 무선통신부가 다운로드 하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 메타 데이터는, 교육과정 ID, 교육과정 내용, 성취기준, 가상현실인지 증강현실인지 여부를 나타내는 콘텐츠 유형, 유료인지 무료인지를 표시하는 비용, 콘텐츠명, 콘텐츠 링크, 실행환경 안내 및 뷰어 설치 URI 정보를 포함할 수 있다.
본 발명은 교육과정과 성취기준 정보를 기반으로 한 교육과정 카탈로그를 통해 교육을 목적으로 한 가상현실과 증간현실 콘텐츠를 효과적으로 탐색하고 호출하기 위한 것이다.
구체적으로 교육을 목적으로 하는 가상현실과 증강현실 콘텐츠 정보를 포함하는 교육과정 카탈로그 메타데이터를 활용해서 세부적인 교육 목적과 필요에 최적화된 교육용 콘텐츠를 탐색하고 호출함으로써 검색의 효율성과 콘텐츠 실행환경의 상호운용성을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 단말을 나타낸 블록 구성도(block diagram)이다.
도 2는 본 발명과 관련하여, 교육과정의 주제와 성취기준을 세분화된 주제 단위로 링크드 데이터 형식으로 표현한 것을 개념적으로 나타낸 것이다.
도 3a는 미국의 교육과정과 성취기준을 설명하는 정보의 예시를 나타내고, 도 3b는 한국의 교육과정과 성취기준을 설명하는 정보의 예시를 나타낸다.
도 4는 도 3a와 도 3b의 내용을 링크드 데이터 또는 데이터베이스 형태로 저장하고 표현하기 위한 정보모델의 일례를 도시한 것이다.
도 5는 도 4에 표현된 학습자원과 성취기준을 연결할 때의 의미관계를 여섯 가지로 표현한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 상황에서 필요한 학습 자료를 교육과정 카탈로그를 통해 검색하고 필요한 학습자원을 선별하여 활용하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 AR/VR 콘텐츠를 탐색하기 위한 교육과정 카탈로그에 포함되는 메타데이터 예시를 나타낸다.
이하, 본 발명과 관련된 휴대 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 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.
본 명세서에서 설명되는 휴대 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 휴대 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크톱 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명이 제안하는 서비스의 구체적인 설명에 앞서, 본 발명에 적용될 수 있는 휴대 단말기에 대해 선결적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 휴대 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.
상기 휴대 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 배터리(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 휴대 단말기가 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
무선 통신부(110)는 휴대 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 휴대 단말기(100)와 휴대 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.
상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), DVB-CBMS, OMA-BCAST, ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.
방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 이동통신 모듈(112)은, 제어부(180)의 제어에 따라, 3D 웹 제공 서버(700)와 통신을 연결하고, 사용자에 의해 선택된 3D 웹페이지의 제공을 요청하는 신호를 3D 웹 제공 서버(700)로 전송하고, 3D 웹 제공 서버(700)로부터 상기 요청에 따른 3D 웹페이지를 포함한 신호를 수신한다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 휴대 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 또한, 무선 인터넷 모듈(113)은, 제어부(180)의 제어에 따라, 3D 웹 제공 서버(700)와 통신을 연결하고, 사용자에 의해 선택된 3D 웹페이지의 제공을 요청하는 신호를 3D 웹 제공 서버(700)로 전송하고, 3D 웹 제공 서버(700)로부터 상기 요청에 따른 3D 웹페이지를 포함한 신호를 수신한다. 상기 무선 인터넷의 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 또한, 근거리 통신 모듈(114)은, 제어부(180)의 제어에 따라, 3D 웹 제공 서버(700)와 통신을 연결하고, 사용자에 의해 선택된 3D 웹페이지의 제공을 요청하는 신호를 3D 웹 제공 서버(700)로 전송하고, 3D 웹 제공 서버(700)로부터 상기 요청에 따른 3D 웹페이지를 포함한 신호를 수신한다. 상기 근거리 통신(short range communication)의 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
위치 정보 모듈(115)은 휴대 단말기(100)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. 현재 기술에 의하면, 상기 GPS모듈(115)은 3개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리 정보와 정확한 시간 정보를 산출한 다음 상기 산출된 정보에 삼각법을 적용함으로써, 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 현 위치 정보를 정확히 산출할 수 있다. 현재, 3개의 위성을 이용하여 위치 및 시간 정보를 산출하고, 또 다른 1개의 위성을 이용하여 상기 산출된 위치 및 시간 정보의 오차를 수정하는 방법이 널리 사용되고 있다. 또한, GPS 모듈(115)은 현 위치를 실시간으로 계속 산출함으로써 속도 정보를 산출할 수 있다.
도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.
카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다.
이때, 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
일 예로, 상기 카메라(121)는 휴대 단말기(100)의 디스플레이부(151)가 구비된 반대면에 3D 영상 촬영을 위한 제1 및 제2 카메라(121a, 121b)가 구비될 수 있고, 상기 휴대 단말기(100)의 디스플레이부(151)가 구비된 면의 일부 영역에 사용자의 셀프 촬영을 위한 제3 카메라(121c)가 구비될 수 있다.
이때, 제1 카메라(121a)는 3D 영상의 소스 영상인 좌안 영상 촬영을 위한 것이고, 제2 카메라(121b)는 우안 영상 촬영을 위한 것이 될 수 있다.
