JP6931883B2 - 教育支援システム、教育支援方法及び教育支援プログラム - Google Patents

教育支援システム、教育支援方法及び教育支援プログラム Download PDF

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Description

本発明は、建設中の建物についての確認作業を的確に行えるように教育する教育支援システム、教育支援方法及び教育支援プログラムに関する。
従来、建設中の建物において、建物の配筋検査が行なわれている。そこで、配筋検査の工程の低減や作業時間の短縮を行なうための技術が検討されている(例えば、特許文献1参照。)。この文献に記載の配筋検査システムは、検査対象の鉄筋の撮影画像に基づいて検査対象の鉄筋の径、本数、ピッチの少なくとも一つを計測し、入力部により入力された検査対象の鉄筋の情報と、検査対象の鉄筋の計測情報との一致/不一致を判定し、検査対象の鉄筋の撮影画像と、演算処理部による判定情報とを表示部に表示させる。
特開2016−3981号公報
配筋検査を的確に行なうためには、実際に躯体を用いた検査経験を積ませることが有効である。そこで、従来は、設計図面とは異なる不具合がある模擬躯体を構築した施設を設け、不具合箇所を探索させる検査実習を行なうことがある。しかしながら、このような躯体を構築する場合、様々な不具合箇所を設定することは、時間的にもコスト的にも難しい。
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、設計モデルに対して変更箇所を設けた学習モデルを用いて、効率的な学習を支援するための教育支援システム、教育支援方法及び教育支援プログラムを提供することにある。
・上記課題を解決するための教育支援システムは、入力部及び出力部に接続される制御部と、設計指針に基づいて設計された設計モデルを記録したモデル記憶部と、前記設計モデルにおいて、指導者によって設定された変更箇所を記録する変更情報記憶部と、学習者が指定した指摘箇所を記録する回答情報記憶部とを備えた教育支援システムであって、前記制御部が、前記モデル記憶部に記憶された前記設計モデルにおいて、前記変更情報記憶部に記録された変更箇所を変更した学習用モデルを前記出力部に出力し、前記入力部を用いて、前記学習用モデルにおいて、前記学習者によって指定された指摘箇所を前記回答情報記憶部に記録し、前記回答情報記憶部に記録された指摘箇所と前記変更情報記憶部に記録された変更箇所とを比較した比較結果を出力する。これにより、学習者に体験させる学習モデルにおいて、設計とは異なる変更箇所を容易に変更することができるので、変更箇所を様々に変更して、効率的に学習者に学習させることができる。
・上記教育支援システムにおいて、前記出力部は、仮想現実空間を表示するヘッドマウントディスプレイであり、前記入力部は、把持可能なコントローラであり、前記制御部は、前記学習用モデルを、前記学習者の視線方向に基づいた前記仮想現実空間に配置し、前記コントローラの移動に応じて移動する操作オブジェクトを前記仮想現実空間に出力し、前記仮想現実空間において、前記操作オブジェクトによって指定された指摘箇所を特定することが好ましい。これにより、仮想現実空間における学習用モデルを用いて、実際の現場と同様な感覚で確認作業を疑似体験させることができる。
・上記教育支援システムにおいて、前記仮想現実空間内に、前記変更箇所についての前記設計モデルを出力することが好ましい。これにより、学習用モデルを体験した後、学習者は、設計どおりの箇所を含む設計モデルを体験するので、本来の構造と変更箇所とを効率的に把握することができる。
・上記教育支援システムにおいて、前記制御部は、撮影指示を取得した場合には、前記指摘箇所の撮影画像を生成し、前記撮影画像を前記指摘箇所に関連付けて記録することが好ましい。これにより、仮想現実空間内の確認作業において、指摘箇所を撮影し、証跡を残す作業を疑似体験させることができる。
・上記教育支援システムにおいて、前記制御部は、前記設計モデルの関連図面を記憶した図面情報記憶部に接続されており、前記制御部は、図面の出力指示を取得した場合には、前記出力指示に応じた図面を、前記図面情報記憶部から取得して、前記仮想現実空間内のユーザの視点の周囲に並べて出力することが好ましい。これにより、仮想空間内で、実際の現場と同様に、図面を閲覧することができる。
・上記教育支援システムにおいて、前記モデル記憶部には、設計モデルに用いられる鉄筋を識別する鉄筋識別子と、鉄筋径とが関連付けられて記憶されており、前記変更情報記憶部には、変更箇所が鉄筋径の場合には、この変更箇所における変更後の鉄筋径が記憶されており、前記制御部は、前記仮想現実空間内において、前記コントローラの移動に応じて前記操作オブジェクトと、前記仮想現実空間に配置された鉄筋オブジェクトとの接触を検知した場合、この鉄筋オブジェクトの鉄筋の鉄筋径が変更箇所か否かを判定し、前記鉄筋の鉄筋径が変更箇所の場合には、前記変更情報記憶部に記録されている変更後の鉄筋径を特定して、前記仮想現実空間内に表示し、前記鉄筋の鉄筋径が変更箇所ではない場合には、前記モデル記憶部に記録されている鉄筋径を特定し、前記仮想現実空間内に表示することが好ましい。これにより、配筋検査において、操作オブジェクトを用いて、鉄筋径の計測を、仮想空間内で疑似体験させることができる。
・上記教育支援システムにおいて、前記制御部は、計測器が指定された場合、前記出力部に、前記入力部の操作に基づいて配置を変更可能な計測器オブジェクトを前記仮想現実空間内に出力することが好ましい。これにより、鉄筋間の距離等の計測について、実施の現場と同様に、仮想空間内で疑似体験させることができる。
・上記教育支援システムにおいて、前記入力部は、手で把持するコントローラであって、前記制御部は、コントローラに対応する操作オブジェクトの先端位置に応じた開始位置及び計測位置を特定し、前記計測器オブジェクトを、前記開始位置から前記計測位置までの距離を計測する計測器として出力することが好ましい。これにより、手に把持したコントローラに対応する操作オブジェクトを操作して、計測器を用いた計測を仮想現実空間内で疑似体験させることができる。
・上記教育支援システムにおいて、前記制御部は、予め記憶しているヒント開始時間を経過した場合、前記変更箇所についてのヒントを前記出力部に出力することが好ましい。これにより、未指摘の変更箇所にユーザを誘導することができる。
・上記教育支援システムにおいて、前記制御部は、指導者端末に接続されており、前記指導者端末に、前記変更情報記憶部に記録された変更箇所と、前記学習者が指定した指摘箇所との一致状況を出力することが好ましい。これにより、指導者は、指摘箇所との一致状況に応じて、学習者を効率的に指導することができる。
本発明によれば、設計モデルに対して変更箇所を設けた学習モデルを用いて、効率的な学習を支援することができる。
実施形態における教育支援システムの構成図。 実施形態における制御部の教育支援部の構成を示す構成図。 実施形態における情報記憶部に記憶された情報の構成を説明する説明図であって、(a)は図面情報記憶部、(b)は変更箇所情報記憶部。 実施形態における情報記憶部に記憶された情報の構成を説明する説明図であって、(a)は出題情報記憶部、(b)は回答情報記憶部。 実施形態における出題設定処理の処理手順を説明する流れ図。 実施形態において実習用メニュー画面を示した画面図。 実施形態における高さ変更処理の処理手順を説明する流れ図。 実施形態において俯瞰位置における学習用モデルの画面図。 実施形態において鉄筋径を測定する場合を説明する画面図。 実施形態における各処理の処理手順を説明する流れ図であって、(a)は鉄筋径計測処理、(b)は計測器操作処理。 実施形態において計測器操作処理を説明する画面図であって、(a)は1つの計測器の伸長作業中の画面、(b)は1つの計測器を配置した画面、(c)は2つの計測器を配置した画面を示す。 実施形態において計測器のスタッフを説明する図面。 実施形態において計測器のリボンを説明する図面。 実施形態における各処理の処理手順を説明する流れ図であって、(a)は図面表示処理、(b)は図面配置の変更処理、(c)は図面サイズの変更処理。 実施形態における図面表示処理において図面を表示した画面図。 実施形態の図面表示処理における画面図であって、(a)は図面を特定した状態、(b)は図面を床においた状態、(c)は図面を拡大した状態を示す。 実施形態のオブジェクト追加表示処理における画面図であって、(a)は型枠を追加する前、(b)は型枠を追加した後、(c)は躯体を追加した後を示す。 実施形態の回答処理の処理手順を説明する説明図。 実施形態の回答処理を説明する説明図であって、(a)はメニュー画面において変更箇所を選択した状態、(b)は変更箇所を特定した状態、(c)は変更箇所の変更内容を選択する項目が表示された状態を示す。 実施形態の回答処理を説明する説明図であって、(a)は変更箇所を撮影した状態、(b)は撮影した画像を変更箇所に関連付ける操作の途中の状態を示す。 実施形態の各処理の処理手順を説明する流れ図であって、(a)は採点処理、(b)は採点表示処理、(c)は正誤モデル切替処理。 実施形態における採点表示処理の画面図であって、(a)は採点後メニュー画面を含む画面図、(b)は正解の箇所を示した画面図、(c)は不正解の箇所を示した画面図。 実施形態における採点表示処理の画面図であって、(a)は学習用モデルが表示された画面、(b)は設計モデルが表示された画面。 変更例におけるヒント処理の処理手順を説明する流れ図。 変更例におけるヒント処理においてヒントを表示した画面図。
