ARおよびVR技術を活用した覗いて学べるオシロスコープ教材の開発

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[研究目的]本研究では, ウェアラブルデバイスを装着し, オシロスコープの操作方法や動作原理を体感しながら理解できる教材の開発を目標とする.[教材の特徴]①両手が空いているため、実際にオシロスコープの操作をしながらリアルタイムに説明を見ることができる.②ウェアラブルデバイスを用いて, ディスプレイを右眼用と左眼用に分けることにより立体視が可能になり, 三次元的な臨場感を感じることができる.③操作方法を提示する際は, AR技術を用いて, 仮想的なボタンに加え, 具体的な操作方法をアニメーションすることにより, より直感的に理解することができる.④動作原理を提示する際は, VR技術を用いて, オシロスコープ内部に入って見ているような感覚で, 電極板にかけられた電圧により, 電子の進行方向が変わっていく様子見ることができる.[教材に使用した機器]操作方法を提示する際は外界の様子をカメラを通して見るのではなく, 直接目視できるようにする必要があるため半透明のゴーグルを使用した. スマートフォンなどを用いてカメラを通した画像をディスプレイに表示させると, 処理に時間がかかるため, 使用者が実際に行っている動作に比べてディスプレイに表示されている使用者の動作が遅れてしまい, オシロスコープの操作が難しくなるためである. 一方動作原理を提示する際は外界の様子を取得しないようにするため, 半透明のゴーグルではなくスマートフォンを使用する. その際ヘッドセットを使用してスマートフォンを頭部に固定する必要があり, ディスプレイをタッチして操作することができなくなるため, 小型の無線コントローラを使用し操作を行えるようにした.[今後の展望]授業で学生に使用してもらいながら教材の改良を行い, 本教材の効果について確認を行なう予定である.