MRによる仮想と現実を融合させたオシロスコープ学習用イメージ共有教材の開発

[研究目的]本研究では, 動作原理や操作方法をモデル化したオシロスコープを仮想空間に作成し, それをMR(Mixed Reality)技術を用いて現実世界にホログラムとして表示させる教材を開発した. 仮想的なオシロスコープが現実の世界に存在しているような感覚で見ることができるため動作原理をより理解しやすくなり, また, 操作方法を直感的に分かりやすく提示することを目的としている.[教材の特徴]MR技術を使用するため, Microsoft社のHololensを使用して教材の開発を行った. 動作原理の説明では, 電子が飛び出す様子や, 電極が電子を偏向している様子, けい光膜に電子が衝突して発光する様子などがアニメーションで表示でき, 教材の操作者にはそれが現実に存在している感覚で見ることができる. また, 電子銃, 偏光板について, パラメータの変更や, 時間の停止などが可能になっており, 各要素の役割が分かりやすく提示できるようになっている. 操作方法の提示では, 実際のオシロスコープ上にホログラムを重ねて表示するために, PTC社Vuforiaを使用して位置・角度の取得を行い, ジェスチャーを用いて微調整を行うことができるようにしている. 位置の調整終了後にオシロスコープの左上にメニューボタンが表示され, 操作方法を知りたい項目を選択する. 選択された操作方法の説明文がオシロスコープの上に表示されるとともに, 音声による読み上げを行う. 操作としてボタンを押す場合にはボタン上に矢印を表示し, つまみを回す場合には回す方向へ矢印をアニメーションさせる. プローブのボタン設定や接続の際は, プローブのホログラムをアニメーションさせることにより, 直感的に操作方法を理解することができる, [今後の予定]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う予定である.

[研究目的]本研究では, 動作原理や操作方法をモデル化したオシロスコープを仮想空間に作成し, それをMR(Mixed Reality)技術を用いて現実世界にホログラムとして表示させる教材を開発した. 仮想的なオシロスコープが現実の世界に存在しているような感覚で見ることができるため動作原理をより理解しやすくなり, また, 操作方法を直感的に分かりやすく提示することを目的としている.[教材の特徴]MR技術を使用するため, Microsoft社のHololensを使用して教材の開発を行った. 動作原理の説明では, 電子が飛び出す様子や, 電極が電子を偏向している様子, けい光膜に電子が衝突して発光する様子などがアニメーションで表示でき, 教材の操作者にはそれが現実に存在している感覚で見ることができる. また, 電子銃, 偏光板について, パラメータの変更や, 時間の停止などが可能になっており, 各要素の役割が分かりやすく提示できるようになっている. 操作方法の提示では, 実際のオシロスコープ上にホログラムを重ねて表示するために, PTC社Vuforiaを使用して位置・角度の取得を行い, ジェスチャーを用いて微調整を行うことができるようにしている. 位置の調整終了後にオシロスコープの左上にメニューボタンが表示され, 操作方法を知りたい項目を選択する. 選択された操作方法の説明文がオシロスコープの上に表示されるとともに, 音声による読み上げを行う. 操作としてボタンを押す場合にはボタン上に矢印を表示し, つまみを回す場合には回す方向へ矢印をアニメーションさせる. プローブのボタン設定や接続の際は, プローブのホログラムをアニメーションさせることにより, 直感的に操作方法を理解することができる, [今後の予定]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う予定である.