마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다.
사용자 입력부(130)는 본 발명에 따라 표시되는 콘텐츠들 중 두 개 이상의 콘텐츠를 지정하는 신호를 사용자로부터 수신할 수 있다. 그리고 두 개 이상의 콘텐츠를 지정하는 신호는, 터치입력을 통하여 수신되거나, 하드키 및 소프트 키입력을 통하여 수신될 수 있다.
사용자 입력부(130)는 상기 하나 또는 둘 이상의 콘텐츠들을 선택하는 입력을 사용자로부터 수신할 수 있다. 또한, 사용자로부터 휴대 단말기(100)가 수행할 수 있는 기능과 관련된 아이콘을 생성하는 입력을 수신할 수 있다.
상기와 같은, 사용자 입력부(130)는 방향키, 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
센싱부(140)는 휴대 단말기(100)의 개폐 상태, 휴대 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 휴대 단말기의 방위, 휴대 단말기의 가속/감속 등과 같이 휴대 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 휴대 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 휴대 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 배터리(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다. 상기 근접 센서(141)에 대해서는 나중에 터치스크린과 관련되어 후술된다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 햅틱 모듈(154) 및 프로젝터 모듈(155) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(151)는 휴대 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 휴대 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 휴대 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
또한, 본 발명에 따른 디스플레이부(151)는 2D 및 3D 표시 모드를 지원한다.
즉, 본 발명에 따른 디스플레이부(151)는 이하의 도 5에 도시된 바와 같이, 일반적인 디스플레이 장치(151a)에 스위치 액정(151b)을 조합하는 구성을 가질 수 있다. 그리고 스위치 액정(151b)을 이용하여 도 5의 (a)와 같이 광학 시차 장벽(50)을 작동시켜 광의 진행 방향을 제어하여 좌우의 눈에 각기 다른 광이 도달하도록 분리할 수 있다. 때문에 우안용 영상과 좌안용 영상이 조합된 영상이 디스플레이 장치(151a)에 표시되는 경우 사용자의 입장에서는 각각의 눈에 대응한 화상이 보여 마치 입체로 표시된 것처럼 느끼게 된다.
즉, 디스플레이부(151)는 제어부(180)의 제어에 따라, 2D 표시 모드인 상태에서는 상기 스위치 액정(151b) 및 광학 시차 장벽(50)을 구동시키지 않고, 상기 디스플레이 장치(151a)만을 구동시켜 일반적인 2D 표시 동작을 수행한다.
또한, 디스플레이부(151)는 제어부(180)의 제어에 따라, 3D 표시 모드인 상태에서는 상기 스위치 액정(151b)과, 광학 시차 장벽(50) 및 디스플레이 장치(151a)를 구동시켜 상기 디스플레이 장치(151a)만을 구동시켜 3D 표시 동작을 수행한다.
상기 디스플레이부(151)의 3D 표시 과정에 대해서는 이하의 도 3 내지 도 5에서 상세히 후술한다.
한편, 상기와 같은 디스플레이부(151)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), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.
휴대 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)가 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 휴대 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기(미도시)로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 휴대 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.
상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.
상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.
음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 휴대 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(153)는 휴대 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 휴대 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있으므로, 이 경우 상기 디스플레이부(151) 및 음성출력모듈(152)은 알람부(153)의 일종으로 분류될 수도 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
프로젝터 모듈(155)은, 휴대 단말기(100)를 이용하여 이미지 프로젝트(project) 기능을 수행하기 위한 구성요소로서, 제어부(180)의 제어 신호에 따라 디스플레이부(151)상에 디스플레이되는 영상과 동일하거나 적어도 일부가 다른 영상을 외부 스크린 또는 벽에 디스플레이할 수 있다.
구체적으로, 프로젝터 모듈(155)은, 영상을 외부로 출력하기 위한 빛(일 예로서, 레이저 광)을 발생시키는 광원(미도시), 광원에 의해 발생한 빛을 이용하여 외부로 출력할 영상을 생성하기 위한 영상 생성 수단 (미도시), 및 영상을 일정 초점 거리에서 외부로 확대 출력하기 위한 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 프로젝터 모듈(155)은, 렌즈 또는 모듈 전체를 기계적으로 움직여 영상 투사 방향을 조절할 수 있는 장치(미도시)를 포함할 수 있다.
프로젝터 모듈(155)은 디스플레이 수단의 소자 종류에 따라 CRT(Cathode Ray Tube) 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 모듈 및 DLP(Digital Light Processing) 모듈 등으로 나뉠 수 있다. 특히, DLP 모듈은, 광원에서 발생한 빛이 DMD(Digital Micromirror Device) 칩에 반사됨으로써 생성된 영상을 확대 투사하는 방식으로 프로젝터 모듈(151)의 소형화에 유리할 수 있다.
바람직하게, 프로젝터 모듈(155)은, 휴대 단말기(100)의 측면, 정면 또는 배면에 길이 방향으로 구비될 수 있다. 물론, 프로젝터 모듈(155)은, 필요에 따라 휴대 단말기(100)의 어느 위치에라도 구비될 수 있음은 당연하다.