以下、図1〜図23を用いて、本発明を具体化した教育支援システム、教育支援方法及び教育支援プログラムの一実施形態を説明する。本実施形態では、後述するように、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)を用いる教育支援システムにより、仮想現実(バーチャルリアリティ)を利用して教育を行なう。
本実施形態では、仮想現実を実現する仮想空間(仮想現実空間)内に、BIM(Building Information Modeling)によって作成された建築物モデルを配置する。そして、この仮想現実空間内にユーザ(学習者)の視点を配置し、この視点からの視野画像を、ユーザが利用するHMDに出力する。
更に、仮想現実空間内には、建築物モデルとして、本来の設計に従って作成された設計モデル、又は、学習用モデルが配置される。学習用モデルは、設計モデルにおいて不具合となる変更箇所が設定されたモデルである。建築物モデルにおいては、例えば、鉄筋オブジェクトが配筋されている。この鉄筋オブジェクトには、各鉄筋を特定するための鉄筋識別子が関連付けられている。
そして、指導者は、正しく設計された本来の配筋が施された設計モデルに対して、ユーザに対する出題として、設計とは異なる不具合となる変更箇所を設定する。ユーザは、HMDに表示された画像を利用して、仮想現実空間内の建築物モデル内を移動して、不具合箇所を指摘することにより、確認作業(ここでは建築物の配筋検査)の疑似体験を行なう。この場合、模擬躯体施設を利用した疑似的な現場実習と同様に、仮想現実空間において、図面やコンベックス等の道具を利用し、現場の撮影を行なって、疑似的な現場実習を行なう。
また、確認作業の疑似体験が終了した後、その確認作業が正しかったか否かの採点処理を行ない、この採点処理に応じた結果を採点表示処理において表示する。これにより、ユーザは、自分が行なった確認作業の正否について確認することができる。この採点表示処理においては、学習用モデルと設計モデルとを、切り替えて表示することができる。
図1に示すように、教育支援システム10は、HMD11、コントローラ12、センサ15、教育支援装置20、指導者端末40を備える。
HMD11は、頭部に装着するディスプレイ装置である。このHMD11は、右眼用ディスプレイ、左眼用ディスプレイを備えており、両眼視差を考慮した画像を、それぞれのディスプレイに出力することにより、仮想現実空間内において、立体画像(立体視できる画像)を閲覧することができる。
コントローラ12は、ユーザが手によって把持し、各種入力を行なうためのユーザインターフェースである。本実施形態では、2つのコントローラ12を、片手でそれぞれ把持して使用する。各コントローラ12は、片手で把持する把持部と、この把持部に設けられた操作ボタンとを備えている。
センサ15は、HMD11やコントローラ12の位置及び傾きを検出する検出器である。本実施形態では、センサ15は、所定範囲内に到達する赤外レーザ光を用いて、HMD11やコントローラ12に設けられたマーカについて画像処理によるトラッキングを行ない、HMD11やコントローラ12の位置及び傾きを検出する。HMD11のトラッキング(ヘッドトラッキング)により、ユーザの移動や視野を特定する。また、コントローラ12のトラッキング(操作トラッキング)により、仮想現実空間内の操作オブジェクトの位置や傾き、操作入力を特定する。
教育支援装置20は、HMD11を装着したユーザに、仮想現実空間内において建築現場における配筋検査を疑似体験させることにより、ユーザに対する教育を支援するためのコンピュータシステムである。
教育支援装置20は、指導者端末40に接続されている。指導者端末40は、ユーザを指導する指導者が用いるコンピュータ端末である。この指導者端末40は、画面上に情報を出力する出力部(ディスプレイ等)、各種情報を入力する入力部(キーボードやポインティングデバイス等)を備える。
教育支援装置20は、制御部21、建築総合情報記憶部22、図面情報記憶部23、変更箇所情報記憶部24、出題情報記憶部25、回答情報記憶部26を備える。
制御部21は、HMD11及びコントローラ12のトラッキングやコントローラ12の操作に応じた入力を取得し、HMD11への出力を制御する。この制御部21は、制御手段(CPU、RAM、ROM等)を備え、後述する処理(ヘッドトラッキング段階、視点特定段階、操作トラッキング段階、位置特定段階、教育支援段階、画像生成段階等の各処理等)を行なう。そのための教育支援プログラムを実行することにより、制御部21は、ヘッドトラッキング部211、視点特定部212、操作トラッキング部213、位置特定部214、教育支援部215、画像生成部216として機能する。
ヘッドトラッキング部211は、HMD11のトラッキング情報(位置や傾き)を取得する処理を実行する。
視点特定部212は、HMD11の配置(位置や傾き)に応じて、仮想現実空間内におけるユーザの視点を特定する処理を実行する。
操作トラッキング部213は、コントローラ12のトラッキング情報(位置や傾き)を取得する処理を実行する。
位置特定部214は、仮想現実空間内におけるユーザや、コントローラ12に対応する仮想現実空間内の操作オブジェクトの位置を特定する処理を実行する。
教育支援部215は、コントローラ12における操作入力や、仮想現実空間内に配置された建築物オブジェクトと、操作オブジェクトや鉄筋オブジェクト等の位置との位置関係に基づいて、各種入力を制御する処理や仮想現実空間内に表示する表示オブジェクト等の処理についての制御を実行する。この教育支援部215の詳細は後述する。
画像生成部216は、HMD11に出力する2次元画像を生成する処理を実行する。この場合、仮想現実空間(3次元)に配置された表示オブジェクトと、ユーザの視点に基づいて算出される視野とを用いて、両眼視差を考慮した二次元画像を生成する。
図2に示すように、教育支援部215は、フロア移動部A1、鉄筋径計測部A2、メニュー表示部A3、採点部A4を備える。
フロア移動部A1は、建築物モデルの各フロアが配置された仮想現実空間において、ユーザを、同じフロアの他の場所に移動させる処理を実行する。本実施形態では、コントローラ12に対応する操作オブジェクトを用いて、同じフロアにおいて任意の位置(点)が指定された状態で、このコントローラ12の操作ボタンが押下された場合に、この指示した位置に移動した際の仮想空空間の画面を、HMD11に表示する。
鉄筋径計測部A2は、コントローラ12に対応する操作オブジェクトを用いて選択された鉄筋の鉄筋径を出力する鉄筋径計測処理を実行する。この鉄筋径計測処理の詳細は後述する。
メニュー表示部A3は、HMD11に、各操作を選択するためのメニュー画面を表示する処理を実行する。このメニュー表示処理の詳細は後述する。
採点部A4は、ユーザが回答した指摘箇所の正誤についての採点処理を実行する。この採点処理の詳細は後述する。
更に、教育支援部215は、メニュー表示部A3が表示したメニュー画面において選択された項目に応じて、後述する各処理(高さ変更段階、計測器制御段階、オブジェクト追加表示段階、図面表示段階、指摘処理段階、撮影処理段階、表示モデル変更段階等の各処理等)を行なう。そのため、教育支援部215は、高さ変更部B1、計測器制御部B2、図面表示部B3、オブジェクト追加表示部B4、指摘処理部B5、撮影処理部B6、採点表示部B7、表示モデル変更部B8を備える。
高さ変更部B1は、建築物モデルが配置された仮想現実空間において、ユーザが所在する高さ(フロアや位置)を移動させる処理を実行する。
