KR20120060673A

KR20120060673A - 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치

Info

Publication number: KR20120060673A
Application number: KR1020100122292A
Authority: KR
Inventors: 김칠수; 정해석; 정헌; 엄한용
Original assignee: (주)트론트
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2012-06-12

Abstract

본 발명은 구조물 모형의 구상과 완구블록의 조립을 통한 구조물 모형의 제작에 따른 학습과, 모델링 영상을 통한 구조물 모형의 분석 학습이 가능하도록 한 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치에 관한 것으로, 본 발명에서는 내설된 전자테크에 완구블록의 고유정보를 기록한 완구블록과; 상기 완구블록의 조립을 통해 형성되는 구조물 모형의 형성공간을 제공하는 베이스와; 상기 베이스의 상부에 형성된 구조물 모형을 스캔하여 구조물 모형을 형성하는 각 완구블록의 전자테그를 인식하여서, 전자테그에 기록된 각 완구블록의 고유정보와 좌표정보를 추출하는 스캐닝 모듈과; 상기 추출된 완구블록의 고유정보와 좌표정보를 통해 구조물 모형을 모델링한 모델링 영상을 생성하고, 이 모델링 영상을 디스플레이하는 모델링 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

Description

완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치{Training apparatus for construction modeling using toy block}

본 발명은 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조물 모형의 구상과 완구블록의 조립을 통한 구조물 모형의 제작에 따른 학습과, 모델링 영상을 통한 구조물 모형의 분석 학습이 가능하도록 한 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치에 관한 것이다.

일반적으로, 완구블록을 통한 구조물 모형의 제작하는 학습은 학습자 스스로 다양한 구조물 모형의 형상을 구상하고, 이 구상에 따라 완구블록을 조립하게 되므로, 학습자의 창의성이 배양하고 완구블록의 조립을 통한 구조물 모형의 형성과정에 공간감각과 입체적인 완구블록의 이해를 돕는 등, 매우 유익한 학습방법으로 널리 알려져 있다.

그런데, 이러한 유익성을 갖는 완구블록을 통한 구조물 모형의 제작 학습은, 학습자가 구상한 대로 완구블록을 단순 조립하여 구조물 모형을 형성하는 형태로 이루어 왔고, 또 한정된 형태의 완구블록을 통해 구조물 모형을 제작하므로, 제작할 수 있는 구조물 모형의 형태가 제약이 발생될 수 밖에 없다.

이에 따라, 완구블록을 통한 구조물 모형 제작학습을 반복하면, 학습자가 유희성을 느낄 수 없고, 흥미감이 떨어지는 문제점이 지적되었고, 이에 따라 유희성과 흥미감을 고취시키기 위해 새로운 형태를 갖는 수많은 완구블록을 구매하여야 만 하였다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 완구블록을 통한 구조물 모형 학습과, 모델링을 통한 구조물 모형의 분석 학습을 유기적으로 접목시켜, 구조물 모형의 설계 및 제작과정과, 모델링 영상의 분석과정을 통해 흥미성과 유희성 및 학습효과가 배가되도록 한 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치는,

내설된 전자테크에 완구블록의 고유정보를 기록한 완구블록과; 상기 완구블록의 조립을 통해 형성되는 구조물 모형의 형성공간을 제공하는 베이스와; 상기 베이스의 상부에 형성된 구조물 모형을 스캔하여 구조물 모형을 형성하는 각 완구블록의 전자테그를 인식하여서, 전자테그에 기록된 각 완구블록의 고유정보와 좌표정보를 추출하는 스캐닝 모듈과; 상기 추출된 완구블록의 고유정보와 좌표정보를 통해 구조물 모형을 모델링한 모델링 영상을 생성하고, 이 모델링 영상을 디스플레이하는 모델링 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 스캐닝부는 구조물 모형과 이를 안치한 베이스를 중공부에 수용하는 터널몸체와; 상기 터널몸체로 진입된 구조물 모형의 각 완구블록에 내설된 전자테그를 인식하는 하나 이상의 감지 센서부; 및 상기 감지 센서부를 통해 인식된 전자테그를 통해 완구블록의 고유정보와 좌표정보를 추출하는 분석부를 포함하여 구성된다.