메모리(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 전자도서, 동영상, 송수신 메시지 히스토리 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 메모리(160)에는 상기 데이터들 각각에 대한 사용 빈도(예를 들면, 각 전화번호, 각 메시지, 각 멀티미디어에 대한 사용빈도)도 함께 저장될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(160)에는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 메모리(160)는 본 발명에 따라, 3D 또는 2D 웹페이지를 표시하는 웹브라우저가 저장된다. 상기 웹브라우저는 무선 통신부(110)를 통해 3D 웹 제공 서버(700)로부터 다운로드되어 저장될 수 있다.
상기와 같은 메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 휴대 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
인터페이스부(170)는 휴대 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 휴대 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 휴대 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.
식별 모듈은 휴대 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
상기 인터페이스부는 휴대 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 휴대 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 휴대 단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 휴대 단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.
제어부(controller)(180)는 통상적으로 휴대 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.
상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
한편, 제어부(180)는 상기 디스플레이부(151)가 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 또는 TOLED(Transparant OLED)로 구비될 경우, 본 발명에 따라, 카메라(121)를 통해 입력된 프리뷰 영상이 상기 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 또는 TOLED(Transparant OLED)의 화면 상에 풀업 표시된 상태에서, 사용자에 조작에 따라 상기 프리뷰 영상의 크기가 조절되면, 상기 화면 상에서 상기 크기가 조절된 프리뷰 영상이 표시된 제1 영역을 제외한 나머지 제2 영역 내의 화소들의 구동을 오프시킴으로써, 전원 공급부(190)에서 상기 디스플레이부(151)로 공급되는 전원의 소모량을 줄일 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 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 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.
본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 가상, 혼합현실 기술이 활용되는 방법에 대해 선결적으로 설명한다.
국제 표준화 기구와 다수의 전문가들은 가상세계와 현실세계 사이의 구분을 설명하기 위해 1994년 발표된 Paul Milgram의 ‘Reality-Virtuality Continuum’ 과 같은 스펙트럼을 주로 사용한다.
현실-가상 스펙트럼에서 볼 수 있듯이 가상환경은 현실세계와 대척점에 있는 상대 개념이다.
또한, 현실과 가상, 두 개념 사이에 있는 모든 현실은 혼합현실이다.
혼합현실은 크게 두 가지로 구분할 수 있는데, 현실세계와 가상환경 중 어느 한쪽이 더 강조되는지에 따라 ‘증강현실(AR)’과 ‘증강가상(Augmented Virtuality, AV)’으로 구분된다.
현실 세계에 가상의 객체를 겹쳐지게 즉 증강(augmented)시킨 것이 증강현실(AR)이고, 가상 세계에 현실의 객체를 겹쳐지게 한 것이 증강가상(AV)이 될 수 있다.
가상현실 기술을 이용하면 시공간과 비용 제약을 뛰어넘어 학생들을 지구 반대편에 있는 역사 유적지 한복판으로 데려갈 수도 있다.
Google의 가상현실 기반 현장 학습 프로그램인 ‘Google Expeditions’가 좋은 예가 되고 있다.
Google은 2015년 9월 (스마트 폰을 이용한 VR 헤드셋인) 카드보드와 Expeditions 앱, 태블릿을 활용하여 현장 학습을 할 수 있는 Google Expeditions를 발표했다.
교사는 태블릿의 Google Expeditions 앱을 통해 가상현실의 장소를 안내하며, 학생들은 개별 카드보드를 가지고 교사의 안내에 따라 360° 카메라로 촬영된 가상현실 속 장소를 견학한다.
교사의 태블릿에는 견학하고 있는 장소의 화면과 함께 학생들의 시선 정보가 작은 아이콘으로 표시되기 때문에 학생들이 지금 어디에 있는 무엇을 보고 있는지 파악할 수 있다.
학생들이 특정 장소를 보도록 안내하고 싶다면 교사는 간단히 태블릿을 터치하면 된다.
이때, 학생들이 보고 있는 카드보드 디스플레이에는 교사가 지정한 장소 쪽 방향으로 화살표가 나타나기 때문에 학생들은 화살표를 따라 고개를 돌려 교사가 안내하는 곳을 자세히 살펴볼 수 있다.
또한, Immersive VR Education에서 출시한 Apollo 11 VR EXPERIENCE는 NASA의 영상기록물과 오디오를 그대로 활용해 제작한 가상현실 달 탐사 프로그램이자 새로운 형식의 교육용 다큐멘터리이다.
1969년에 있었던 역사적인 순간에 관해서 듣기만 하던, 또는 단순히 바라보기만 하던 기존의 ‘시청’이나 ‘관찰’ 개념의 학습을 넘어서는 새로운 경험이다.
이 콘텐츠 경험을 통하여 우리는 언제든 닐 암스트롱과 함께 (가상의) Apollo 11을 타고 지구를 떠나 달로 날아갈 수 있다. 또한 사령선과 착륙선을 움직여 달 표면에 착륙하거나 달 표면을 탐사하는 등의 간단한 조작 활동도 가능하다.
또한, Microsoft의 Hololens는 혼합현실을 통해 신체를 직접 해부하지 않고도 골격, 신경, 근육, 장기 등 신체 내 특정부위를 살펴보고 확대해 볼 뿐만 아니라 살아있을 때 이들 기관이 어떻게 움직이는지 확인할 수도 있다는 것을 보여주었다.
