2018 Fiscal Year Research-status Report
Educational evaluation system using application for nurturing 3 dimensional space grasping ability
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18K09714
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| Research Institution | Meirin College |
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Principal Investigator |
木暮 ミカ 明倫短期大学, 歯科衛生士学科, 教授 (10300104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 圭一 明倫短期大学, 歯科技工士学科, 講師 (60389955) [Withdrawn]
高橋 英和 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (90175430)
宮崎 秀夫 明倫短期大学, 歯科衛生士学科, 教授 (00157629)
飛田 滋 明倫短期大学, 歯科技工士学科, 教授 (90323980)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | AR / 拡張現実 / スマートフォン用アプリケーション / 立体教材 / 歯形彫刻 / MCT / 切断面実形視テスト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
apple社より公開されているiOS11の正式版とAR（Augmented Reality）アプリの開発をサポートする「ARKit」フレームワークのサンプル集「ARKit-Sampler」を用いて.ARKitは,現実の映像へのオブジェクトの重ね合わせにより水平な面を検出し,映像内の距離計算などの機能を提供するものである.ARとは,デバイスのカメラからのライブビューに2Dまたは3Dの要素を追加し,それらの要素があたかも現実の世界に存在するかのようなユーザーエクスペリエンスを提供できるものである.ARKitはデバイスのモーショントラッキング,カメラでのシーンキャプチャ,高度なシーン処理を行う機能を含み,AR体験を容易にユーザに提供することができるようにするものである.今回発表されたフレームワークの特徴には以下のようなものがある.1）デバイスのモーショントラッキング,向きだけではなく平行移動も追跡できる,いわゆるポジショントラッキングを扱える.2）カメラ画像からの特徴点の抽出と,ジャイロほかセンサー値を用いて,デバイスの現実空間上の位置や向きを現実世界のスケールにあった形で把握することが可能.3）対応機種であれば,機種毎のカメラ・レンズ・センサーの事前チューニングは必要ない.4）現実空間上の特徴点の座標群である,ポイントクラウドの情報が取得できる.5）周囲の明るさを推定することができ,バーチャル空間上のライティングに反映させることができる.
今回はこのARKitを用いて,本研究で製作した歯形彫刻実習の到達目標となる3Dモデルを実際の製作物上に３次元的に重畳表示させるアプリを開発した.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在開発したアプリの要件は「アプリを立ち上げるとカメラが起動する」「カメラ越しの床上にオブジェクトを配置する」「3Dオブジェクトをタップすると回転する」である.
開発環境：Apple社製iPhoneおよびiPad(iOS11),使用言語：Swift 4.0,3Dモデル：CTのDicomデータを.daeファイルに変換してXcodeのプロジェクト内に取り込み使用した.
完成したアプリはアップル社が運営している音楽や動画配信およびアプリケーション提供などを行うコンテンツ配信サービス「iTunes Store」上で無料公開した.
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度末に,今後の開発内容について研究協力者との会議打ち合わせを実施し,以下の内容を考慮して引き続きアプリの開発を継続することを確認した.
1.実習成果物の形態分析アプリとしてブラッシュアップする：実習成果物の画像を加工して輪郭線を自動抽出後,見本と照合し特徴量を計算して自動評価するまでを設計する.
2.完成までの各段階をモーフィングにより仮想空間上で確認できるバーチャルシミュレーション動画を製作,これを開発したアプリに実装する.
3. MCTを基に,歯牙を用いた独自の修正空間認識力テストを作り,これをを2D表示した場合と本アプリケーションにより3Dで表示したものを比較することで,このアプリによる学習支援手法の有効性を検証する.
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| Causes of Carryover |
アプリ開発に必要な実機の購入が必要となったため.
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