VR・AR技術を用いた木材加工実習支援ツールの開発
| Project/Area Number |
19K02731
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
入江 隆 岡山大学, 教育学域, 教授 (70253325)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森岡 弘 山口大学, 教育学部, 教授 (00249848)
平田 晴路 岡山大学, 教育学研究科, 特任教授 (70189835)
笠井 俊信 岡山大学, 教育学域, 教授 (80335570)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
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| Keywords | 中学校技術・家庭科 / 技術分野 / 材料と加工の技術 / 設計 / 製図 / AR技術 / VR技術 / 仮想現実 / 拡張現実 / 教材開発 / 問題解決能力 / 技術教育 |
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| Outline of Research at the Start |
中学校技術科において木製品の製作が行われる。作ることだけが目的ではなく，ものづくりを通して生徒の問題解決能力を高めることが大切である。しかし授業時間数の制約から，生徒に試行錯誤させることが難しい現状がある。
私たちは，VR・AR技術を用いることにより，「設計」段階において生徒が問題点を容易に把握し，繰り返し設計の見直しが可能となる支援ツールを開発する。具体的にはVR技術を用いて生徒が構想した製作品を仮想空間に呈示し，3次元力覚提示装置を利用して直接触り，回転させて観察できるようにする。またAR技術を用いて完成予想物を現実空間上に呈示し，サイズ感，周囲との調和等を体験できるようにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生徒が「材料と加工の技術」の授業の「設計」段階で完成予想物の問題点，改善点に気付くことを支援するツールの開発を目的とし，本年度は以下の取組を行った。
１．完成予想物が描かれた製図をタブレット端末で写真撮影するアプリの開発：このアプリに必要とされる機能は，①生徒が描いた製図を写真撮影し，各生徒専用のフォルダに保存する，②撮影した写真の歪みを修正する，③写真から完成予想物を構成する部材を抽出し，ディジタルデータ化する，の3点である。本年度は③の機能の実現に必要なデータ処理プログラムを開発し，アプリを完成させた。
２．完成予想物のVR（仮想現実）空間及びAR（拡張現実）空間への提示：完成予想物のVR（仮想現実）空間への提示については，完成予想物のデータ（OBJファイル）を簡単に呼び出して3次元力覚呈示装置により，完成予想物を触り，掴み，回転させ，利用者が自由に観察できるようにした。完成予想物のAR（拡張現実）空間への提示については，利用者が設置したい場所（現実空間）に正確な大きさで表示し，サイズ感，周囲との調和等を体験できるようにした。
３．教育実践の準備：協力校と連絡を取り合い，開発中の教材を学校現場で利用する教育実践の方法について検討を行ったが，令和5年度に中学校における教育実践は実現できなかった。その代替として中学校技術科の教員を目指す大学生に支援ツールを体験してもらい，操作性，完成予想物の問題点や改善点を把握しやすいかどうか，等のフィードバックを得た。
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Report
(5 results)
Research Products
(4 results)