물론 완벽한 가상현실을 이용해도 이러한 의학(생물학) 학습은 가능하다. 하지만 현실세계를 바탕으로 이러한 정보를 불러온다면 그 느낌은 확연히 다를 것이다.
Hololens로 만들어진 혼합현실에서 객체 정보는 그래픽스로 만든 허구의 무엇이 아니라 좀 더 현실의 대상처럼 느껴지며 더 효율적인 의학(생물학) 학습을 가능하게 한다.
또한, 여러 명의 사람이 현실공간을 바탕으로 가상의 대상을 보며 대화를 나눌 수 있으므로 가상의 객체에 대한 인간과 인간 사이의 의사소통이 좀 더 효율적으로 이루어질 수도 있다.
가상현실 및 혼합현실과 같은 실감형 콘텐츠 기술은 새로운 형태의 학습 경험을 제공해주는 수단으로 주목받고 있다.
그러나 이러한 새로운 콘텐츠 기술들은 보통 성인을 대상으로 한 엔터테인먼트나 게임 분야에서 먼저 활용되기 때문에 교육 분야에 도입할 때 추가적인 고려사항 또는 우려사항들을 주의 깊게 짚어봐야 할 필요가 있다.
예를 들어 새로운 형식의 콘텐츠 생태계는 형성되고 있는지, 학교와 교사에게 요구되는 역할 변화는 없는지, 교육과정에 미치는 영향은 없는지 등에 대한 논의가 일차적으로 검토될 필요가 있다. 주요 내용을 정리하면 다음 표 1과 같다.
Figure PCTKR2017002193-appb-T000001
지난 10여 년간 이미지와 비디오 같은 많은 교수학습 자료들이 축적되면서 특정 교과나 주제에 대한 과부족 현상을 지적하는 경우는 흔치 않지만, 새롭게 조성되는 콘텐츠 형식에 대해서는 이 문제를 고민하지 않을 수 없다.
무엇보다 교육과정의 주제와 성취기준을 분석해서 가상현실이나 혼합현실 콘텐츠가 유용하게 쓰일만한 것인지를 판단하는 노력이 필요하다.
이 과정은 초중등 교육 분야의 교육과정과 성취기준 정보에서 가상현실과 혼합현실 콘텐츠를 활용했을 때 효과가 클 것으로 기대되는 부분들을 발췌해서 카탈로그 형태로 공개하는 것을 말한다.
이 카탈로그는 주제 단위로 정보를 추출해서 가상현실과 혼합현실 중 어느 한 가지 또는 양쪽 모두 유용할 것으로 판단된다는 권고사항과 관련 사례 유무 등을 기록해 놓은 메타데이터 형태가 될 것이다.
온라인으로 검색이 가능한 형태로 이 메타데이터가 공개되면 콘텐츠의 수급 현황이 일목요연하게 정리될 수 있고 콘텐츠의 편중 또는 개발 필요성을 결정하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
또한, 현재 국내 초·중등 교육 분야의 콘텐츠 시장은 B2C(Business-to-Customer) 시장구조가 형성되기 어렵고 대부분의 B2C모델은 사교육시장에서 형성되어 있다.
일선학교에서 콘텐츠를 수급하는 경우는 거의 없고 시도교육청 단위로 콘텐츠 개발 사업이 발주되어 용역사업 형태로 콘텐츠 수급이 이루어지고 있기 때문에 콘텐츠에 대한 마케팅, (지역 및 소비자 수 등) 활용 범위 등에서 매우 제한적이라는 것이 산업계의 지적이다.
반면 공공 분야에서는 민간에 콘텐츠 시장을 개방할 경우에 더 많은 예산이 소요될 수 있고 계획된 내용을 제때 공급하는 데 차질이 일어날 수도 있다는 견해도 있기 때문에 양측의 이해관계가 조율될 필요가 있다.
분명한 점은 현재와 같은 교육 분야의 콘텐츠 수급 상황에서 가상현실과 혼합현실 관련 콘텐츠 생태계를 조성하기 위해 산업계의 투자를 기대하는 것은 어려울 것으로 보이며, 투자 순위도 다른 엔터테인먼트 산업에 비해 낮을 것이라고 산업계 전문가들은 전망했다.
또한, 가상현실과 혼합현실 기술이 교육 분야에 도입되기 위해서는 초기부터 학교와 교사의 역할이 중요하다.
먼저 학교는 공간을 제공하는 것 외에 교사 커뮤니티를 통해 학교에서 모범적으로 활용하는 방안에 대한 자체 토론과 연수가 활발히 추진될 수 있도록 여건도 조성해 주어야 한다.
가상현실과 혼합현실 관련 기기와 콘텐츠를 교사 커뮤니티에서 활용해서 장점과 예상되는 문제점들을 먼저 짚어보면서 모범사례를 발굴해 나가는 노력이 필요하다.
무엇보다 교사가 새로운 ICT 환경에 익숙해질 수 있는 기회를 제공해야 하는데 스마트폰이나 태블릿같은 일상생활속의 기기처럼 HMD나 연결 장치들이 일반화되어 있지 않기 때문에 정부나 산업계의 지원을 전제로 생각해 볼 수 있는 문제이다.
교사의 역할에도 기대되는 바가 있다.
