2021 Fiscal Year Research-status Report
実際の実験器具を用いたAR型化学学習支援システムの開発
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20K03070
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
岡本 勝 広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (30453210)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 手形状認識 / イオン化傾向 / 化学学習支援 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
手の動作を赤外線カメラを用いて自動認識し、その結果を用いて仮想空間内の実験器具を操作し実験を行っていけるインタフェースを用いたイオン化傾向実験を通じた学習を対象とした学習支援システムを実装した．
本システムでは机の上に仮想的な実験器具があることを想定し、その対象に向けて手を動かし把持操作などを行うことによって仮想実験器具操作を行うことができ、通常であれば存在しないメニューアイテムなども実際に存在する器具と同様に把持操作を中心としたユーザーインタフェースで操作可能となる。そしてこれらの操作に基づいて現実での操作と仮想的なCGやインタフェースボタンを融合した仮想実験空間の表示方法を開発した。
また、そのシステムを用いた評価実験を行い、テキストベースでの従来の学習手法との比較検証を行い、本手法の優位性や学習過程の効果などを測定考察した．
一方で、赤外線カメラの特性上、正確な動作の検出が困難となる事例が多発したため、屋内における光源および外光による影響の検証および適切なライティング状況の確認やその理想に近い環境を作り出すためのデータ収集及び検討を行った．
また、従来研究史的マーカー利用型システムの延長線上としての研究目的の実現やVRの特徴をより組み込んだ形でのヘッドマウントディスプレイの特性を強調したシステムの実現も想定し、これらのアプローチから研究目的の実現に必要な機能も開発検証を行ってきており，必要に応じて来年度以降の研究において組み込んでいく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
被験者検証実験を想定し、できうる限り被験者同士が対象物体を共有しない環境を前提としてシステム設計を行ったため，被験者実験を行えるレベルに達したシステムではヘッドマウントディスプレイなどの利用が必須となる機能の実相を行えなかったため．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度開発したシステムの機能拡張を行い，研究計画で想定していた機能の実現を目指す予定である．
そのためにヘッドマウントディスプレイや把持することを想定した実験器具などをより導入していく予定である．
一方で感染症対策としてこれらの実現を前提とできない可能性もあるため、その際には
1. 被験者実験を想定した、研究計画での目的を異なる実現アプローチで開発したシステム
2. 被験者実験を想定せず、感染症対策への意識を最低限に抑えることができる理想環境の開発
の両面からアプローチを進めていくことも想定している。
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| Causes of Carryover |
出張が困難となる状況および発表もオンラインであったため出張費が不要となり、物品購入費として利用したが、これ以上の購入は不要不急なものの購入となる
ため使用しなかった．
諸経費に利用予定である。
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