３次元コンピュータ・グラフィックスによる立体表示運動学習システムの開発

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23500760
• Research Institution: Tokai Gakuen University
• Principal Investigator: 岡本 敦 東海学園大学, スポーツ健康科学部, 教授 (10233371)
• Keywords: 運動学習 / 3次元コンピュータ・グラフィックス / 立体表示 / 学校体育

Research Abstract

本研究の目的は、近年急速に発展・普及しているテレビやパソコンでの立体表示を活用し、3次元コンピュータ・グラフィックス（3DCG）アニメーションによる運動学習モデルを立体表示する運動学習システムを開発し、その学習効果を検証することであった。
平成23年度から平成24年度には運動学習モデルを作成する基本動作として、小・中学校や高等学校の学校体育の現場で必要とされる学習課題から体操、器械運動、剣道、陸上競技、野球、ハンドボール、テニスの基本動作をモーションキャプチャーシステムによって収録した。収録した身体動作は、体操ではラジオ体操第1、ラジオ体操第2、器械運動では跳び箱の屈身跳び、剣道では、面、胴、逆胴、陸上競技では、ハードル、ハイジャンプ、野球では、投球動作と打撃動作、ハンドボールでは、7mスロー、ジャンプシュート、テニスのサーブなどであった。これらの3次元座標データをもとに、基本動作の3DCGアニメーションや骨格モデルのアニメーションを制作した。
平成25年度はこれまで収録した基本動作の中からラジオ体操第1、第2やエアロビクスのボックスステップの立体表示による3DCGアニメーションを制作した。そして運動学習モデルの提示を、2次元のCGアニメーションで提示した時と、立体表示で提示した時の運動学習に与える影響を検討した。その結果、エアロビクスのボックスステップでは、ステップの前後の幅（奥行き方向）と左右の幅の再現性を検討したところ、2次元の映像による学習モデルの提示では、左右方向の幅は再現されているのに対して、前後方向の幅が小さくなっていた。一方、立体表示による学習モデルの提示では、左右方向、前後方向ともに学習モデルのステップの幅が再現されていた。したがって、スポーツの複雑な身体動作を学習する場合には、学習モデルを立体表示で提示するほうが学習効果が高まる可能性が示唆された。