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3次元入出力システムを持つ電磁界シミュレータの開発と教育適用

研究課題

研究課題/領域番号 16K12774
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 科学教育
研究機関呉工業高等専門学校

研究代表者

外谷 昭洋  呉工業高等専門学校, 電気情報工学分野, 准教授 (20616180)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード電磁界シミュレーション / 仮想現実(バーチャルリアリティー) / FDTD法 / 仮想現実技術 / 電磁界 / 工学教育 / 電磁界シミュレータ / 3次元入出力インターフェース
研究成果の概要

近年の通信の高速化などに伴って、電磁気学を理解できる人材の必要性が高まってきている。しかし、電磁気学は目に見えない現象を扱う分野であるため、初学者にとっては理解をすることが難しい分野の一つになっている。
そこで私たちは、現在普及している仮想現実(バーチャルリアリティー)技術を応用した3次元電磁界シミュレーションシステムを開発し、教育に適用することを目標に研究を行った。実際の開発では、GPUプログラミング技術を適用してシミュレーション速度を高める取り組みも行い、シミュレーション時間の短縮を行った。最後に、初学者の方にシミュレーションシステムのテストをしてもらい、システムの有効性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、教育に適用可能な低価格の電磁界シミュレーションシステムの提案を行うことができ、また、GPUプログラミング技術の導入によるシミュレーション時間の短縮を行い、その実用性を高めることができた。また、提案するシステムについて、教育への適用した際の効果についても有効性があることを示した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] VR技術による教育用電磁界解析モデルの提案2019

    • 著者名/発表者名
      目崎 照幸、外谷昭洋
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 教育用3次元電磁界シミュレーターの高速化についての検討2018

    • 著者名/発表者名
      目崎 照幸、外谷昭洋
    • 学会等名
      第20回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電磁界可視化装置2018

    • 著者名/発表者名
      目崎 照幸、外谷昭洋
    • 学会等名
      つくろか
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] VR技術による電磁界解析システムの構築2018

    • 著者名/発表者名
      目崎 照幸、二葉 知泰、外谷 昭洋
    • 学会等名
      2018年第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] VR 技術を用いた電磁界シミュレータの検討2018

    • 著者名/発表者名
      二葉 知泰、目崎 照幸、外谷 昭洋
    • 学会等名
      2018年第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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