보다 바람직하게는 상기 모델링 모듈에, 완구블록의 고유정보별로 색상 데이터와, 질감 데이터, 및 형상 데이터를 포함하는 편집패턴을 저장한 데이터 베이스와; 상기 모델링 된 영상에 포함된 각 완구블록을 데이터 베이스에 저장된 편집패턴에 따라 편집하는 편집부를 부가하고 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 학습자에 의한 조립을 통해 구조물 모형을 형성하는 완구블록에 완구블록의 고유정보가 기록된 전자테그를 설치하여, 스캐닝 모듈을 통한 구조물 모형을 형성하는 각 블록의 고유정보와 좌표정보를 추출하고, 모델링 모듈을 통해 구조물 모형의 모델링 영상을 화면에 디스플레이하도록 하고 있다.

이에 따라, 유아나 어린이 등 모델링에 전문적인 지식이 없는 학습자도, 자신이 구상한 다양한 형태의 구조물 모형을 완성하면 이를 모델링하는 것이 가능하므로, 완구블록의 조립을 통하여 창의성을 배양할 수 있고, 또 입체적으로 모델링된 모델링 영상을 통해 구조물 모형의 형태를 분석하는 것이 가능하므로, 모델링에 대한 기초적인 지식의 습득이 가능하고, 또 흥미 유발이 가능하다.

특히, 본 발명에서는 학습자의 취향에 따라 편집부를 통해 데이터 베이스에 저장된 다양한 편집패턴을 통해 모델링 영상의 편집이 가능하도록 하고 있다.

이에 따라, 다양한 패턴을 갖는 완구블록 없이도, 모델링 영상의 편집을 통해 다양한 편집패턴을 갖는 완구블록으로 편집된 모델링 영상을 확인할 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치의 외형 구성을 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치의 전체 구성을 보여주는 블록도이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치에 있어, 리드 이송부를 통한 베이스의 이송구조를 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 구조물 모형의 모델링 학습장치(1)는, 학습자가 자신의 구상에 따라 완구블록(110)을 조립하여 소정의 구조물 모형(100)을 형성하면, 스캐닝 과정을 통해 구조물 모형(100)을 구성하는 완구블록(110)의 고유정보와 좌표정보를 추출하고, 이 추출된 완구블록의 고유정보와 좌표정보에 따라 모델링을 실시하여 구조물 모형의 모델링 영상(200)을 생성하도록 구성한 것이다.

상기 구조물 모형의 모델링 학습장치(1)는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 내설된 전자테크(111)에 완구블록의 고유정보를 기록한 완구블록(110)과; 상기 완구블록(110)의 조립을 통해 형성되는 구조물 모형(100)의 형성공간을 제공하는 베이스(10)와; 상기 베이스(10)의 상부에 형성된 구조물 모형(100)을 스캔하여 구조물 모형을 형성하는 각 완구블록(110)의 전자테그(111)를 인식하여서, 전자테그(111)에 기록된 각 완구블록의 고유정보와 완구블럭의 좌표정보를 추출하는 스캐닝 모듈(20)과; 상기 추출된 완구블록(110)의 고유정보와 좌표정보를 통해 구조물 모형을 모델링한 모델링 영상(200)을 생성하고, 이 모델링 영상(200)을 화면(33)에 디스플레이하는 모델링 모듈(30)을 포함하여 구성된다.

여기서, 각 완구블록(110)에 장착된 전자테그(111)에는 완구블록(110)의 형상, 모양, 크기, 질감, 재질 등의 고유정보가 기록되며, 상기 전자테그(110)로는 감지 센서부(22)의 근접을 통해 기록된 고유정보의 인식이 가능하고, 또 전자테그(111)를 통해 조립된 완구블록(110)의 좌표정보의 추출이 가능한 RFID 등이 채택될 수 있으며, 이를 통한 좌표 정보의 추출과 고유정보의 인식은 공지의 것이다.

