가상현실이란 사용자 몰입형 체감형 인터페이스로서 공간적, 물리적 제약에 의해 현실세계에서는 직접 경험하지 못하는 상황을 간접 체험할 수 있도록 하는 기술이다. 종이에 저작된 책들이 디지털시대에 맞게 이동성을 갖춘 모바일 기기를 활용하여 가상현실로 표현되고 있다. 본 논문에서는 디지털 콘텐츠와 아날로그 종이를 융합하고 모바일 증강현실 기술을 사용하여 다양한 상호작용을 체험할 수 있게 해주는 디지로그북을 로봇학습에 적용한다. 로봇학습을 더 풍부하게 만들기 위해 동영상, 입체영상, 애니메이션 등의 중요한 요소를 3D Max에 적용하고, 보다 쉬운 로봇블록 조립을 위해서 블록들 간의 위계질서를 보다 쉽게 파악할 있도록 고안한다. 특히 모바일에서 실행되는 디지로그북은 언제 어디서나 로봇학습이 가능하다.
가상현실이란 사용자 몰입형 체감형 인터페이스로서 공간적, 물리적 제약에 의해 현실세계에서는 직접 경험하지 못하는 상황을 간접 체험할 수 있도록 하는 기술이다. 종이에 저작된 책들이 디지털시대에 맞게 이동성을 갖춘 모바일 기기를 활용하여 가상현실로 표현되고 있다. 본 논문에서는 디지털 콘텐츠와 아날로그 종이를 융합하고 모바일 증강현실 기술을 사용하여 다양한 상호작용을 체험할 수 있게 해주는 디지로그북을 로봇학습에 적용한다. 로봇학습을 더 풍부하게 만들기 위해 동영상, 입체영상, 애니메이션 등의 중요한 요소를 3D Max에 적용하고, 보다 쉬운 로봇블록 조립을 위해서 블록들 간의 위계질서를 보다 쉽게 파악할 있도록 고안한다. 특히 모바일에서 실행되는 디지로그북은 언제 어디서나 로봇학습이 가능하다.
In this paper, we apply the learning of the mobile robot insect augmented reality Digilog Book. In the era of electronic, book written in paper space just have moved to virtual reality space. The virtual reality, constraints spatial and physical, in the real world, it is a technique that enables to ...
In this paper, we apply the learning of the mobile robot insect augmented reality Digilog Book. In the era of electronic, book written in paper space just have moved to virtual reality space. The virtual reality, constraints spatial and physical, in the real world, it is a technique that enables to experience indirectly situation not experienced directly as user immersive experience type interface. Applied to the learning robot Digilog Book that allows the fusion of paper analog and digital content, using the augmented reality technology, to experience various interactions. Apply critical elements moving, three-dimensional images and animation to enrich the learning, for easier block assembly, designed to grasp more easily rank order between the blocks. Anywhere at any time, is capable of learning of the robot in Digilog Book to be executed by the mobile phone in particular.
In this paper, we apply the learning of the mobile robot insect augmented reality Digilog Book. In the era of electronic, book written in paper space just have moved to virtual reality space. The virtual reality, constraints spatial and physical, in the real world, it is a technique that enables to experience indirectly situation not experienced directly as user immersive experience type interface. Applied to the learning robot Digilog Book that allows the fusion of paper analog and digital content, using the augmented reality technology, to experience various interactions. Apply critical elements moving, three-dimensional images and animation to enrich the learning, for easier block assembly, designed to grasp more easily rank order between the blocks. Anywhere at any time, is capable of learning of the robot in Digilog Book to be executed by the mobile phone in particular.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
로봇교육은 IT․BT 등 첨단과학과 기술이 융합된 우수한 학습도구로서 로봇교구와 ICT분야와 정신의학적 치료프로그램과의 연계 융합의 실천으로 통섭적 로봇 융합 교육모델을 제시하고자한다.
또한 학제간 융합, 기술간 융합, 인적역량의 융합을 통한 유기적이고 실질적인 연계 융합의 실천으로 효과적인 과학기술기반의 사회문제해결방안이 고안되고 있다[1]. 증강현실 기술을 적용하여 Digilog Book의 디지털 스토리화는 비블리오 드라마로 재구성되고, 놀이치료를 통해 자신의 문제를 살펴보며 해결하게 하고 새로운 자아상을 형성하며 건강하게 성장할 수 있도록 곤충로봇들을 이용한 놀이치료 콘텐츠를 연구하고자 한다.
제안 방법
Unity 3D 저작도구로 상세메타데이터의 조립 로봇확장모듈, 조립로봇의 기하정보, 시나라오 등을 스크립터로 작성하고 콘텐츠를 제작한다. 3D 에디터를 사용해 게임내의 3D콘텐츠를 인터렉티브하게 구축이 가능하도록 하였다. 마커는 기존 AR시스템에서 사용되고 있는 마커 대신 마커의 일부가 가려져도 증강이 계속될 수 있도록 그림 5와 같이 Natural Marker를 사용하였다.