計測器制御部B2は、鉄筋の間隔等を計測するための計測器を制御する処理を実行する。本実施形態では、計測器として、垂直方向の距離を測定するスタッフ、水平方向の距離を計測するリボン及びコンベックスを用いることができる。
図面表示部B3は、この建築物モデルの図面を仮想現実空間内に表示する処理を実行する。
オブジェクト追加表示部B4は、仮想現実空間内において、ユーザの指示に応じて、オブジェクトの表示・非表示を制御する処理を実行する。本実施形態では、常時表示している鉄筋以外の型枠及び躯体のオブジェクトを追加表示する。
指摘処理部B5は、ユーザが回答した指摘箇所を記録する処理を実行する。このために、指摘処理部B5は、指摘箇所の指摘理由等を選択する項目(回答選択肢)を表示する。本実施形態では、回答選択肢には、鉄筋種別及び指摘理由に関する選択肢が含まれている。
鉄筋種別データ領域には、鉄筋の種別を特定するためのデータが記録される。例えば、鉄筋種別としては、主筋やフープ筋等を用いる。
指摘理由データ領域には、この鉄筋を指摘した内容を特定するためのデータが記録される。指摘理由としては、例えば、「本数が異なる」、「鉄筋径が異なる」、「間隔が異なる」等を用いる。
撮影処理部B6は、指摘箇所に関する画像を撮影する処理を実行する。
採点表示部B7は、採点結果を表示する処理を実行する。
表示モデル変更部B8は、ユーザの回答に対する採点結果の表示とともに表示するモデル(設計モデル又は学習用モデル)を変更する処理を実行する。
建築総合情報記憶部22には、建築物に関する建築総合モデル情報が記録される。本実施形態では、建築総合モデル情報として、BIM(Building Information Modeling)データを用いる。この建築総合モデル情報は、建築物を構成する構造オブジェクトについてのオブジェクト名、形状情報、属性情報及びロケーション情報を含んで構成されている。形状情報には、オブジェクトID、構造オブジェクトの3次元形状に関する情報が含まれる。属性情報には、オブジェクトID、構造オブジェクトのタイプ、大きさ、材質、コスト等の仕様に関する情報が含まれる。ロケーション情報には、この構造オブジェクトが配置されるロケーションに関する情報が含まれる。
オブジェクトIDデータ領域には、構造オブジェクトを特定するための識別子に関するデータが記録される。鉄筋の場合には、このオブジェクトIDとして、上述した鉄筋識別子が用いられる。
オブジェクト名データ領域には、この構造オブジェクトの名称に関するデータが記録される。
3次元形状データ領域には、この構造オブジェクトの3次元形状(大きさ及び座標等)に関するデータが記録される。
タイプデータ領域、大きさデータ領域、材質データ領域、コストデータ領域には、この構造オブジェクトのタイプ(構造種別や建具種別)、大きさ(鉄筋径等)、材質、コストに関するデータが、それぞれ記録される。
ロケーションデータ領域には、この構造オブジェクトが配置される位置(座標)を特定する識別子に関するデータが記録される。
図3(a)に示すように、図面情報記憶部23には、図面管理レコード230が記録される。この図面管理レコード230は、建築物を設計して図面が生成されたときに記録される。図面管理レコード230には、図面識別子、図面種別、図面名及び図面に関するデータが含まれる。
図面識別子データ領域には、各図面を特定するための識別子に関するデータが記録される。
図面種別データ領域には、この図面の種別を特定するためのデータが記憶される。図面の種別としては、例えば、基準図等を用いる。
図面名データ領域には、この図面の名称に関するデータが記録される。この図面の名称には、立面図や各階の平面図等がある。
図面データ領域には、この図面データに関するデータが記録される。
図3(b)に示すように、変更箇所情報記憶部24には、学習者に対して出題する箇所(不具合となるように変更した変更箇所)の候補に関する変更箇所レコード240が記録される。この変更箇所レコード240は、出題前に予め記録される。変更箇所レコード240には、変更箇所識別子、変更内容及び変更箇所モデルに関するデータが含まれる。
変更箇所識別子データ領域には、変更箇所を特定するための識別子に関するデータが記録される。
変更内容データ領域には、設計した建築物に対して変更した内容に関するデータが記録される。この変更内容には、例えば、変更した鉄筋の鉄筋識別子と、鉄筋種別と、変更した具体的内容(鉄筋径、鉄筋の配置幅、本数等等の変更対象と変更後の値)が含まれる。
変更箇所モデルデータ領域には、設計モデルの変更箇所において、変更内容の3次元モデルが記録される。
図4(a)に示すように、出題情報記憶部25には、出題管理レコード250が記録される。この出題管理レコード250は、指導者端末40において、指導者によって、ユーザに対する出題(変更箇所)が決められた場合に記録される。出題管理レコード250には、実習識別子、出題番号、変更箇所識別子、正解内容、解説に関するデータが含まれる。
実習識別子データ領域には、各実習を特定するための識別子に関するデータが記録される。この実習識別子としては、例えば、出題のテーマやレベル等を用いることができる。
出題番号データ領域には、この出題を特定するための番号に関するデータが記録される。
変更箇所識別子データ領域には、この出題番号に対応する変更箇所を特定する識別子に関するデータが記録される。この変更箇所識別子を介して、出題管理レコード250と、変更箇所レコード240とが関連付けられる。
正解内容データ領域には、この出題(問題)における正解であって、鉄筋識別子、鉄筋種別、指摘理由に関するデータが記録される。鉄筋識別子データ領域には、この問題において指摘対象の鉄筋を特定する鉄筋識別子に関するデータが記録される。鉄筋種別データ領域及び指摘理由データ領域には、この鉄筋の種別、指摘理由に関するデータが記録される。正解回答の鉄筋種別及び指摘理由として、後述する回答選択肢のうちの1つが記録される。
解説データ領域には、この出題の解説や教育のポイント等に関するデータが記録される。
図4(b)に示すように、回答情報記憶部26には、回答管理レコード261と未指摘管理レコード262とが記録される。回答管理レコード261は、ユーザが回答を指摘した際に記録され、未指摘管理レコード262は、後述する採点処理において、ユーザが指摘しなかった変更箇所が存在する場合に記録される。回答管理レコード261には、学習者識別子、実習識別子、回答番号、鉄筋識別子、鉄筋種別、指摘理由、指摘箇所画像及び正誤フラグに関するデータが含まれる。また、未指摘管理レコード262には、学習者識別子、未指摘変更箇所識別子が含まれる。
学習者識別子データ領域には、各ユーザを特定するための識別子に関するデータが記録される。
実習識別子データ領域には、このユーザが回答した実習を特定するための識別子に関するデータが記録される。
回答番号データ領域には、このユーザが回答した順番に関するデータが記録される。この回答番号によって、各回答内容を特定することができる。
鉄筋識別子データ領域には、このユーザが指摘した鉄筋を特定するための識別子に関するデータが記録される。
鉄筋種別データ領域及び指摘理由データ領域には、それぞれ、指摘された鉄筋の種別、指摘された鉄筋についての指摘理由に関するデータが記録される。この鉄筋種別及び指摘理由のそれぞれには、出題管理レコード250の回答選択肢の鉄筋種別及び指摘理由のいずれか1つが記録される。
指摘箇所画像データ領域には、指摘された鉄筋を含む画像に関するデータが記録される。
正誤フラグデータ領域には、この回答の正誤を示すフラグ(正解フラグ、又は誤答フラグ)が記録される。この正誤フラグは、採点処理において記録される。
未指摘変更箇所識別子データ領域には、ユーザが指摘しなかった変更箇所を特定するための識別子に関するデータが記録される。
次に、上述した構成の教育支援システム10において実行する処理について説明する。教育支援システム10の教育支援装置20は、仮想現実空間を用いて、ユーザに配筋検査を疑似体験させる検査実習処理を実行する。そして、教育支援装置20は、検査実習処理の前に、検査実習処理に用いる出題を設定する出題設定処理を実行し、検査実習処理の後には、検査実習処理におけるユーザの回答を採点する採点処理及び採点表示処理を実行する。
<出題設定処理>
次に、図5を用いて、検査実習処理の前に、指導者端末40において実行される出題設定処理について説明する。この出題設定処理は、指導者の指示に応じて実行される。