그동안 교육부와 시도 교육청에서 주최하는 연구대회와 교육자료전 등을 통해 교사가 직접 개발한 다양하고 참신한 교육자료들이 많이 소개되었다. 교육용 가상현실과 혼합현실 콘텐츠도 이러한 기회를 통해 교사나 학생들이 직접 메이커로 참여하도록 유도하고 여러 자원과 제작 환경을 지원하면 기대 이상의 효과를 거둘 수 있을 것이다.
학교에 메이커스페이스 또는 ICT DIY(Do It Yourself)라고 하는 자가 제작 환경을 조성해서 가상현실과 혼합현실 콘텐츠 제작 및 체험환경을 조성하는 안을 전문가들은 적극 추천한다.
또한, 가상현실 및 혼합현실 관련 콘텐츠들은 대부분 HMD를 이용하고 디바이스를 제공하는 기업의 플랫폼 또는 전용 기기에서 재생되는 경우가 많다.
이러한 원인 중 한 가지는 아직 콘텐츠 파일 포맷에 대한 표준화가 이뤄지지 않았기 때문이다.
예를 들어 웹 페이지는 HTML, 오디오/비디오는 MPEG 등 콘텐츠 파일 형식에 대한 표준은 콘텐츠 제작과 유통에 효율성과 경제성을 제고해 줄 수 있지만 아직 가상현실 관련 콘텐츠들은 상용화 전단계이다보니 뚜렷한 선도 기업 또는 상호운용성 표준이 등장하지 않고 있다. 무엇보다 교육 분야에서는 학습관리시스템(LMS: Learning Management System)을 통한 콘텐츠 전달체계가 형성되어 있기 때문에 LMS를 통한 가상현실 및 혼합현실 콘텐츠 전달체계가 만들어질 필요가 있다.
그에 더해서 학습 활동 데이터를 수집해서 분석하는 학습 분석(learning analytics) 기술과의 연계를 위해서 가상현실 및 혼합현실 콘텐츠와 학습자 간 상호작용 모델이나 행동모델에 대한 표준화도 고려해야 할 요소이다.
이하에서는 전술한 기술적 특징을 기반으로, 본 발명이 제안하는 교육과정과 성취기준 정보를 기반으로 한 교육과정 카탈로그를 통해 가상현실과 증간현실 콘텐츠를 탐색하고 호출하는 시스템 및 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명은 교육과정과 성취기준 정보를 기반으로 한 교육과정 카탈로그를 통해 가상현실과 증간현실 콘텐츠를 탐색하고 호출하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 교육을 목적으로 하는 가상현실과 증강현실 콘텐츠 정보를 포함하는 교육과정 카탈로그 메타데이터를 활용해서 목적과 필요에 최적화된 교육용 콘텐츠를 탐색하고 호출하는 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.
2009 개정 교육과정은 2013년 초등 1, 2학년과 중학교 1학년에 적용되었으며 이후 학년 및 교과들에 연차적으로 확대 적용되어 2016년에는 전 학년 및 전 교과에서 개정된 교육과정과 성취기준이 운영될 예정이다. 따라서 지금까지 디지털 자원과 콘텐츠를 중심으로 제공하던 학습 지원 시스템과 검색환경은 관점을 바꾸어서 성취기준을 중심으로 교수학습을 지원할 수 있는 시스템으로의 전환을 시도할 필요가 있다.
한 가지 검증된 기술로서 교육과정과 성취기준 문서의 내용들을 기계적으로 해석할 수 있는 데이터 구조를 고려해 볼 수 있다. 각 데이터는 링크드 데이터 형식으로 표현될 수 있으며, 내용과 내용, 내용과 자원, 자원과 자원 간 관계를 구조적, 의미적으로 표현할 수 있다.
도 2는 본 발명과 관련하여, 교육과정의 주제와 성취기준을 세분화된 주제 단위로 링크드 데이터 형식으로 표현한 것을 개념적으로 나타낸 것이고, 도 3a는 미국의 교육과정과 성취기준을 설명하는 정보의 예시를 나타내며, 도 3b는 한국의 교육과정과 성취기준을 설명하는 정보의 예시를 나타낸다.
도 2 내지 도 3b를 참조하면, ASN Framework는 미국의 공통 교육과정이라 할 수 있는 ‘Common Core’와 각 주별 성취기준을 주제 단위로 모두 연결한 링크드 데이터 저장소이다.
ASN Framework는 성취기준 간 관계뿐 아니라 각 성취기준들이 학습 자원과도 연결될 수 있는 구조로 설계되어 있다.
ASN Framework는 RDF (Resource Description Framework) 형식으로 데이터를 모델링하여 의미관계를 표현하며, 모든 데이터에는 고유한 식별체계(URI: Uniform Resource Identifier)가 부여되어 링크드 데이터로 발행된다.
ASN의 데이터 구조는 크게 교육과정과 성취기준 두 가지로 구분된다. 데이터 구조는 두 가지 관점, 구조적인 관점과 의미적인 관점에서 분석할 수 있다.
성취기준 (statement)은 교육과정 (standard document)에 종속된 데이터이면서 동시에 교과와 과목 간 위계에 따라 성취기준 간 상호 수직적인 관계의 데이터로 표현될 수 있다.
각 성취기준은 의미적인 관계로 연결되는데, 의미적 관계의 유형은 특정 범위 내에서 선택할 수 있다. 관계의 유형은 선후 관계, 상호 일치 정도, 의미 확대 관계, 과목 간 참조 관계 등으로 구성된다.