그리고, 상기 스캐닝 모듈(20)은 구조물 모형(100)과 이를 안치한 베이스(10)를 중공부(21a)에 수용하는 터널몸체(21)와; 상기 터널몸체(21)에 설치되어 구조물 모형(100)의 각 완구블록(110)에 내설된 전자테그(111)를 인식하는 감지 센서부(22); 및 상기 감지 센서부(22)를 통해 인식된 전자테그(111)를 통해 완구블록(110)의 고유정보와 좌표정보를 추출하는 분석부(23)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 구조물 모형(100)의 안치공간을 제공하는 베이스(10)에는, 전류를 인가받아 회전력을 생성하는 전동모터(11a)와; 상기 전동모터(11a)로부터 회전력을 인가받아 정역 회전하는 볼스크루(11b)를 포함하여 구성된 리드 이송부(11)가 설치되어, 구조물 모형(100)을 안치한 베이스(10)가 리드 이송부(11)의 이송작용에 의해 스캐닝 모듈(20)의 터널몸체(21) 중공부(21a)로 서서히 진입하도록 한다.

*** 도면상에 미설명 부호, 10a는 볼스크루를 베이스에 관통된 상태로 체결하여 연결하는 연결브라켓이고, 11c는 베이스(10)의 하부에 형성된 지지롤러(10b)의 이송경로를 제공하는 이송레일임.***

즉, 리드 이송부(11)의 전동모터(11a) 및 볼스크루(11b)가 정회전하면 구조물 모형(100)을 안치한 베이스(10)는 타편으로 이송하여 스캐닝 모듈(20)의 터널몸체(21) 중공부(21a)로 진입하고, 리드 이송부(11)의 전동모터(11a) 및 볼스크루(11b)가 역회전하면 구조물 모형(100)을 안치한 베이스(10)는 타편으로 이송하여 스캐닝 모듈(20)의 터널몸체(11)에 배출되는 것이다.

따라서, 학습자가 전자테그(111)가 매설된 완구블록(110)들을 조합시켜 베이스(10)의 상부에 소정의 구조물 모형(100)을 형성하면, 상기 구조물 모형(100)을 안치한 베이스(10)는 리드 이송부(11)의 이송작용에 의해 스캐닝 모듈(20)의 터널몸체(21)로 서서히 진입된다.

이러한 과정 중에 터널몸체(21)에 배치된 각 감지 센서부(22)들은, 중공부(21a)로 진입되는 구조물 모형(100)을 스캔하여 구조물 모형(100)을 구성하는 각 완구블록(110)의 전자테그(111)를 인식하는 한편, 분석부(23)로 하여금 전자테그(111)에 기록된 완구블록(110)의 고유정보와 각 완구블록(110)의 좌표정보를 추출하게 된다.

여기서, 전자테그를 인식한 감지 센서부가 전자테그(111)에 기록된 고유정보를 추출하고, 또 전자테그(111)의 위치한 좌표정보를 검출하는 기술은 주지관용의 기술이다.

본 발명에서는 일 예로 상기 베이스(10)의 상부에 전자테그가 내설된 다양한 형태의 완구블록(110)들을 조합시켜 건축 구조물 모형(100)을 형성하고, 이 건축 구조물 모형(100)을 스캐닝 모듈(20)에 진입시켜 스캐닝 모듈(20)의 감지센서부(22)와 분석부(23)를 통해 건축 구조물 모형(100)을 구성하는 각 완구블록(110)의 전자테그(111)를 통해 완구블록(110)의 고유정보와 조합된 완구블록의 좌표정보가 추출되도록 하고 있다.

이러한 과정을 통해 스캐닝 모듈(20)에서 추출된 구조물 모형(100)의 완구블록 고유정보와 좌표 정보는 모델링 모듈(30)로 인가되고, 모델링 모듈(30)은 스캐닝 모듈(20)에서 추출된 구조물 모듈를 구성하는 각 완구블록의 고유정보와 좌표 정보를 통해 구조물 모형을 입체적으로 입체적으로 모델링하여 구조물 모형의 모델링 영상(200)을 생성하는 한편, 이 모델링 영상(200)을 화면(33)에 디스플레이하여 학습자에게 제공한다.