まず、指導者端末40は、実習識別子の設定処理を実行する(ステップS1−1)。具体的には、指導者は、指導者端末40に実習識別子を入力する。この実習識別子には、実習のテーマやレベル等を用いる。指導者端末40は、入力された実習識別子を設定した出題管理レコード250を生成する。
次に、指導者端末40は、出題と変更箇所の対応付け処理を実行する(ステップS1−2)。具体的には、指導者端末40は、実習に用いる変更箇所の変更箇所識別子及び鉄筋識別子を変更箇所レコード240から取得し、出題管理レコード250に記録する。
次に、指導者端末40は、正解内容及び解説の設定処理を実行する(ステップS1−3)。具体的には、指導者は、入力部を介して、変更箇所レコード240の変更内容に対応する正解内容を、回答選択肢の中から選択する。更に、指導者は、入力部を介して、この出題についての解説を入力する。指導者端末40は、選択された回答選択肢を、正解内容の鉄筋種別及び指摘理由として出題管理レコード250に記録する。更に、指導者端末40は、取得した解説を、出題管理レコード250に記録する。
そして、指導者端末40は、終了か否かの判定処理を実行する(ステップS1−4)。具体的には、指導者端末40は、終了信号を取得した場合(ステップS1−4において「YES」の場合)には、この出題設定処理を終了する。なお、終了信号を取得しなかった場合合(ステップS1−4において「NO」の場合)には、ステップS1−2以降の処理を出題毎に繰り返す。
<検査実習処理>
次に、図1〜図20を用いて、配筋検査の検査実習処理について説明する。この検査実習処理においては、指導者端末40において、ユーザの学習者識別子及び実習に用いる出題管理レコード250の実習識別子を入力する。この場合、教育支援装置20の制御部21が、学習者識別子、実習識別子を含む回答管理レコード261を生成して、回答情報記憶部26に記録する。
そして、教育支援装置20の制御部21は、実習識別子を有する出題管理レコード250の変更箇所識別子に対応する変更箇所モデルを変更箇所レコード240から抽出する。制御部21は、建築総合情報記憶部22に記憶されたBIMデータから生成した設計モデルにおいて、抽出した変更箇所モデルを組み込んだ学習用モデルを生成する。そして、この学習用モデルを仮想現実空間に配置する。この場合、教育支援部215は、この仮想現実空間内に配置された建築物オブジェクトが、表示中のモデル(設計モデル又は学習用モデル)を特定するためのモデル識別子を記憶する。
そして、模擬体験(実習)においては、ユーザは、HMD11を装着し、各コントローラ12を、それぞれの手で把持する。この場合、センサ15からの信号に応じて、教育支援装置20の制御部21の視点特定部212は、ヘッドトラッキング部211を介して、ユーザの視野の角度及びユーザの現在位置を特定する。
そして、教育支援装置20の制御部21の画像生成部216は、仮想現実空間内で、視点特定部212が特定したユーザの視野の角度や現在位置に応じた視点の画像を生成して、HMD11に出力する。
そして、この検査実習処理において、教育支援装置20の制御部21は、ユーザによるコントローラ12の所定の動きとコントローラ12の操作ボタンの押下とに応じて、各種処理を実行する。この各種処理としては、メニュー表示処理、高さ変更処理、鉄筋径計測処理、計測器操作処理、図面表示処理、図面配置の変更処理、図面サイズの変更処理、オブジェクト追加表示処理、回答処理がある。以下、これらの処理について詳述する。
[メニュー表示処理]
教育支援装置20の制御部21は、コントローラ12の操作ボタンの押下を検知した場合、メニュー画面を表示する。ここで、メニュー画面に含まれる項目は、ユーザが配筋検査を行なっている検査実習処理中に表示する実習用メニュー画面、又は検査実習処理が終了した採点表示処理中に表示する採点後メニュー画面によって異なる。
具体的には、制御部21の教育支援部215のメニュー表示部A3は、回答管理レコード261に正誤グラフが記録されているか否かを判定する。正誤フラグが記録されていないと判定した場合には、メニュー表示部A3は、実習用メニュー画面を、仮想現実空間内において表示する。
図6に示すように、実習用メニュー画面には、「高さ位置変更」、「モデルに対する操作」、「追加表示操作」の各項目が含まれている。「高さ位置変更」項目には、「4F」、「4.5F」、「5F」、「神」の各ボタンが含まれている。また、「モデルに対する操作」項目には、「不具合」、「撮影」、「図面」、「基準図」、「スタッフ」、「リボン」、「コンベックス」の各ボタンが含まれている。「追加表示操作」項目には、「型枠表示」、「躯体表示」、「道具削除」の各ボタンが含まれている。
ここで、ユーザは、各ボタンの位置に対応する箇所を、コントローラ12で指定する。この操作を、教育支援装置20の制御部21が検出した場合、ユーザによる各ボタンの選択を検知する。
[高さ変更処理]
次に、図7を用いて、メニュー画面において、高さ位置変更項目のボタンが選択された場合の高さ変更処理を説明する。
ここでは、教育支援装置20の制御部21は、メニュー項目内の位置の指定の検知処理を実行する(ステップS2−1)。具体的には、制御部21の操作トラッキング部213は、コントローラ12の動きを特定し、位置特定部214は、コントローラ12の動きに応じた操作オブジェクトの位置を特定し、教育支援部215は、操作オブジェクトの位置から、メニュー画面において選択された高さ位置項目を特定する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、現在の位置・視点の特定処理を実行する(ステップS2−2)。具体的には、制御部21のヘッドトラッキング部211は、HMD11の動きから特定したユーザの位置及び傾きを特定し、視点特定部212は、ユーザの現在の視点を特定する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、移動先の位置に応じた画面の表示処理を実行する(ステップS2−3)。具体的には、制御部21の画像生成部216は、教育支援部215が特定した高さ位置項目に応じた高さと、視点特定部212が特定したユーザの現在の視点とに応じた画面を生成し、HMD11に出力する。
また、図8に示すように、高さ位置項目の「神」のボタンが選択された場合には、仮想現実空間内で、建築物の斜め上方から、建築物を俯瞰できる位置に視点を移動させる。
[鉄筋径計測処理]
次に、図9及び図10(a)を用いて、仮想現実空間内の鉄筋径を計測する鉄筋径計測処理について説明する。配筋検査を行なう場合には、鉄筋の径を計測することがある。
ここでは、教育支援装置20の制御部21は、仮想現実空間内の鉄筋への接触の検知処理を実行する(ステップS3−1)。具体的には、ユーザは、コントローラ12の操作ボタンを押下しながら、コントローラ12を移動させる。制御部21の操作トラッキング部213を介してコントローラの動きを特定し、位置特定部214は、このコントローラ12の動きに応じた仮想現実空間内の操作オブジェクトを移動させる。教育支援部215の鉄筋径計測部A2は、操作ボタンの押下を検知しながら、操作オブジェクトの仮想現実空間内の位置とメニュー画面の位置との相対位置を特定し、操作オブジェクトと鉄筋オブジェクトとの接触を検知する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、計測対象の鉄筋の特定処理を実行する(ステップS3−2)。具体的には、鉄筋径計測部A2が、仮想現実空間内において、操作オブジェクトと接触した鉄筋に関連付けられた鉄筋識別子を特定する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、鉄筋径データの取得処理を実行する(ステップS3−3)。具体的には、制御部21の教育支援部215の鉄筋径計測部A2は、回答管理レコード261に記憶されている実習識別子と、特定した鉄筋識別子とを含む出題管理レコード250を検索する。該当する出題管理レコード250があった場合には、鉄筋径計測部A2は、この出題管理レコード250の変更箇所識別子を含む変更箇所レコード240を取得し、この変更箇所レコード240の変更内容に、変更後の鉄筋径が含まれているか否かを判定する。ここで、変更後の鉄筋径が含まれている場合には、鉄筋径計測部A2は、この鉄筋径を特定する。
