共同学習を支援するためのVRを用いたインタフェイスと表現方法の研究

1.没入型スクリーンを用いた物理現象体感コンテンツの試作と実験、および評価理科教育において、物体の落下や投擲時の挙動など物理現象の理解は非常に重要なトピックとなっている。ネットワークを介して物理シミュレーションと没入型スクリーンとの接続を行うことで物理現象を体験可能な理科教育用コンテンツの試作を行った。没入型スクリーン内で現実空間同様に卓球を行い、卓球の球やブロック等が現実同様の挙動をするVRコンテンツを制作することができた。本年度は、実環境に近い体験学習を理科教育で実現するために「提示されて物体を触って動かせること」「触れた物体が物理法則に従って動くこと」の2点をもつ実環境に近いVR環境の実現を行った。具体的には分散型物理シミュレーションを利用し、分散された物理シミュレーション同士の接続手法を提案し、実環境に近い量(10,000個程度)の物体とインタラクションが可能なVR環境構築を行った。このシステムを用いることで、現実環境同様のインタラクションで物理現象を学習出来る理科教材を製作することが可能になる。2.タンジブル地球儀コンテンツの実証実験タンジブル地球儀コンテンツが実際の天文教育に対してどれくらい有効であるか、また問題となる点はどこか、といったことを明らかにするため、システムを用いた評価実験を行った。本研究ではつくば市立吾妻中学校の教諭及び生徒の協力を得て、理科の特別授業という形で希望する生徒を対称に実験を行った。a)地球儀上でのアバタの移動を考慮した空間認知オーストラリアでは太陽は北に昇ることを確認したあち、「日本とオーストラリアで太陽の昇る方角が異なる理由を説明してみよう」という課題を与えた。生徒らは、地球儀とアバタの位置関係を参考にした考察を行っていた。b)視点移動の困難さホンジュラスやオーストラリアなど、太陽の軌道が高くなる場所の時、アバタ頭部をパン・チルト方向に動かす操作によって太陽の動きを追うのが困難であると感じさせる場面が見られた。この理由として、アバタの頭部がロール方向に対する自由度を持たなかったことがある。アバタの仰角が大きくなる場合、パン方向の操作は天頂を中心とする回転運動になる。このため、太陽を画面の中心に移動させるような操作に対して困難が見られた。

1.没入型スクリーンを用いた物理現象体感コンテンツの試作と実験、および評価理科教育において、物体の落下や投擲時の挙動など物理現象の理解は非常に重要なトピックとなっている。ネットワークを介して物理シミュレーションと没入型スクリーンとの接続を行うことで物理現象を体験可能な理科教育用コンテンツの試作を行った。没入型スクリーン内で現実空間同様に卓球を行い、卓球の球やブロック等が現実同様の挙動をするVRコンテンツを制作することができた。本年度は、実環境に近い体験学習を理科教育で実現するために「提示されて物体を触って動かせること」「触れた物体が物理法則に従って動くこと」の2点をもつ実環境に近いVR環境の実現を行った。具体的には分散型物理シミュレーションを利用し、分散された物理シミュレーション同士の接続手法を提案し、実環境に近い量(10,000個程度)の物体とインタラクションが可能なVR環境構築を行った。このシステムを用いることで、現実環境同様のインタラクションで物理現象を学習出来る理科教材を製作することが可能になる。2.タンジブル地球儀コンテンツの実証実験タンジブル地球儀コンテンツが実際の天文教育に対してどれくらい有効であるか、また問題となる点はどこか、といったことを明らかにするため、システムを用いた評価実験を行った。本研究ではつくば市立吾妻中学校の教諭及び生徒の協力を得て、理科の特別授業という形で希望する生徒を対称に実験を行った。a)地球儀上でのアバタの移動を考慮した空間認知オーストラリアでは太陽は北に昇ることを確認したあち、「日本とオーストラリアで太陽の昇る方角が異なる理由を説明してみよう」という課題を与えた。生徒らは、地球儀とアバタの位置関係を参考にした考察を行っていた。b)視点移動の困難さホンジュラスやオーストラリアなど、太陽の軌道が高くなる場所の時、アバタ頭部をパン・チルト方向に動かす操作によって太陽の動きを追うのが困難であると感じさせる場面が見られた。この理由として、アバタの頭部がロール方向に対する自由度を持たなかったことがある。アバタの仰角が大きくなる場合、パン方向の操作は天頂を中心とする回転運動になる。このため、太陽を画面の中心に移動させるような操作に対して困難が見られた。