2021 Fiscal Year Research-status Report
空中操作が可能な完全無装着型MRの開発とグループ実験教育支援システムへの応用
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19K03079
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
竹村 淳 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20297617)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 教育支援システム / バーチャルリアリティ / 実験教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
理工学分野の教育においては，「ものづくり」を含む実験教育が重要であり，近年は指導者と学習者の様々な設備や環境に対応できる仮想現実(virtual reality; VR)，拡張現実(augmented reality; AR)，およびこれらを複合させた完全無装着型の複合現実(mixed reality; MR)を応用した実験教育が期待されている。しかし，現行の技術では，個々の利用者が身体にデバイスを装着する必要があるため，実験作業の妨げとなったり，複数の利用者による共同作業ができないなど，理工系分野における高度な実験教育に用いることが困難である。このような背景を踏まえて本研究は，身体に装着するデバイスを必要しない完全無装着型のMRを開発し，グループによる共同作業を伴う高度な実験を教育支援システムに応用することを目的とする。
これまでの研究では，裸眼立体映像と触覚提示を組み合わせた完全無装着型のMRシステムを開発し，回路やロボットなどの「ものづくり」を伴う理工系の実験教育システムへの応用を試みた。さらに令和3年度の研究では，この実験教育システムを発展させて，個人の学習のみを対象とするのでなく，遠隔地のメンバーを含むグループによる共同作業を伴う技術開発向けの高度な実験教育に利用することを可能にする研究を行った。以上の研究成果によって，空中に表示される立体映像に対して，実験における作業と同等の体験を得ることが可能な実験教育支援システムの技術が構築され，グループ学習を必要とする専門性の高い「ものづくり」実験教育に対応させることが可能な実用性の高い教育支援システムを実現することが期待できる。
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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
本研究で提案する完全無装着型MRの開発，及びグループの作業を伴う高度な実験教育支援システムへの応用に向けた研究の成果が，ほぼ当初の計画どおりに得られている。ただし，提案システムで用いられている画像処理の精度やシステムの使いやすさについては，今後の研究で改善すべき課題点がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究で構築した実験教育支援システムの実用性を向上させるためのソフトウェア開発と評価実験を行う。具体的には，グループで行う実験教育への対応に必要な画像処理の精度の向上，及びシステムの使いやすさを改良するための研究を行うことにより，これまでの研究で構築したシステムにおいて判明した課題点を克服する。また，国外の学会において研究成果発表を行う。
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| Causes of Carryover |
成果発表を行う学会がオンラインで開催されたことにより，旅費の使用がなかったため次年度使用額が生じた。次年度使用額は，今後の研究成果の発表(論文，国際学会) のための校閲と掲載料として使用する。
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