一方、該当する出題管理レコード250がない場合、又は該当する変更箇所レコード240の変更内容に、変更後の鉄筋径が含まれていない場合には、鉄筋径計測部A2は、建築総合情報記憶部22のBIMデータにおいて、この鉄筋識別子の鉄筋径を特定する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、鉄筋径の表示処理を実行する(ステップS3−4)。具体的には、制御部21の教育支援部215の鉄筋径計測部A2は、この鉄筋と操作オブジェクトとが重なる部分の配色を変更する。そして、この部分の近傍に、ステップS3−3において特定した鉄筋径を表示する。
例えば、図9に示すように、コントローラ12と重なった鉄筋の近傍に、その鉄筋径として、「10mm」を表示する。
[計測器操作処理]
次に、図10(b)、図11〜図13を用いて、計測器操作処理について説明する。配筋検査を行なう場合には、鉄筋の間隔等を計測することがある。この場合、図6に示したメニュー画面の「モデルに対する操作」項目の「コンベックス」ボタン、「リボン」ボタン、又は「スタッフ」ボタンを選択し、各計測器を用いて計測を行なう。ここでは、「コンベックス」ボタンを選択した場合の計測器操作処理について、詳述する。
まず、教育支援装置20の制御部21は、メニュー画面において使用する計測器の検知処理を実行する(ステップS4−1)。具体的には、制御部21の操作トラッキング部213は、コントローラ12の移動を検知し、位置特定部214は、仮想現実空間内で操作オブジェクトを移動させる。そして、制御部21の教育支援部215は、仮想空間内に表示されたメニュー画面において、操作オブジェクトによって選択されたボタンに対応する計測器の種類(コンベックス、リボン、又はスタッフ)を特定する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、計測器の始点位置の取得処理を実行する(ステップS4−2)。具体的には、ユーザは、片方(例えば左手)のコントローラ12に対応する操作オブジェクトの先端を、仮想現実空間内における計測を開始したい始点位置に移動させて、この位置において操作ボタンを押下する。この場合、制御部21の教育支援部215の計測器制御部B2は、この位置に、計測器「0」の位置を固定する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、計測器の計測位置の取得処理を実行する(ステップS4−3)。具体的には、ユーザは、コントローラ12の操作ボタンを押下した状態を維持しながら、図りたい計測位置まで、計測側のコントローラ12に対応する操作オブジェクトの先端を移動させる。
この場合、図11(a)に示すように、コントローラ12に対応し、先端位置を計測位置(終点位置)とする計測器(操作オブジェクト)を、仮想現実空間内に表示する。ここでは、ステップS4−1において特定した種類(ここでは、コンベックス)の計測器が表示される。更に、始点位置(計測器「0」の位置)から計測位置(計測の終点位置)までの伸長作業を行なう。この場合、制御部21の教育支援部215の計測器制御部B2は、始点位置〜終点位置まで計測値を算出して、計測器の近傍(ここでは計測器の上方)に表示する。なお、この計測値は、操作オブジェクの先端位置に応じて適宜変更される。
そして、この操作オブジェクトを所望の計測位置に移動させた場合、この位置において、押下していた操作ボタンを開放する。この場合、制御部21の教育支援部215の計測器制御部B2は、仮想現実空間において、計測器の計測位置を特定する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、計測値の固定表示処理を実行する(ステップS4−4)。具体的には、制御部21の教育支援部215の計測器制御部B2は、始点位置から計測位置に延在する計測器オブジェクトを、仮想現実空間内に固定して表示する。この場合、計測オブジェクトは、操作オブジェクトの動きと切り離される。
図11(b)に示すように、始点位置(計測器「0」の位置)から特定した計測位置(計測の終点位置)までの計測値が、計測器の近傍(ここでは計測器の上方)に固定して表示される。なお、計測値を測定した計測器を移動させたい場合には、コントローラ12に対応する操作オブジェクトの先端を、移動させたい計測器オブジェクトと重なる位置に移動させて、操作ボタンを押下する。この場合、計測器制御部B2は、操作オブジェクトの先端の移動に応じて、計測器オブジェクトを移動させる。
なお、図11(c)に示すように、上述した操作を繰り返すことにより、複数の計測器オブジェクトを配置することもできる。
図12においては、「スタッフ」が選択された場合の計測器を示している。また、図13においては、「リボン」が選択された場合の計測器を示している。
[図面表示処理]
次に、図14〜図16を用いて、図面表示処理について説明する。
ここでは、図14(a)に示すように、教育支援装置20の制御部21は、メニュー画面において図面表示指示の検知処理を実行する(ステップS5−1)。具体的には、制御部21の位置特定部214は、操作トラッキング部213を介して、コントローラ12の移動を検知し、仮想現実空間内で操作オブジェクトを移動させる。そして、制御部21の教育支援部215は、仮想空間内に表示されたメニュー画面において、操作オブジェクトによって、「図面」ボタン又は「基準図」ボタンが選択されたことを検知する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、すべての図面の表示処理を実行する(ステップS5−2)。具体的には、制御部21の教育支援部215の図面表示部B3は、「図面」ボタンの選択を検知した場合には、この建築物に関するすべての図面を、図面情報記憶部23から抽出する。また、図面表示部B3は、「基準図」ボタンの選択を検知した場合には、図面情報記憶部23から、図面種別として基準図が記録された図面管理レコード230を抽出する。そして、図面表示部B3は、抽出した図面を、仮想現実空間内に表示する。この場合、仮想現実空間内のユーザの視点の周囲に、閲覧可能に並べて配置する。
図15に示すように、仮想現実空間内に複数の図面が、ユーザの視点の周囲に配置される。そして、ユーザは、視野範囲に含まれる図面を閲覧することができる。
ここで、視野範囲に含まれる図面を変更する場合、ユーザは、コントローラ12の操作ボタンを押下しながら、水平方向にコントローラ12を移動させる。この場合、操作トラッキング部213が、スクロール操作を検知し、教育支援部215の図面表示部B3は、検出されたスクロール操作に応じて、視点の周囲の図面を回動させる。この場合、これまで表示されていなかった図面が、視野範囲内に表示される。
次に、教育支援装置20の制御部21は、図面の選択処理を実行する(ステップS5−3)。具体的には、ユーザは、所望の図面を選択する場合、各コントローラ12の操作ボタンを押下しながら、所望の図面の配置方向に両コントローラ12を差し出す。この場合、制御部21の教育支援部215は、操作トラッキングにより、操作オブジェクトが差し出された方向の図面の選択を検知する。
そして、教育支援装置20の制御部21は、選択されなかった図面の非表示処理を実行する(ステップS5−4)。具体的には、制御部21の教育支援部215の図面表示部B3は、選択された図面以外の図面を非表示にする。
例えば、図16(a)に示すように、前方の図面の選択を検知した場合には、これ以外の図面を非表示にする。
その後、図面表示部B3は、ユーザの操作に応じて、選択された図面について、図面配置の変更処理や図面サイズの変更処理を実行する。
[図面配置の変更処理]
図14(b)を用いて、図面配置の変更処理を説明する。
ここでは、教育支援装置20の制御部21は、配置変更指示の検知処理を実行する(ステップS6−1)。具体的には、ユーザがコントローラ12を移動させた場合、制御部21の操作トラッキング部213は、コントローラ12の移動を検知し、位置特定部214は、仮想現実空間内の操作オブジェクトを移動させる。そして、ユーザは、コントローラ12に対応する操作オブジェクトを、表示されている図面と重なる位置に移動させて、コントローラ12の操作ボタンを押下する。この場合、制御部21の教育支援部215の図面表示部B3は、コントローラ12の移動に追従して、表示された図面を移動させる。
次に、教育支援装置20の制御部21は、図面の再配置処理を実行する(ステップS6−2)。具体的には、仮想現実空間内で、新たに図面を配置する所望の位置において、操作ボタンの押下を開放する。この場合、制御部21の教育支援部215の図面表示部B3は、操作ボタンの押下を開放した位置に、図面を再配置する。
例えば、図16(b)に示すように、コントローラ12の先端を床に向けた場合には、床面(水平面)に延在するように、図面を配置する。
