SVR プロジェクトは、教育への適用研究のためプロジェクトメンバー以外にも多くの組織・専門家に協力頂いています。 コパン遺跡のVR製作は、ホンジュラス人類学歴史学研究所(中村研究員)、教育現場はメディア教育開発センター (加藤助教授)、慶応幼稚舎(相場主事、他)、金沢大付属中学(松原教諭、他)、早稲田大学(寺崎講師)、和歌山大 (尾久土教授: 国立天文台客員教授)、実験授業等は、各学校の他、国立科学博物館含む美術館・博物館と協力して 長期間の実証実験を実施してきました。
はじめに コンピュータ技術の発達によって、大型のグラフィック専用コンピュータだけではなく、携帯電話のような小さな端末までが 高精細なコンピュータグラフィクスを表示する能力を備えるようになりました。つまり、シアターのような大型の スクリーンから、携帯型の非常に小さな表示画面にいたるまで、バーチャルリアリティ(VR)の表示端末として使うことが できるようになってきています。 われわれは、こうしたさまざまな大きさや機能を持つ端末をネットワーク接続することによって、参加者がその状況や 目的に応じた端末を使い分けながら、同時に1つのVR空間の共有を実現する技術の研究開発を行っています。 本プロジェクトでは、特に教育分野への展開を目指して、実際の教育現場と連携をとりながら研究開発を行っています。
スケーラブルVRでは、シアター型、ホーム型、モバイル型などの異なる形態や機能を有するVR端末が多地点接続された 「共有型VR環境」を実現して、これを教育分野に応用するための研究を行っています。例えば図1に示すように、シアター 型端末では大勢の参加者が同時に、あたかもその場所にいるかのような臨場感を味わうことができます。そしてホーム型 端末では家庭や教室から、モバイル型端末では屋外から手軽に同じVR空間に参加することが出来ます。さらに、これらが 相互にネットワーク接続されることによって、さまざまなVR端末を利用している全ての参加者が同時に同じVR空間に参加 することができるようになります。 こうした目的の達成のために、私たちのプロジェクトではまず、効果的な教育のための概念の提案をするとともに、それを 実現するVRコンテンツ、カリキュラム、そして誰でも容易に利用出来るようなユーザインタフェースの開発を行っています。 さらに、こうした教育コンテンツを動作させるために、共有型VR空間を制御するためのソフトウェアプラットフォームの 研究開発を進めています。このプラットフォームを基盤として利用することにより、今後も様々な効果的教育コンテンツの 開発が可能となります。
まず、さまざまなVR端末にスケーラブルに対応するVRを実現するための要素技術の一つとして、Scalable Scene Graph(SSG) を開発しています。SSG とは、あるVRの世界の中にどのような「もの」(建物や人物など)があるのかということを表す 基本的な情報(メタ情報)の集まりで、通常各VR端末はこのSSGを共有します。そして、描画時にメタ情報を元にその端末の 描画性能に適した形状データを入手し、実際に描画します。 次に、スケーラブルVRを教育に応用する際の、視点情報の制御を行う方法として遠足メタファに基づく同期システムを 開発しました。これは、ガイドや教師のVR環境の視点に他のVR環境の視点を緩やかに追従させるためのシステムで、 参加者のインタラクティビティを損なうことなくストーリーやカリキュラムを進行させることができるようになりました(図2)。
スケーラブルVR技術を利用して、博物館における展示と、天文教育の支援を試みています。ここでは、簡単にそれらに ついて紹介します。
本プロジェクトは教育分野で本当に有効に使えるシステムの開発を目指してきました。そのために、博物館や教育関係者を 研究グループに加え、まず、教育には何が必要かということを明らかにすることから始め、その次にそれを実現するための システム開発をおこなうという、「コンテンツ主導型」の研究開発を行ってきました。 VRを利用した教育システムは様々な事例が報告されています。しかし、複数の視点を同時に生徒に観察させることによって 理解を促進させようとする共同学習方式や、授業を円滑に進めるために開発した、遠足メタファによる制御方式は世界的に 見ても新規性の高い試みです。これは、コンテンツ主導型の方法を採用した成果であります。 今後は、開発した教育コンテンツをより多くの現場で利用して頂けるよう活動し、本研究成果を社会に還元していきたいと 思っています。