로봇은 전자공학 컴퓨터공학 제어학 구조학 물리학 등 과학과 기술의 융합체로서 그림 2와 같은 로봇교육을 통해 이러한 과학과 기술의 융합교육이 가능하다 로봇교육의 이러한 장점을 살려 곤충교육로봇은 로봇 블록으로 생활주변의 다양한 곤충들을 제작하고 생태학습과 연계한 로봇학습을 하는 가운데 어릴때 부터 생명에 대한 관심과 흥미를 유발하고 자연과 환경을 소중히 여기는 마음을 갖도록 하였다. 또한 학습동기를 지속시키기 위하여 그림 3과 같은 증강현실 기술을 적용한 스마트 교육콘텐츠를 개발하였다.
로봇은 S/W공학, 물리학, 컴퓨터공학, 구조학, 제어학, 전자공학 등 첨단과학과 기술이 융합된 우수한 학습도구이다. 로봇의 교육적 활용의 효과를 높이기 위해 모바일 기반의 증강현실기술을 적용하여 로봇과 상호작용이 가능한 3D체험형 게임으로 개발하여 로봇학습에 흥미와 동기유발을 촉진하고 언제 어디서나 사용이 가능하도록 구현하였다. 증강현실이란 가상과 현실세계를 융합한 환경을 의미하며 실제 대상을 관찰하고 있는 사물이나 장소에 대한 부가적인 정보나 의미를 함께 제공하는데 목적이 있다[2].
수서곤충을 소재로 제작할 로봇모델링을 인식하고 실제 블록으로 로봇을 설계 제작한다. 로봇제작과 작동 원리 프로그래밍을 학습하며 로봇으로 제작할 곤충의 생태를 교과와 연계하여 학습한다.
본 논문에서 제안하는 곤충교육로봇 증강현실 시스템은 곤충로봇을 만들어 프로그래밍하고 동작시키면서 재미있게 놀이하고 학습하며 여기에 모바일기반 증강현실기술을 적용한 스토리텔링을 도입한다. 그림 10에서 그림 14와 같이 디지로그 북의 디지털 스토리화는 창조성과 관계성 향상을 위한 역할놀이 극으로 재구성되어 학습자들이 동화 속 주인공인 로봇의 입장이 되어 깊이 교감하는 극 놀이로 응용될 수 있다.
디지털시대가 도래하면서 종이책이 새로운 미디어 환경에서 새로운 커뮤니케이션의 형식으로 진화하게 되었다. 본 논문에서는 증강현실 기술을 이용한 새로운 책 디지로그 북을 통하여 그림 7과 같이 로봇을 제작하기에 앞서 디지털스토리텔링 형식을 통해 이야기 나누고 학습자와 로봇이 상호작용을 하면서 학습에 도입한다. 로봇 학습주제는 학습자에게 자연과 환경에 대해 관심을 가지고 자연과의 소통의 기회로 삼아 능동적으로 탐구하고 학습하는 태도를 길러주기 위해 그림 8처럼 생활주변의 곤충을 소재로 다루었다.
증강현실이란 가상과 현실세계를 융합한 환경을 의미하며 실제 대상을 관찰하고 있는 사물이나 장소에 대한 부가적인 정보나 의미를 함께 제공하는데 목적이 있다[2]. 사용자 주도형 실감체험을 위한 가상공간 기반의 3D콘텐츠를 적용하여 실제 로봇 주위에 가상환경의 증강이라는 개념을 도입하여 증강하는 기술을 활용해서 그림 1과 같은 로봇콘텐츠를 개발하였다. 가상의 오브젝트는 Natural Marker(QR code)를 모바일 카메라가 인식하고 무선 통신 프로토콜에 의한 Bluetooth의 Search Bluetooth Connect 과정을 거쳐 AR Scene이 모바일화면에 Load되고 게임이 실행된다.
새롭고 흥미로우며 언제 어디서나 모바일 등을 이용해서 손쉽게 학습할 수 있도록 그림 9와 같이 모바일 기반으로 증강현실을 구현하도록 개발되었다.
수서곤충을 소재로 제작할 로봇모델링을 인식하고 실제 블록으로 로봇을 설계 제작한다. 로봇제작과 작동 원리 프로그래밍을 학습하며 로봇으로 제작할 곤충의 생태를 교과와 연계하여 학습한다.
디지털시대가 도래하면서 사회문화적 환경이 변화하고 있다. 증강현실기술을 적용하여 종이책과 디지털 미디어의 결합을 시도한 새로운 개념의 책이 디지로그 북을 제안한다. 증강현실은 현실세계에 존재하는 기존의 정보들을 가상의 3차원 모델이나 그래픽을 이용하여 사용자가 인지하기 좋은 형태로 증강시켜주는 기술이다[3].