[図面サイズの変更処理]
図14(c)を用いて、図面サイズの変更処理を説明する。
ここでは、教育支援装置20の制御部21は、サイズ変更指示の検知処理を実行する(ステップS7−1)。具体的には、ユーザは、両コントローラ12を、図面と重なる位置に移動させて、両コントローラ12の操作ボタンを押下する。この場合、制御部21の操作トラッキング部213は、ユーザによるコントローラ12の移動を検知し、仮想現実空間内で操作オブジェクトを移動させる。
次に、教育支援装置20の制御部21は、図面を拡大縮小する表示処理を実行する(ステップS7−2)。具体的には、図面を拡大縮小する場合は、ユーザは、両コントローラ12の間隔を変更する。この場合、制御部21の教育支援部215の図面表示部B3は、両コントローラ12の間隔に応じて、図面のサイズを変更する。例えば間隔の拡大操作を検知した場合、図面表示部B3は、図面を拡大して表示する。
例えば、図16(a)の図面に対して、両コントローラ12の間隔を広げる操作を検出した場合には、図16(c)に示すように、図面を拡大して表示する。なお、両コントローラ12の間隔を狭める操作を検出した場合、図面表示部B3は、図面を縮小して表示する。
[オブジェクト追加表示処理]
次に、図17を用いて、メニュー画面において、追加表示操作項目のボタンが選択された場合のオブジェクト追加表示処理について説明する。
コントローラ12を用いて、操作オブジェクトによる追加表示操作項目の「型枠表示」のボタンの選択を検知した場合には、制御部21の教育支援部215のオブジェクト追加表示部B4は、タイプが「型枠」の構成オブジェクトを、建築総合情報記憶部22において抽出する。そして、制御部21の画像生成部216は、抽出した「型枠」の構成オブジェクトを、現在の建築物オブジェクトに追加して合成表示する。
更に、コントローラ12を用いて、操作オブジェクトによる追加表示操作項目の「躯体表示」のボタンの選択を検知した場合には、制御部21の教育支援部215のオブジェクト追加表示部B4は、タイプが「躯体」の構成オブジェクトを、建築総合情報記憶部22において抽出する。そして、制御部21の画像生成部216は、抽出した「躯体」の構成オブジェクトを、現在の建築物オブジェクトに追加して合成表示する。
例えば、図17(a)の仮想現実空間において、「型枠表示」のボタンが選択された場合には、図17(b)に示すように、型枠を追加した建築物モデルが表示される。更に、この型枠の建築物モデルが表示された仮想現実空間において、「型枠表示」のボタンが選択された場合には、図17(c)に示すように、躯体を追加した構造物モデルが表示される。
[回答処理]
次に、図18〜図20を用いて、ユーザが不具合の箇所を指摘する回答処理について説明する。ここでは、ユーザは、仮想現実空間内の構造物の配筋について指摘する必要がある箇所について回答する。
図18に示すように、まず、教育支援装置20の制御部21は、メニュー画面において、指摘箇所のボタンの選択の検知処理を実行する(ステップS8−1)。具体的には、ユーザは、コントローラ12を移動させて、メニュー画面における不具合指摘箇所のボタンを選択する。この場合、制御部21の教育支援部215の指摘処理部B5は、不具合指摘箇所のボタンの選択を検知する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、指摘箇所マークの表示処理を実行する(ステップS8−2)。具体的には、制御部21の教育支援部215の指摘処理部B5は、回答情報記憶部26の回答管理レコード261に記憶されている最後の回答番号の次の番号を、新たに回答する回答番号として特定し、この回答番号を指摘箇所マークに付与する。そして、指摘処理部B5は、付与された回答番号が丸内に表示された丸吹き出し型の指摘箇所マークを、操作オブジェクトの先端に表示する。指摘処理部B5は、この指摘箇所マークを、コントローラ12の移動の操作トラッキングに応じて移動させる。
例えば、初めて不具合の指摘回答を行なう場合には、指摘処理部B5は、回答番号として「1」を付与する。そして、図19(a)に示すように、指摘処理部B5は、操作オブジェクトの先端に、「1」の番号が付与された指摘箇所マークを表示する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、指摘箇所マークの配置処理を実行する(ステップS8−3)。具体的には、ユーザは、コントローラ12を移動させることにより、操作オブジェクトを不具合があると判断した鉄筋と重なる位置に移動させ、この位置(指摘位置)において、操作ボタンを押下する。これにより、制御部21の教育支援部215の指摘処理部B5は、操作ボタンを押下した際に、仮想現実空間内において、操作オブジェクトに最も近い位置の鉄筋(指定位置)に、操作オブジェクトの先端の指摘箇所マークを固定する。
この場合、図19(b)に示すように、指摘処理部B5は、鉄筋の指摘位置に、指摘箇所マークの吹き出しの先端を位置させる。そして、指摘処理部B5は、指摘箇所マークを固定した鉄筋(指摘鉄筋)の鉄筋識別子を特定し、指摘箇所マークに付与された回答番号と関連付けて、回答管理レコード261に記録する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、回答選択肢の表示処理を実行する(ステップS8−4)。具体的には、制御部21の教育支援部215の指摘処理部B5は、回答選択肢を含む選択肢表示画面を表示する。
図19(c)に示すように、この選択肢表示画面には、指摘鉄筋の鉄筋識別子が表示される。更に、この選択肢表示画面には、鉄筋種別の選択肢(上段)や、指摘理由項目の選択肢(下段)が表示される。各選択肢は、送り矢印や戻り矢印を用いて変更することができる。
そして、教育支援装置20の制御部21は、鉄筋種別及び指摘理由の取得処理を実行する(ステップS8−5)。ここで、ユーザは、操作オブジェクトを用いて、送り矢印や戻り矢印により、指摘鉄筋の鉄筋種別及び指摘理由を選択し、コントローラ12の操作ボタンを押下する。この場合、制御部21の教育支援部215の指摘処理部B5は、選択された鉄筋種別及び指摘理由を、回答番号に関連付けて、回答管理レコード261に記録する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、指摘箇所の撮影処理を実行する(ステップS8−6)。ユーザは、コントローラ12の操作ボタンを押下して、再度、メニュー画面を表示させる。そして、ユーザは、操作オブジェクトを用いて、メニュー画面における「撮影」ボタンを選択する。
この場合、図20(a)に示すように、制御部21の教育支援部215の撮影処理部B6は、「撮影」ボタンを選択した際のHMD11の視野画像を生成する。そして、撮影処理部B6は、この撮影画像を縮小したサムネイル画像を仮想現実空間内に配置する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、指摘箇所撮影の記録処理を実行する(ステップS8−7)。具体的には、ユーザは、操作オブジェクトの先端をサムネイル画像に重ねた後、コントローラ12の操作ボタンを押下する。この場合、サムネイル画像をドラッグして、コントローラ12の移動に応じて操作オブジェクトが移動可能となる。
そして、図20(b)に示すように、コントローラ12を操作して、サムネイル画像を、指摘箇所マークの丸内に入るように移動させる。操作ボタンの押下が開放された場合、制御部21の教育支援部215の撮影処理部B6は、サムネイル画像に対応する撮影画像を、この指摘箇所マークの回答番号に関連付けて、指摘箇所画像として回答管理レコード261に記録する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、終了するか否かの判定処理を実行する(ステップS8−8)。具体的には、制御部21の教育支援部215は、コントローラ12から、検査実習処理の終了信号を受信したか否かによって判定を行なう。
ここで、終了でないと判定した場合(ステップS8−8において「NO」の場合)には、教育支援装置20の制御部21は、ステップS8−1に戻る。
また、終了と判定した場合(ステップS8−8において「YES」の場合)には、教育支援装置20の制御部21は、回答処理を終了する。
<採点処理>
次に、図21(a)を用いて、採点処理について説明する。教育支援装置20の制御部21は、検査実習処理の終了信号を受信した場合に、この採点処理を実行する。