성취기준을 링크드 데이터로 발생하기 위해 먼저 데이터 구조를 설계해야 하는데, 한국의 교육과정 문서와 핵심성취기준 문서를 데이터 추출 관점에서 분석한 후에 미국의 ASN Framework의 데이터 구조와 비교할 수 있다.
핵심성취기준이 정의되지 않은 교과와 과목들은 교육과정 문서에 일반 성취기준이 기술되어 있기 때문에 논리적으로 엔티티는 교육과정과 성취기준 두 가지로 분리해서 접근할 수 있다.
먼저 성취기준을 표현하기 위한 엔티티를 분석했을 때 ASN Framework와 한국의 교육과정/성취기준 문서 체계는 논리적으로 같은 위계 구조를 갖고 있다.
그러나 미국과 달리 한국은 단일 교육과정체계로 운영되기 때문에 미국의 사례처럼 성취기준과 성취기준 간 복잡한 의미적 연관관계를 고려할 필요는 없다.
한국의 성취기준은 수직적인 위계와 수평적인 전후 관계로 간결하게 표현할 수 있다.
성취기준 링크드 데이터의 확장성을 고려해서 <derivedFrom>과 <crossSubjectReference>같은 속성은 데이터 구조 설계에 미리 반영했는데, <derivedFrom> 속성은 교과서 출판사가 성취기준을 좀 더 세부적으로 발전시킬 때 사용할 수 있으며, <crossSubjectReference> 속성은 과목 간 주제의 연관관계를 설명할 필요가 있을 때 활용할 수 있다.
본 발명의 연구자는 성취기준 데이터 구조 설계를 바탕으로 링크드 데이터로 발행하는데 필요한 실제 엔티티와 속성을 설계할 때도 선행 사례인 ASN Framework의 설계 구조와 비교 분석하였다.
ASN Framework와 마찬가지로 성취기준을 링크드 데이터로 표현하고 학습 자원을 각 성취기준과 연결하는데 필요한 필수 엔티티는 다음의 표 2와 같이, 세 개로 정의할 수 있다.
Figure PCTKR2017002193-appb-T000002
또한, 각 엔티티는 다음의 도 4와 같은 엔티티 간 관계와 각 속성 정보를 사용하여 성취기준을 표현될 수 있다.
도 4는 도 3a와 도 3b의 내용을 링크드 데이터 또는 데이터베이스 형태로 저장하고 표현하기 위한 정보모델의 일례를 도시한 것이다.
도 4에 표현된 성취 기준을 표현하는 링크드 데이터 클래스 중에서 LearningResource 클래스는 학습 자원을 설명하는 메타데이터 형식을 정의하지 않으며, 세부적인 성취 기준을 설명하는 AchievementStatement 클래스와 학습 자원 간의 관계만을 정의한다. LearningResource 클래스는 어떤 유형의 학습 자원 메타데이터 형식과도 연결될 수 있는 일반 클래스이므로 학습 자원을 기술할 때는 LearningResource 클래스를 확장(extension)하여 사용할 수 있다.
국제적으로 디지털 자원을 설명하는데 사용되는 메타데이터 표준으로는 Dublin Core, Learning Resource Metadata Initiative (LRMI), Learning Object Metadata (LOM, IEEE 1484.12.1), Metadata for Learning Resources (MLR, ISO/IEC 19788 / KS X 7001) 등이 있는데, 도 4에 설명한 모델은 이 중 어느 메타데이터 표준을 사용하더라도 성취기준과 학습 자원을 연결하는데 제약은 없는 구조이다.
학습 자원을 설명하는 메타데이터 표준은 도메인으로 식별할 수 있기 때문에 LearningResource 클래스를 상속받아 도메인 정보를 추가하면 학습 자원을 세부적으로 기술할 수 있고 학습자원의 식별값을 성취기준의 식별값과 의미적으로 연결만 해주면 두 클래스 간 연결은 완성되는 것이다.
다음의 표 3은 상기 관계를 예시적으로 보여주는 것이다.
Figure PCTKR2017002193-appb-T000003
한편, 도 5는 도 4에 표현된 학습자원과 성취기준을 연결할 때의 의미관계를 여섯 가지로 표현한 것이다.
도 5를 참조하면, 가장 상단에 넓게 겹친 교집합 관계로서, 학습 자원의 개념과 역량의 개념이 많이 겹치는가? 에 대해 “예”이면 Major Correlation 속성의 예시가 표현되어 있다.
다음으로, 두 번째 위치에 조금 겹친 교집합 관계로서, 학습 자원의 개념과 역량의 개념이 조금 겹치는가? 에 대해 “예”이면 Minor Correlation속성인 예시가 표현된다.
또한, 세 번째 위치에 학습 자원 = 역량 관계로서, 학습 자원과 역량의 관련 개념이 동일한 것으로 판단할 수 있는가? 에 대해 “예”이면 Exact Correlation 속성인 일례가 표시된다.
또한, 네 번째 위치에 학습 자원 > 역량 관계로서, 학습 자원이 역량의 관련 개념뿐만 아니라 다른 개념도 포함하는가? 에 대해 “예”이면 Narrow Correlation 속성인 일례가 도시된다.
