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2019 年度 実績報告書

認知科学的分析に基づくインタラクションサイクルモデルを礎としたスキル学習支援環境

研究課題

研究課題/領域番号 17H01996
研究機関和歌山大学

研究代表者

曽我 真人  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (60252839)

研究分担者 松田 憲幸  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (40294128)
三浦 浩一  和歌山大学, データ・インテリジェンス教育研究部門, 講師 (70362861)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワードスキル / 学習支援 / 技能 / AR / VR / 動作 / インタラクション / HCI
研究実績の概要

絵画描画スキル学習支援システム,史実学習支援システム,動作スキル学習支援システムの構築を行った.
1.絵画描画スキル学習支援システムは,花瓶を3D物体の事例として用い,花瓶の形状を3D仮想空間内にモデリングし,PCに接続した力覚インタフェース(PHANTOM製のGeomagicTouch)を絵筆にみたてて,学習者が操作すると,それに応じて仮想空間内の仮想絵筆が連動し,仮想花瓶に仮想絵筆が触れると表面に絵付けができる.この仕組みにより,学習者は実物の花瓶を用いなくとも,仮想空間内で絵付けのデザインを試してみたり,描いた絵を正面から見た場合と斜めや端から見た場合にどのように見えるかを確認できる.さらに,実物の花瓶に,仮想絵付けを行ったVRの花瓶を,ARを用いて重畳表示する機能も搭載した.
2.ARを用いた史実学習支援システムは,関ヶ原の戦いを事例として用い,武将を印刷したカードをARマーカとした.さらに,地図上での位置を示す原点として原点マーカも用意した.地図は,日本全体が入る地図,近畿地方の地図,関ヶ原の地図の3枚を用意した.システムが,史実の断片をテキストで表示するとともに,その史実断片に合うように関係する武将ARマーカを配置するように学習者に促す.学習者は,それに従って武将ARマーカを地図上に配置すると,カメラがそのARマーカを認識し,PCを通して,それに応じてその史実断片の詳しい説明がモニター上に提示されるという仕組みである.
3.動作スキル学習支援システムは,VR空間内にスキーのゲレンデを模した仮想3Dスキー場を構築した.具体的には仮想ゲレンデにスキー競技用の仮想旗が一定間隔で立ててある仮想空間を構築し,圧力シートセンサ上に人が立つと,足裏の圧力をリアルタイムで計測し,重心位置をリアルタイムで計算して,左右の足の間で体重移動に伴って左旋回もしくは右旋回しながら,VR空間内のアバターが仮想ゲレンデを滑降する.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

令和元年度の交付申請書に研究計画として記載した絵画描画スキル学習支援システム,史実学習支援システムは,予定通り,システムを構築した.動作学習支援システムのスキー学習支援は,VR環境は完成している.現在,シート圧力センサを6枚結合して,その上にスキー板を設置し,学習者がスキーを履いてHMDを装着し,VR世界のゲレンデに没入しながら左右の足の体重移動に合わせてVRの仮想ゲレンデ上で左右に仮想旋回できるシステムの構築に取り組んでいる.このため,「おおむね順調に進展している」とした.

今後の研究の推進方策

研究目的に記載した①認識,②判断,③行動のインタラクションを繰り返すスキルは,ほかにも様々なものがある.そこで,そのようなスキルの事例として,今後は語学学習支援,音楽学習支援などにあらたに挑戦してゆきたい.また,スケッチ学習支援は,前述のように令和元年度は3D物体への絵付けの支援をVRやAR技術を使って支援するシステムを構築したが,人体画のスケッチにも挑戦したいと考えている.それら,新しいスキルの学習支援に挑戦することで,研究目的に記載した仮説を実証してゆきたい.

