空中操作が可能な完全無装着型MRの開発とグループ実験教育支援システムへの応用

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理工学分野の教育においては，ものづくりや計測を行う実験学習が重要であり，近年は指導者と学習者の様々な設備環境にも対応できる仮想現実(virtual reality; VR)を用いた実験教育が期待されている。しかしながら，現行のVR技術を実験教育に用いる場合には，身体に装着するデバイスが作業の妨げとなったり，利用者が周囲環境から遮断され孤立した学習に陥りやすいなどの問題点があり，他の実験者との共同作業を必要とする科学技術系の高度な実験への対応が困難である。このような背景を踏まえ本研究は，装着デバイスを必要としない完全無装着型の複合現実 (mixed reality; XR) の技術を構築し，グループによる共同作業を伴う実験学習を可能とする新しい教育システムを開発することを目的とする。これまでの研究では，裸眼立体映像と触覚提示を組み合わせた完全無装着型のMRシステムを構築し，回路やロボットなどの「ものづくり」を伴う理工系の実験教育システムへの応用を試みた。また，一般の実験教育で用いられている各種シミュレータと提案システムを連携させることを可能にし，実際の機器を使用する実験と同様の学習ができるバーチャル計測システムを開発した。さらに，遠隔地のメンバーを含むグループによる共同作業を伴う高度な実験教育に対応できるようにシステムを発展させて，その有用性を評価する研究を行っている。以上の研究成果により，空中に表示される立体映像に対して，実際の実験における作業と同様の体験が可能な新しい実験教育システムの技術が構築され，グループ作業を必要とする高度な実験に対応できる実用性の高い教育システムを実現することが期待できる。