まず、教育支援装置20の制御部21は、回答管理レコード261において回答番号が付与された回答を、採点対象として順次、特定し、回答(採点対象)毎に、以下の処理を実行する。
ここでは、教育支援装置20の制御部21は、回答と正解との比較処理を実行する(ステップS9−1)。具体的には、制御部21の教育支援部215の採点部A4は、採点対象の回転番号に関連付けられた鉄筋識別子、鉄筋種別及び鉄筋内容のすべてと一致する正解内容を含む出題管理レコード250を、出題情報記憶部25において検索する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、正誤フラグの記録処理を実行する(ステップS9−2)。具体的には、制御部21の教育支援部215の採点部A4は、鉄筋識別子、鉄筋種別及び鉄筋内容のすべてを含む正解内容を抽出した場合には、この回答は正解と判定し、この回答の回答番号を含む回答管理レコード261に、正解フラグを記録する。
一方、鉄筋識別子、鉄筋種別及び鉄筋内容のすべてを含む変更内容を抽出しなかった場合には、採点部A4は、この回答は誤答と判定し、この回答の回答番号を含む回答管理レコード261に、誤答フラグを記録する。
以上の処理を、回答管理レコード261に記録された回答毎に実行する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、未指摘箇所の有無の判定処理を実行する(ステップS9−3)。具体的には、制御部21の教育支援部215の採点部A4は、正解フラグを記録された回答管理レコード261の出題以外の出題管理レコード250を特定する。更に、採点部A4は、特定した出題管理レコード250のうち、誤答フラグが記録された回答管理レコード261の鉄筋識別子とは異なる鉄筋識別子を有する出題管理レコード250を検索する。ここで、採点部A4は、該当する出題管理レコード250を抽出した場合、この出題管理レコード250の変更箇所識別子の箇所を未指摘箇所として特定する。
ここで、未指摘箇所があると判定した場合(ステップS9−3において「YES」の場合)、教育支援装置20の制御部21は、未指摘箇所の記録処理を実行する(ステップS9−4)。具体的には、制御部21の教育支援部215の採点部A4は、ステップS9−3において特定した変更箇所識別子を含む未指摘管理レコード262を生成して、回答情報記憶部26に記録する。そして、採点部A4は、この未指摘管理レコード262に、回答管理レコード261の学習者識別子を記録する。
なお、未指摘箇所がないと判定した場合(ステップS9−3において「NO」の場合)、教育支援装置20の制御部21は、未指摘箇所の記録処理(ステップS9−4)をスキップする。
<採点表示処理>
次に、図21(b)及び図22を用いて、採点表示処理について説明する。なお、ここで、HMD11には、検査実習処理のときに表示される学習用モデルが表示されている。
採点結果を表示させる場合、コントローラの操作ボタンを押下する。
この場合、図21(b)に示すように、教育支援装置20の制御部21は、メニュー画面の表示処理を実行する(ステップS10−1)。具体的には、制御部21の教育支援部215のメニュー表示部A3は、回答管理レコード261に正誤グラフが記録されているか否かにより、採点後であることを判定する。採点後と判定した場合には、メニュー表示部A3は、採点後メニュー画面を、HMD11において表示する。
図22(a)に示すように、この採点後のメニュー画面には、実習用メニュー画面の項目に「採点結果」項目が追加されている。この「採点結果」項目には、「正解」、「不正解」、「未指摘」、「正誤切替」の各ボタンが含まれる。
次に、教育支援装置20の制御部21は、メニュー画面において回答表示指示の検知処理を実行する(ステップS10−2)。具体的には、ユーザは、コントローラ12を移動させて、メニュー画面における「正解」ボタン、「不正解」ボタン、「未指摘」ボタンの何れかを選択する。この場合、制御部21の教育支援部215の採点表示部B7は、メニュー画面において選択されたボタンに応じて、正解表示指示、不正解表示指示、未指摘表示指示を検知する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、表示指示に応じた指摘箇所の配置処理を実行する(ステップS10−3)。具体的には、正解表示指示を検知した場合には、制御部21の教育支援部215の採点表示部B7は、正解フラグが記録された回答管理レコード261を抽出する。そして、採点表示部B7は、抽出した各回答管理レコード261の鉄筋識別子の鉄筋オブジェクトに、吹き出しを固定した指摘箇所マークを仮想現実空間に配置する。
また、不正解表示指示を検知した場合には、採点表示部B7は、誤答フラグが記録された回答管理レコード261を抽出し、抽出した各回答管理レコード261の鉄筋識別子の鉄筋オブジェクトに、吹き出しを固定した指摘箇所マークを仮想現実空間に配置する。
更に、未指摘表示指示を検知した場合には、採点表示部B7は、この回答情報記憶部26に記録された未指摘管理レコード262の未指摘変更箇所識別子に対応する変更箇所識別子を有する出題管理レコード250を、出題情報記憶部25から抽出する。そして、採点表示部B7は、抽出した出題管理レコード250の正解内容の鉄筋識別子の鉄筋オブジェクトに、吹き出しを固定した指摘箇所マークを仮想現実空間に配置する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、採点結果リストの表示処理を実行する(ステップS10−4)。具体的には、制御部21の教育支援部215の採点表示部B7は、回答管理レコード261の出題識別子を有する出題管理レコード250の正解内容を、出題識別子順に並べた回答内容をHMD11に表示する画面の右側に表示する。なお、ここで、採点結果画面には、表示中のモデルの識別子が含まれている。
例えば、図22(b)には、正解表示指示に対応した採点結果画面を表示している。また、図22(c)には、不正解表示指示に対応した採点結果画面を表示している。
[正誤モデル切替処理]
次に、図21(c)及び図23を用いて、正誤モデル切替処理について説明する。
まず、図21(c)に示すように、教育支援装置20の制御部21は、メニュー画面において表示モデル切替指示の検知処理を実行する(ステップS11−1)。具体的には、ユーザは、コントローラ12を移動させて、メニュー画面の採点結果項目において「正誤切替」ボタンを選択する。この場合、制御部21の教育支援部215の表示モデル変更部B8は、モデル切替指示を検知する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、現在の表示モデルの特定処理を実行する(ステップS11−2)。具体的には、制御部21の教育支援部215の表示モデル変更部B8は、仮想現実空間に関連付けられているモデル識別子(設計モデル、又は学習用モデルを示す識別子)に応じて、表示中のモデルが、学習用モデル又は設計モデルの何れかを特定する。
次に、教育支援装置20の制御部21は、現在の表示モデルと異なる表示モデルの表示処理を実行する(ステップS11−3)。具体的には、仮想現実空間に設計モデルが配置されている場合には、制御部21の教育支援部215の表示モデル変更部B8は、出題管理レコード250の変更箇所識別子を含む変更箇所レコード240の3次元モデルを取得する。そして、表示モデル変更部B8は、設計モデルにおいて、変更箇所レコード240の変更箇所を、この変更箇所レコード240の3次元モデルに置き換えて、仮想現実空間に配置する。この場合、画像生成部216は、HMD11には、視点からの視野に応じた画像を出力する。
また、仮想現実空間に学習用モデルが配置されている場合には、表示モデル変更部B8は、出題管理レコード250の変更箇所識別子を含む変更箇所レコード240の変更箇所に対応する3次元モデルを、建築総合情報記憶部22から取得する。そして、表示モデル変更部B8は、取得した設計モデルの変更箇所の3次元モデルを、仮想現実空間に配置する。
例えば、図23(a)及び図23(b)には、それぞれ、学習用モデル(不具合モデル)、設計モデル(正解モデル)が表示されている。モデル切替処理によって、図23(a)の学習モデルと、図23(b)の設計モデルとの表示を切り替えることができる。図23(b)に示す設計モデルでは、柱において床近傍に配置されるフープ筋は2本であるのに対して、図23(a)に示す学習モデルでは、このフープ筋が1本になっていることがわかる。