研究成果

(37件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (18件) (うちオープンアクセス 18件、 査読あり 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] ARKit2によるプライベートナビゲーションシステムの提案と構築2019

    • 著者名/発表者名
      浅野 勇大、東野 利貴、曽我 真人
    • 雑誌名

      2019年度人工知能学会全国大会(第33回)

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Model Human Processorと運動準備電位の出現位置の比較と検討2019

    • 著者名/発表者名
      清水 菜々子、東野 利貴、曽我 真人
    • 雑誌名

      人工知能学会全国大会(第33回)

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proposal and Development of the System for Private Navigation2019

    • 著者名/発表者名
      Yudai Asano, Toshitaka Higashino, Masato Soga
    • 雑誌名

      KES2019

      巻: 159 ページ: 2024-2031

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.procs.2019.09.375

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Research on Comparison between Model Human Processor and Readiness Potential2019

    • 著者名/発表者名
      Nanako Shimizu, Toshitaka Higashino, Masato Soga
    • 雑誌名

      KES2019

      巻: 159 ページ: 2005-2014

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.procs.2019.09.373

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of an Interactive Training Support System for Drawing and Painting Skill on a 3D Object with AR and Haptic Interface2019

    • 著者名/発表者名
      Haruki Shima, Masato Soga
    • 雑誌名

      KES2019

      巻: 159 ページ: 2015-2023

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.procs.2019.09.374

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a support system for reviewing and learning historical events by active simulation using AR markers2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Takenaka, Masato Soga
    • 雑誌名

      KES2019

      巻: 159 ページ: 2355-2363

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.procs.2019.09.410

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AR を用いたプライベートナビゲーションシステムの提案と構築2019

    • 著者名/発表者名
      浅野 勇大, 東野 利貴, 曽我 真人
    • 雑誌名

      第44回教育システム情報学会全国大会

      巻: - ページ: 237-238

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 実物体の姿勢に適合する仮想モデル描画システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      稲留 広貴, 曽我 真人
    • 雑誌名

      第44回教育システム情報学会全国大会

      巻: - ページ: 407-408

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 仮想立体上での絵付け学習を目的とした AR と力覚提示装置を用いた情報提示システム2019

    • 著者名/発表者名
      島 治季 , 曽我 真人
    • 雑誌名

      第44回教育システム情報学会全国大会

      巻: - ページ: 113-114

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Model Human Processor と運動準備電位の矛盾点の検証2019

    • 著者名/発表者名
      清水 菜々子, 東野 利貴,曽我 真人
    • 雑誌名

      第44回教育システム情報学会全国大会

      巻: - ページ: 175-176

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] AR マーカーを用いた史実の流れの学習支援環境の構築2019

    • 著者名/発表者名
      竹中裕樹,曽我真人
    • 雑誌名

      第44回教育システム情報学会全国大会

      巻: - ページ: 351-352

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 同期した速いテンポの視聴覚刺激が行動ペースに与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 直人 , 曽我 真人
    • 雑誌名

      第44回教育システム情報学会全国大会

      巻: - ページ: 173-174

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 仮想人型モデルの直感的操作を可能にするAR描画システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      稲留 広貴, 曽我 真人
    • 雑誌名

      情報処理学会関西支部大会

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 仮想立体上での絵付け学習を目的とした AR と力覚提示装置を利用 した情報提示システム2019

    • 著者名/発表者名
      島 治季 , 曽我 真人
    • 雑誌名

      情報処理学会関西支部大会

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Model Human Processorと運動準備電位の比較と矛盾点の検証2019

    • 著者名/発表者名
      清水菜々子,東野利貴,曽我真人
    • 雑誌名

      情報処理学会関西支部大会

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ARマーカーを使った能動的シミュレーションによる史実の流れの学習支援環境の構築2019

    • 著者名/発表者名
      竹中裕樹, 曽我 真人
    • 雑誌名

      情報処理学会関西支部大会

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 圧力分布センサを用いた重心移動学習支援システムの実装2019

    • 著者名/発表者名
      増永倫大, 曽我 真人
    • 雑誌名

      情報処理学会関西支部大会

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 視覚・聴覚刺激を呈示した際の行動ペースの変化に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木直人, 曽我 真人
    • 雑誌名

