2022 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 – 2024-03-31
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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，ものづくりや計測を行う実験学習が重要であり，近年は指導者と学習者の様々な設備環境にも対応できる仮想現実(virtual reality; VR)を用いた実験教育が期待されている。しかしながら，現行のVR技術を実験教育に用いる場合には，身体に装着するデバイスが作業の妨げとなったり，利用者が周囲環境から遮断され孤立した学習に陥りやすいなどの問題点があり，他の実験者との共同作業を必要とする科学技術系の高度な実験への対応が困難である。このような背景を踏まえ本研究は，装着デバイスを必要としない完全無装着型の複合現実 (mixed reality; XR) の技術を構築し，グループによる共同作業を伴う実験学習を可能とする新しい教育システムを開発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システムを構築し，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。また，一般の実験教育で用いられている各種シミュレータと提案システムを連携させることを可能にし，実際の機器を使用する実験と同様の学習ができるバーチャル計測システムを開発した。さらに，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高度な実験教育に対応できるようにシステムを発展させて，その有用性を評価する研究を行っている。以上の研究成果により，空中に表示される立体映像に対して，実際の実験における作業と同様の体験が可能な新しい実験教育システムの技術が構築され，グループ作業を必要とする高度な実験に対応できる実用性の高い教育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
これまでの研究で開発した完全無装着型MRシステムを実験教育に応用する研究の成果が，ほぼ当初の計画どおりに得られている。ただし，実験教育システムとしての有用性を向上させるために，今後の研究において部分敵な改良と評価実験が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究では、提案システムにおけるソフトウェア開発により，実験教育支援システムとしての実用性の向上と評価に関する研究を行う。具体的には，映像処理の精度を向上させて，教育支援システムとしての使いやすさを改良するための研究を行い，これまでに判明している課題点を克服する。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 |
成果発表のための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，今後の成果発表(英文論文)に必要となる専門業者による校閲のために使用する。
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