2018 Fiscal Year Annual Research Report

Chemistry Leaning Support System using HMD and AR Technology

Research Project

Project/Area Number	16K01072
Research Institution	Hiroshima City University
Principal Investigator	岡本勝広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (30453210)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	拡張現実感 / バーチャルリアリティ / 化学学習 / 体験学習 / 教育工学
Outline of Annual Research Achievements	本研究ではARおよびVRを活用したヘッドマウント型化学学習支援手法の開発を行った。ヘッドマウントディスプレイを活用することによりより臨場感のある体験に基づいた学習を実現できた。学習者が体験する環境としてARとVRを活用した大きく分けて二種類の方法を実現した。 AR型ではカメラ映像に仮想的な実験器具などや提示情報などの環境を重ねて表示することで、学習者から見ると実世界で体験しているような環境を実現した。本年度は特に実装したプロトタイプシステムについて体験した被験者からのフィードバックを行い体験上の問題点の改善や学習に対する意見の導入などチューニングを繰り返した。そして、そのシステムを用いて評価実験を行い，従来に行ってきたAR型化学学習環境との比較を行い，手法の有用性を確認した．また，VR型では完全に学習環境を仮想的に作成できるため制約が少なく自由に環境を実装できる利点がある。一方で実際の空間が見えないため，AR型と比較して違和感が存在する可能性も高く，自身の手が見えないため操作性にも問題が残る．そのためこの二点について，より柔軟な手法としてVR空間に広大な実験環境を実装した手法とUIを工夫することでAR型では困難であった操作を実現する手法および，よりリアリティの高い実験器具や環境のCGの導入と自身の手先位置に対応するデバイスの位置表示を行うことによる操作性の向上を目指した．これらの実装および評価実験によりAR側では困難であった点の実現やAR型に近づく操作性の改良が可能であることを示した。