대상 데이터
본 논문에서는 증강현실 기술을 이용한 새로운 책 디지로그 북을 통하여 그림 7과 같이 로봇을 제작하기에 앞서 디지털스토리텔링 형식을 통해 이야기 나누고 학습자와 로봇이 상호작용을 하면서 학습에 도입한다. 로봇 학습주제는 학습자에게 자연과 환경에 대해 관심을 가지고 자연과의 소통의 기회로 삼아 능동적으로 탐구하고 학습하는 태도를 길러주기 위해 그림 8처럼 생활주변의 곤충을 소재로 다루었다.
3D 에디터를 사용해 게임내의 3D콘텐츠를 인터렉티브하게 구축이 가능하도록 하였다. 마커는 기존 AR시스템에서 사용되고 있는 마커 대신 마커의 일부가 가려져도 증강이 계속될 수 있도록 그림 5와 같이 Natural Marker를 사용하였다. 언어는 자바스크립트, C#을 사용한다.
후속연구
디지로그 북은 종이책이 데이터베이스의 저장고가 되고 책을 디지털과 결합만 하면 책과 연관된 잘 정리된 정보와 증강현실기술을 적용한 디지털 스토리텔링이 사용자에게 보여지는 것이다. 스토리텔링화된 콘텐츠들을 통해 책은 한 분야의 책이 아닌 한 권의 책을 통해 다양한 분야를 넘나드는 다학문적 사고가 가능할 것이다. 책을 통해 여러 학문이 자연스럽게 통합되고 이 책을 통해 배움을 익힌 세대들은 융합적 소양과 다학문적 사고를 가지게 될 것이다[4].
디지털 매체의 특징인 상호작용성과 네트워크성의 복합성을 로봇교육의 특성과 결합함으로서 디지털스토리텔링과 상호작용체험이 가능하게 되었다. 이는 향후에 로봇을 통한 통섭과 융합 교육의 새로운 장르로 안정화될 것으로 기대한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
가상현실이란 무엇인가?
가상현실이란 사용자 몰입형 체감형 인터페이스로서 공간적, 물리적 제약에 의해 현실세계에서는 직접 경험하지 못하는 상황을 간접 체험할 수 있도록 하는 기술이다. 종이에 저작된 책들이 디지털시대에 맞게 이동성을 갖춘 모바일 기기를 활용하여 가상현실로 표현되고 있다.
디지로그 북을 통해 얻을 수 있는 효과는 무엇인가?
디지로그 북은 종이책이 데이터베이스의 저장고가 되고 책을 디지털과 결합만 하면 책과 연관된 잘 정리된 정보와 증강현실기술을 적용한 디지털 스토리텔링이 사용자에게 보여 지는 것이다. 스토리텔링화된 콘텐츠들을 통해 책은 한 분야의 책이 아닌 한 권의 책을 통해 다양한 분야를 넘나드는 다학문적 사고가 가능할 것이다. 책을 통해 여러 학문이 자연스럽게 통합되고 이 책을 통해 배움을 익힌 세대들은 융합적 소양과 다학문적 사고를 가지게 될 것이다[4].
증강현실의 목적은 무엇인가?
로봇의 교육적 활용의 효과를 높이기 위해 모바일 기반의 증강현실기술을 적용하여 로봇과 상호작용이 가능한 3D체험형 게임으로 개발하여 로봇학습에 흥미와 동기유발을 촉진하고 언제 어디서나 사용이 가능하도록 구현하였다. 증강현실이란 가상과 현실세계를 융합한 환경을 의미하며 실제 대상을 관찰하고 있는 사물이나 장소에 대한 부가적인 정보나 의미를 함께 제공하는데 목적이 있다[2]. 사용자 주도형 실감체험을 위한 가상공간 기반의 3D콘텐츠를 적용하여 실제 로봇 주위에 가상환경의 증강이라는 개념을 도입하여 증강 하는 기술을 활용해서 그림 1과 같은 로봇콘텐츠를 개발 하였다.
참고문헌 (4)
Jae-Hyeop Han, Jong-Hoon Seo, Won-Sung Sohn, Jin-Yong Choi, Design of Augmented Reality based Contents for the Future of Education, Journal of Korea Multimedia Society, Vol 12, No. 2, 2009.
Yong-Suk Park, Dea-Woo, Park, Educational Insect Robot Content use of play(Game) for the Nuri Process Education of Creative in Smartphone, Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference, Vol. 17, No. 2, pp77, 2013.
Haesun Kim, Woontack Woo, Digilog-book: A Novel Concept of Media, Proceedings of the Human Computer Interaction Korea Conference, 2009.
R. Azuma, "A Survey of Augmented Reality," Presence-Teleoperators and Virtual Environments, Vol.6, No.4, pp.355-386,1997.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.