      情報処理学会関西支部大会

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 同期した速いテンポの視聴覚刺激が行動ペースに与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 直人 , 曽我 真人
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会全国大会
  • [学会発表] 視覚・聴覚刺激を呈示した際の行動ペースの変化に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木直人, 曽我 真人
    • 学会等名
      情報処理学会関西支部大会
  • [学会発表] 実物体の姿勢に適合する仮想モデル描画システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      稲留 広貴, 曽我 真人
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会全国大会
  • [学会発表] 仮想人型モデルの直感的操作を可能にするAR描画システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      稲留 広貴, 曽我 真人
    • 学会等名
      情報処理学会関西支部大会
  • [学会発表] Proposal and Development of the System for Private Navigation2019

    • 著者名/発表者名
      Yudai Asano, Toshitaka Higashino, Masato Soga
    • 学会等名
      KES2019
    • 国際学会
  • [学会発表] AR を用いたプライベートナビゲーションシステムの提案と構築2019

    • 著者名/発表者名
      浅野 勇大, 東野 利貴, 曽我 真人
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会全国大会
  • [学会発表] ARKit2によるプライベートナビゲーションシステムの提案と構築2019

    • 著者名/発表者名
      浅野 勇大、東野 利貴、曽我 真人
    • 学会等名
      2019年度人工知能学会全国大会(第33回)
  • [学会発表] Development of an Interactive Training Support System for Drawing and Painting Skill on a 3D Object with AR and Haptic Interface2019

    • 著者名/発表者名
      Haruki Shima, Masato Soga
    • 学会等名
      KES2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 仮想立体上での絵付け学習を目的とした AR と力覚提示装置を利用 した情報提示システム2019

    • 著者名/発表者名
      島 治季, 曽我 真人
    • 学会等名
      情報処理学会関西支部大会
  • [学会発表] 仮想立体上での絵付け学習を目的とした AR と力覚提示装置を用いた情報提示システム2019

    • 著者名/発表者名
      島 治季 , 曽我 真人
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会全国大会
  • [学会発表] Research on Comparison between Model Human Processor and Readiness Potential2019

    • 著者名/発表者名
      Nanako Shimizu, Toshitaka Higashino, Masato Soga
    • 学会等名
      KES2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Model Human Processor と運動準備電位の矛盾点の検証2019

    • 著者名/発表者名
      清水 菜々子, 東野 利貴,曽我 真人
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会全国大会
  • [学会発表] Model Human Processorと運動準備電位の比較と矛盾点の検証2019

    • 著者名/発表者名
      清水 菜々子, 東野 利貴,曽我 真人
    • 学会等名
      情報処理学会関西支部大会
  • [学会発表] Model Human Processorと運動準備電位の出現位置の比較と検討2019

    • 著者名/発表者名
      清水 菜々子, 東野 利貴,曽我 真人
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会(第33回)
  • [学会発表] Development of a support system for reviewing and learning historical events by active simulation using AR markers2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Takenaka, Masato Soga
    • 学会等名
      KES2019
    • 国際学会
  • [学会発表] AR マーカーを用いた史実の流れの学習支援環境の構築2019

    • 著者名/発表者名
      竹中裕樹,曽我真人
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会全国大会
  • [学会発表] ARマーカーを使った能動的シミュレーションによる史実の流れの学習支援環境の構築2019

    • 著者名/発表者名
      竹中裕樹, 曽我 真人
    • 学会等名
      情報処理学会関西支部大会
  • [学会発表] 圧力分布センサを用いた重心移動学習支援システムの実装2019

    • 著者名/発表者名
      増永倫大, 曽我 真人
    • 学会等名
      情報処理学会関西支部大会
  • [学会・シンポジウム開催] Skill Acquisition and Ubiquitous Human Computer Interaction (Invited session in KES2019)2019

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公開日: 2021-01-27  

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