따라서, 본 실시예에 따른 구조물 모형 모델링 학습장치를 통해 학습자는, 완구블록을 조립하여 각종 건축물이나 장치를 포함하는 구조물 모형을 형성하는 과정에 창의성과 성취감이 배양될 수 있고, 또 구조물 모형을 입체적으로 모델링한 모델링 영상의 분석을 통해 자신의 제작한 모델링 영상을 분석하는 것이 가능하다.

이와 더불어 본 실시예에서는 모델링 모듈(30)에, 입체적으로 모델링된 구조물 모형의 모델링 영상(200)을 편집할 수 있는 수단을 부가하여, 학습자는 자신의 구상 및 취향에 따라 구조물 모형을 입체적으로 모델링한 모델링 영상(200)을 다양한 패턴으로 편집 가능하도록 한다.

이를 위해 본 실시예에서는 상기 모델링 모듈(30)에, 모형 완구블록의 고유정보별로 색상 데이터와, 질감 데이터, 및 형상 데이터를 포함하는 편집패턴을 저장한 데이터 베이스(31)와; 상기 모델링 영상(200)에 포함된 각 완구블록을 데이터 베이스에 저장된 편집패턴에 따라 편집하는 편집부(32)를 부가하고 있다.

따라서, 모델링 영상(200)에서 편집을 요하는 완구블록에 대하여, 학습자는 편집부(32)를 통해 데이터 베이스(31)에 저장된 색상 데이터나, 질감 데이터, 형상 데이터 등의 다양한 편집패턴을 통해 편집한다.

그리고, 이러한 편집 과정을 통해 모델링에 따른 편집기술의 습득이 가능하며, 또 자신의 취향에 적합한 형태의 모델링 영상의 획득이 가능하다.

1. 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치.
10. 베이스
11. 리드 이송부
11a. 전동모터 11b. 볼스크루
20. 스캐닝 모듈 21. 터널몸체
21a. 중공부 22. 감지 센서부
23. 분석부
30. 모델링 모듈 31. 데이터 베이스
32. 편집부 33. 화면
100. 구조물 모형
110. 완구블록 111. 전자테그
200. 모델링 영상

Claims

내설된 전자테크에 완구블록의 고유정보를 기록한 완구블록과; 상기 완구블록의 조립을 통해 형성되는 구조물 모형의 형성공간을 제공하는 베이스와; 상기 베이스의 상부에 형성된 구조물 모형을 스캔하여 구조물 모형을 형성하는 각 완구블록의 전자테그를 인식하여서, 전자테그에 기록된 각 완구블록의 고유정보와 좌표정보를 추출하는 스캐닝 모듈; 및 상기 추출된 완구블록의 고유정보와 좌표정보를 통해 구조물 모형을 모델링한 모델링 영상을 생성하는 모델링 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치.
제 1항에 있어서, 상기 스캐닝부는 구조물 모형과 이를 안치한 베이스를 중공부에 수용하는 터널몸체와; 상기 터널몸체로 진입된 구조물 모형의 각 완구블록에 내설된 전자테그를 인식하는 하나 이상의 감지 센서부; 및 상기 감지 센서부를 통해 인식된 전자테그를 통해 완구블록의 고유정보와 좌표정보를 추출하는 분석부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치.
제 1항에 있어서, 상기 모델링 모듈에는, 완구블록의 고유정보별로 색상 데이터와, 질감 데이터, 및 형상 데이터를 포함하는 편집패턴을 저장한 데이터 베이스와; 상기 모델링 된 영상에 포함된 각 완구블록을 데이터 베이스에 저장된 편집패턴에 따라 편집하는 편집부가 부가된 것을 특징으로 하는 완구블록을 이용한 구조물 모형의 모델링 학습장치.