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2012 Fiscal Year Research-status Report

3D技術を利用した物理教材の研究

Research Project

Project/Area Number 23501020
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

前原 俊信  広島大学, 教育学研究科(研究院), 教授 (50190319)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 梅田 貴士  広島大学, 教育学研究科(研究院), 准教授 (40451679)
Keywords3D / 立体視 / 物理教材 / シミュレーション / 拡張現実
Research Abstract

2年度目であり,初年度に引き続き,3D立体視の環境の整備・確認,3D立体視を実現する物理教材の開発,教育現場で評価するための方法の検討を行った。
3D立体視の環境については,フレームシーケンシャル方式の出力を偏光方式に変換するフィルター装置と偏光方式の映像を表示するためのシルバースクリーンを購入し,実際にフレームシーケンシャル方式の映像を出力して,偏光方式に対応した3Dメガネを用いて立体視が可能であることを確認した。授業で使えるよう,3Dメガネも複数個準備した。
物理教材の開発の一つの柱である3D電気回路シミュレータは,これまで使用してきたAction Scriptにおける3DライブラリであるPapervision3Dを用いた場合にはフレームシーケンシャル方式に対応した速度での表示が難しいため,GPUに対応した3DライブラリであるAway3Dを用いてプログラムを書き直している。まだ完全ではないが,簡単な回路で確認したところ,十分な速度が得られることが分かった。ただし,左目用と右目用の映像の出力をフィルター装置と同期させるところには,まだ,課題がある。
物理教材の開発のもう一つの柱である,ARによる磁力線の表示教材については,Nvidiaの3DVisionを用いた3D化について検討中であるが,未だ完成していないため,まだ評価できない状況である。
教育現場で評価するためのクリッカーを用いた情報収集については,その方法を十分習得したが,3D教材の評価はまだできていない。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

電気回路シミュレータ教材の3D化はかなり進んだが完成しておらず,また,拡張現実を用いた教材の3D化も,あと一歩のところで完成していないため,教材を用いた試行授業を実施できていない。

Strategy for Future Research Activity

(1) まず,拡張現実を用いた教材の3D化に取り組む。NVIDIAの3D Visionに渡す前まできているので,急いで完成させる。
(2) 電気回路シミュレータ教材の3D化の方は,偏光方式へ変換するフィルターとの同期に課題があるため,これの解決を目指す。
(3) これらの教材の完成を待って,試行授業を行い,生徒による評価を受ける。また,専門家の意見も聴取する。
(4)ヘッドマウントディスプレイとの比較については,状況を見て着手する。
(5) 当初計画していた実際の電気回路と回路シミュレータとの連携は,本研究の本質ではないので,実施しないこととする。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

(1) プログラム開発のための3D Vision対応の液晶ディスプレイが1つでは不便なので,追加購入する。
(2) 拡張現実教材では利用するWebカメラとして,タブレットPCの背面カメラを使用すると使いやすくなると思われるので,その有効性を検討するため,タブレットPCを購入する。
(3) 完成した教材を用いた試行授業を実施するため,3D用スクリーンの輸送経費と旅費が必要になる。
(4) ヘッドマウントディスプレイとの比較を行う場合は購入する。

  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012

All Presentation (7 results)

  • [Presentation] 拡張現実を用いた電磁気実験教材の研究2013

    • Author(s)
      佐藤彩織,梅田貴士,前原俊信
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学(東広島市)
    • Year and Date
      20130326-20130329
  • [Presentation] 植物観察の視点獲得を目的としたアプリケーション教材の開発と評価2013

    • Author(s)
      雜賀大輔,竹下俊治,前原俊信
    • Organizer
      日本生物教育学会第94回全国大会
    • Place of Presentation
      広島大学(東広島市)
    • Year and Date
      20130112-20130113
  • [Presentation] 拡張現実を用いた磁場測定教材の研究2012

    • Author(s)
      上村公己,梅田貴士,前原俊信
    • Organizer
      日本理科教育学会第61回中国支部大会
    • Place of Presentation
      就実大学(岡山市)
    • Year and Date
      20121208-20121208
  • [Presentation] 自信度を考慮した回答法の力学概念調査(FCI)への応用2012

    • Author(s)
      梅田貴士,前原俊信
    • Organizer
      日本物理教育学会 第29回物理教育研究大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20120811-20120812
  • [Presentation] 気柱共鳴の圧力変化を可視化する実験教材の開発2012

    • Author(s)
      宮本航次,梅田貴士,前原俊信
    • Organizer
      日本物理教育学会 第29回物理教育研究大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20120811-20120812
  • [Presentation] 立体視型電気回路シミュレータ教材の開発2012

    • Author(s)
      宗田晋太郎,小野真理,梅田貴士,前原俊信
    • Organizer
      日本理科教育学会第62回全国大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • Year and Date
      20120811-20120812
  • [Presentation] Wiiリモコンを用いた力学実験教材の開発2012

    • Author(s)
      堂本郁也,足立祐一,梅田貴士,前原俊信
    • Organizer
      応用物理学会中国四国支部 日本物理学会中国支部・四国支部 日本物理教育学会中国四国支部 2012年度支部学術講演会
    • Place of Presentation
      山口大学(宇部市)
    • Year and Date
      20120728-20120728

URL: 

Published: 2014-07-24  

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