마지막 위치에 학습 자원 < 역량 관계로서, 학습 자원이 역량의 관련 개념뿐만 아니라 다른 개념도 포함하는가? 에 대해 “예”이면 Broad Correlation 속성인 일례가 도시된다.
도 5에서 정확하고 체계적인 성취기준의 표현과 학습 자원과의 연결을 위해서 일부 속성은 통제된 어휘(controled vocabulary)를 사용할 필요가 있다.
예를 들면, 학교급 및 학년 정보, 교과 및 과목명, 문서의 상태, 성취수준 유형 등과 같은 데이터는 통제된 어휘를 사용할 때 입력과 관리 측면에서 효과적이며, 활용 시에도 정확도를 높일 수 있다.
결국, 수준별 맞춤 학습에 대한 다양한 논의와 방법들이 제안되고 무료로 활용할 수 있는 학습 자원과 콘텐츠들도 세계적으로 빠르게 확산되는 추세에서, “이들 자원들이 어떻게 효과적으로 학습을 위해 구성될 수 있는가?”에 대한 방법을 본 발명을 제시한다.
종래의 학습 관리 시스템이나 교육 포털 서비스에서는 디지털 자원에 대한 메타데이터를 활용하여 일방적으로 자원을 구성하거나 사용자의 검색에 의해 활용되도록 환경을 구성해 왔다.
그러나 자원을 중심으로 한 학습 환경은 개별 학습자의 역량 수준에 반응하기 어려울 뿐만 아니라 각 자원이 교육과정의 어느 부분과 연결되는지를 주관적으로 판단할 수밖에 없기 때문에 학습자의 필요에 맞추는 데에도 한계가 있다.
미국의 ASN Framework 사례에서 볼 수 있듯이 맞춤형 학습 환경을 구성할 때 교육과정과 성취기준을 중심으로 디지털 자원을 재배치한다면 기존 학습 환경의 한계를 극복하는 대안이 될 수 있을 것으로 기대한다.
또한, 링크드 데이터로 발행된 교육과정과 성취기준은 공공 분야뿐만 아니라 교과서 출판사 또는 민간 교육 서비스에서도 확장하여 의미 관계를 그물망처럼 촘촘히 연결하는 것과 같은 확장성을 기대할 수도 있다.
무엇보다 학습 분석(learning analytics) 기술이 발전하면서 개인의 약점과 강점, 역량 수준을 진단한 후에 필요한 학습 경로(learning pathway)를 추론하여 학습 과정과 학습 자원을 추천해주는 서비스가 구현되려면, 학습 경로를 구성하는 각 노드 역할을 해줄 주제 단위 성취기준이 선결되어야 한다.
따라서 다양한 교과와 과목에 대한 성취기준을 링크드 데이터로 발행하여 이 연구에서 제안한 모델에 대한 검증과 데이터 공개 노력이 시급히 이어질 필요가 있다.
또한, 성취기준 링크드 데이터 모델은 국가 표준(KS)으로 추진되어 공공과 민간에서 규범적 참조모델로 활용되어야 하며, 더 나아가 국제적인 성취기준 연결 모델로서 발전될 필요도 있다.
그렇게 된다면 한국의 성취기준과 관련된 전 세계의 학습 자원들을 일목요연하게 검색하고 활용할 수 있는 환경이 구축될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 상황에서 필요한 학습 자료를 교육과정 카탈로그를 통해 검색하고 필요한 학습자원을 선별하여 활용하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 가장 먼저, 디지털교과서, 온라인 콘텐츠 등을 활용한 학습을 진행하다가 추가 학습자료가 필요한 상황에서 자료 검색 버튼을 클릭하는 단계(S100)가 진행된다.
다음으로, 과목, 학년, 학기, 교육과정 주제 ID를 파라미터로 활용해서, 교육과정 카탈로그 검색 및 결과 조회하는 과정이 진행될 수 있다(S200).
또한, 교육과정 카탈로그에 제시된 정보 항목(콘텐츠 유형, 비용 등)을 필터로 활용해서 콘텐츠 선별 및 가용자원을 확인하는 과정이 진행된다(S300).
이때, 제어부(180)는 유료/무료 여부 확인을 구할 수 있고(S400), 유료인 경우에는 사용자 인증 및 라이선스를 확인하는 과정(S500)이 추가적으로 요구되고, 무료이거나 S500 단계를 거친 이후에는 제어부(180)는 콘텐츠 전용 뷰어(player)를 확인하는 작업을 진행한다(S600).
만약, 설치가 필요한 경우에는, 실행안내 메타데이터에 제시된 URI로 이동 및 설치(S700)하는 단계가 진행되고, 미리 설치가 되어 있거나 S700 단계를 거친 이후에는, 콘텐츠 다운로드 및 실행환경(모바일기기 및 노트북컴퓨터)에서 콘텐츠를 재생하는 단계가 진행된다(S800).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 AR/VR 콘텐츠를 탐색하기 위한 교육과정 카탈로그에 포함되는 메타데이터의 예시를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 교육과정 ID, 교육과정 내용, 성취기준, 콘텐츠 유형(AR/VR), 비용(유료/무료), 콘텐츠명, 콘텐츠 링크, 실행환경 안내 및 뷰어 설치 URI의 카테고리를 기준으로 구체적인 내용의 메타데이터의 일례가 도시된다.
