VR・AR技術を用いた木材加工実習支援ツールの開発

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K02731
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 入江 隆 岡山大学, 教育学域, 教授 (70253325)
• 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, 教育学研究科, 准教授 (80335570)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• 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

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について検討を行った（機能①は令和2年度，機能②は令和3年度に実装済み）。また，インターフェースを見直すことにより，より直感的な操作を可能とした。
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：タブレット端末で作成されたディジタルデータから完成予想物をVR空間に提示するためのデータ（OBJファイル）に変換する手法について検討を行った。また，AR空間へ提示するためのデータ（SCNファイル）に変換する手法を確立し，その実証を行った。具体的にはOBJ形式のデータをXcodeでSCN形式に変換する。
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，本年度についてはコロナ禍により学外のものが学校内で教育実践を行うことができなかった。令和5年度は希望する生徒に制作物の製図を描かせ，開発したカメラアプリでディジタルデータを作成し，完成予想物をVR空間及びAR空間へ提示し，その効果を視覚的，触覚的に体験させる方向で進める予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

支援ツールの開発については，ほぼ完成のめどが立っており，協力校と連絡しながら教育実践の方法と実施時期について検討を進めてきた。しかし，コロナ禍の中で学外のものが学校内で教育実践を行うことは困難な状況であり，令和4年度の実施は延期せざるを得なかった。令和5年度の教育実践に向けて，協力校と調整を行っているところである。

Strategy for Future Research Activity

教育実践の方法と実施時期について，協力校と検討を行っていく。フルスペックでの実施が困難な場合には，放課後に希望する生徒を集めて，ディジタルデータから完成予想物をVR空間及びAR空間へ提示し，その効果を視覚的，触覚的に体験させる方法も検討している。

Causes of Carryover

教育実践で必要となるタブレット端末の購入を令和5年度に遅らせたために，その残額が生じている。