전술한 본 발명의 구성 및 방법이 적용되는 경우, 교육과정과 성취기준 정보를 기반으로 한 교육과정 카탈로그를 통해 교육을 목적으로 한 가상현실과 증간현실 콘텐츠를 효과적으로 탐색하고 호출할 수 있게 된다.
구체적으로 본 발명에 따르면, 교육을 목적으로 하는 가상현실과 증강현실 콘텐츠 정보를 포함하는 교육과정 카탈로그 메타데이터를 활용해서 세부적인 교육 목적과 필요에 최적화된 교육용 콘텐츠를 탐색하고 호출함으로써 검색의 효율성과 콘텐츠 실행환경의 상호운용성을 제공할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (12)

  1. 단말을 통해 교육과 관련된 정보가 표시되는 제 1 단계;
    사용자가 상기 단말을 통해 추가 학습을 요청하는 제 2 단계;
    상기 사용자와 관련된 파라미터를 이용하여, 미리 저장된 복수의 교육 과정 중 상기 사용자와 관련된 제 1 교육 과정을 추출하는 제 3 단계;
    외부로부터 상기 제 1 교육 과정과 관련된 적어도 하나의 제 1 콘텐츠를 상기 단말이 수신하는 제 4 단계; 및
    상기 단말을 통해 상기 제 1 콘텐츠를 가상현실 및 증강현실 중 적어도 하나를 이용하여 표시하는 제 5 단계; 를 포함하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자와 관련된 파라미터는, 과목, 학년, 학기, 교육과정 주제 및 ID를 포함하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 단계와 제 4 단계 사이에는,
    상기 외부로 상기 제 1 교육 과정을 알리는 정보를 전송하는 제 3-1 단계; 및
    상기 외부에서 상기 제 1 교육 과정과 관련된 콘텐츠 유형 및 비용을 이용하여 상기 제 1 콘텐츠를 결정하는 제 3-2 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 4 단계와 상기 제 5 단계 사이에는,
    상기 제 1 콘텐츠가 유료인지 무료인지 여부를 확인하는 제4-1 단계;를 더 포함하고,
    상기 제 1 콘텐츠가 유료인 경우, 상기 사용자와 관련된 사용자 인증 및 라이선스를 확인하는 제 4-2 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 4 단계에서는, 상기 단말이 상기 외부로부터 상기 제 1 콘텐츠를 설명하는 정보인 메타데이터를 함께 수신하고,
    상기 제 4-1 단계와 상기 제 5 단계 사이 또는 상기 제 4-2 단계와 상기 제 5 단계 사이에는,
    상기 단말에 상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어가 설치되었는지 여부를 확인하는 제 4-3 단계;를 더 포함하며,
    상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어가 설치되지 않은 경우, 상기 제 4 단계에서 수신한 메타데이터를 이용하여 상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어를 다운로드하는 제 4-4 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 메타 데이터는,
    교육과정 ID, 교육과정 내용, 성취기준, 가상현실인지 증강현실인지 여부를 나타내는 콘텐츠 유형, 유료인지 무료인지를 표시하는 비용, 콘텐츠명, 콘텐츠 링크, 실행환경 안내 및 뷰어 설치 URI 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 탐색 방법.
  7. 교육과 관련된 정보를 표시하는 디스플레이부;
    사용자의 추가 학습 요청을 입력 받는 사용자 입력부;
    상기 사용자와 관련된 파라미터를 이용하여, 미리 저장된 복수의 교육 과정 중 상기 사용자와 관련된 제 1 교육 과정을 추출하는 제어부; 및
    외부로부터 상기 제 1 교육 과정과 관련된 적어도 하나의 제 1 콘텐츠를 수신하는 무선통신부;를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 디스플레이부가 상기 제 1 콘텐츠를 가상현실 및 증강현실 중 적어도 하나를 이용하여 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 표시 단말.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 사용자와 관련된 파라미터는, 과목, 학년, 학기, 교육과정 주제 및 ID를 포함하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 표시 단말.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 무선통신부는, 상기 외부로 상기 제 1 교육 과정을 알리는 정보를 전송하고,
    상기 외부는 상기 제 1 교육 과정과 관련된 콘텐츠 유형 및 비용을 이용하여 상기 제 1 콘텐츠를 결정하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 표시 단말.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 1 콘텐츠가 유료인지 무료인지 여부를 확인하고, 상기 제 1 콘텐츠가 유료인 경우, 상기 사용자와 관련된 사용자 인증 및 라이선스를 확인하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 표시 단말.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 무선통신부는 상기 외부로부터 상기 제 1 콘텐츠를 설명하는 정보인 메타데이터를 함께 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 단말에 상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어가 설치되었는지 여부를 확인하며,
    상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어가 설치되지 않은 경우, 상기 메타데이터를 이용하여 상기 제 1 콘텐츠 전용 뷰어를 상기 무선통신부가 다운로드 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 표시 단말.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 메타 데이터는,
    교육과정 ID, 교육과정 내용, 성취기준, 가상현실인지 증강현실인지 여부를 나타내는 콘텐츠 유형, 유료인지 무료인지를 표시하는 비용, 콘텐츠명, 콘텐츠 링크, 실행환경 안내 및 뷰어 설치 URI 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 교육과정을 활용한 가상현실 및 증강현실 콘텐츠 표시 단말.
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