以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、建築総合情報記憶部22に記憶された設計モデルに、出題情報記憶部25において出題する出題番号の変更箇所識別子に対応する変更箇所モデルを変更箇所情報記憶部24から取得して変更した学習用モデルを生成する。ユーザは、HMD11を装着し、この学習用モデルにおける確認作業を行なう。この場合、制御部21は、コントローラ12の操作によって指定された指定箇所を、回答情報記憶部26に記録する。確認作業後、制御部21は、ユーザの指摘箇所と正解とを比較し、比較結果を、HMD11に表示する。これにより、学習者は学習モデルを用いて、確認作業の疑似体験を行なうことができる。更に、設計とは異なる変更箇所を、効率的に学習者に学習させることができる。
(2)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、コントローラ12の移動に応じて移動する操作オブジェクトを仮想現実空間に出力し、操作オブジェクトによって指定された指定箇所を取得する。これにより、仮想現実空間内において、操作オブジェクトを用いて、実際の現場と同様な感覚で確認作業を疑似体験させることができる。
(3)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、高さ変更処理を実行する。これにより、ユーザの視点の高さを変更して、確認作業を、仮想空間内で疑似体験させることができる。
(4)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、鉄筋径計測処理において、仮想空間内の鉄筋への接触の検知した場合、この鉄筋の鉄筋径の表示処理を実行する(ステップS3−4)。これにより、配筋検査において、操作オブジェクトを用いて、鉄筋径の計測を、仮想空間内で疑似体験させることができる。
(5)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、計測器操作処理を実行する。これにより、鉄筋間の距離等の計測について、実施の現場と同様に、仮想空間内で疑似体験させることができる。
(6)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、一方のコントローラ12に対応する操作オブジェクトの先端位置に応じた開始位置及び計測位置を特定し、計測器オブジェクトを、特定した開始位置から計測位置までの距離を計測する計測器として出力する。これにより、両手にそれぞれ把持したコントローラ12に対応する操作オブジェクトを操作して、計測器を用いた計測を仮想現実空間内で疑似体験させることができる。
(7)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、図面表示処理を実行する。これにより、仮想空間内で、実際の現場と同様に、図面を閲覧することができる。
(8)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、図面表示処理においてすべての図面の表示処理を実行する(ステップS5−2)。この場合、制御部21は、抽出したすべての図面を、ユーザの視点の周囲に並べて、仮想現実空間内に表示する。これにより、複数の図面の中から、確認したい事項を含む図面を探すことができる。
(9)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、図面サイズの変更処理を実行する。これにより、所望の図面を拡大して、確認することができる。
(10)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、回答処理において指摘箇所の撮影処理を実行する(ステップS8−6)。これにより、仮想現実空間内の確認作業において、指摘箇所を撮影し、証跡を残す作業を疑似体験させることができる。
(11)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、ユーザの指示に応じて、オブジェクト追加表示処理を実行する。これにより、「型枠」や「躯体」を追加表示して、建築物の構造を確認することができる。
(12)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、回答指示に応じた指摘箇所の配置処理を実行する(ステップS10−3)。これにより、ユーザは、自分の回答について、正解箇所、不正解箇所、未回答箇所を、効率的に把握することができる。
(13)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、採点結果リストの表示処理を実行する(ステップS10−4)。これにより、ユーザの確認作業を評価することができる。
(14)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、採点後に行なうモデル切替処理において、ユーザの指示に応じて、設計モデルをHMD11に表示する。これにより、ユーザ(学習者)は、本来の設計モデルを確認することができる。そして、本来の構造と変更箇所とを効率的に把握することができる。
(15)本実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、現在の表示モデルと異なる表示モデルの表示処理を実行する(ステップS11−3)。これにより、設計モデルと変更箇所を含む学習用モデルとを迅速に切り換えて表示させることができる。
また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、回答処理を実行した。この場合、指導者が、指導者端末40を用いて、仮想現実空間におけるユーザの視野を確認しながら、音声や画面を用いて指導できるようにしてもよい。具体的には、検査実習処理において、教育支援装置20の制御部21は、HMD11に表示する画面を、指導者端末40のディスプレイに表示する。この場合、制御部21は、指導者端末40のディスプレイに、HMD11に表示されるユーザの視野範囲を出力する。更に、制御部21は、視野範囲に対して、出題の回答の一覧や、学習者が既に回答した指摘箇所、この指摘箇所と正解内容との一致状況等を表示するようにしてもよい。更に、指導者端末40を用いて、ヒント等を、HMD11に表示するようにしてもよい。具体的には、指導者は、指導者端末40に表示された画面に、入力部を用いてヒント入力を行なう。この場合には、教育支援装置20の制御部21は、このヒント入力情報を取得し、HMD11の視野範囲に重ねて表示する。これにより、指導者は、ユーザの視線や動き、正解内容との一致状況等に応じて、学習者を効率的に指導することができる。
・上記実施形態では、教育支援装置20の制御部21は、回答処理を実行した。この場合、ユーザが指摘箇所を回答するまでの時間に応じて、指摘箇所についてのヒントを出力してもよい。例えば、ユーザが変更箇所に気が付かない場合には、ヒントを表示するヒント処理を実行する。
具体的には、教育支援装置20の制御部21は、ヒントを表示する第1及び第2待機時間を記憶しておく。更に、回答管理レコード261に、回答時刻データ領域を更に設ける。そして、制御部21は、検査実習処理において、回答管理レコード261に指摘箇所画像を記録した時刻を、システムタイマから取得し、回答管理レコード261の回答時刻データ領域に記録する。
そして、図24に示したヒント処理においては、検査実習処理中に教育支援装置20の制御部21は、回答間隔が長いか否かの判定処理を実行する(ステップS12−1)。具体的には、制御部21は、最新の回答の回答番号(最大値の回答番号)の回答時刻から、第1待機時間が経過したか否かを判定する。
ここで、第1待機時間を経過しておらず、回答間隔が長くない場合(ステップS12−1において「NO」の場合)には、教育支援装置20の制御部21は、そのまま待機する。
一方、第1待機時間を経過し、回答間隔が長いと判定した場合(ステップS12−1において「YES」の場合)には、教育支援装置20の制御部21は、未回答箇所の特定処理を実行する(ステップS12−2)。具体的には、制御部21は、回答管理レコード261に記録されている鉄筋識別子及び指摘内容、この回答管理レコード261の出題識別子を有する出題管理レコード250の正解内容の鉄筋識別子及び指摘内容を比較する。そして、制御部21は、回答管理レコード261に記録されていない出題管理レコード250の正解内容の鉄筋識別子及び指摘内容がある場合には、この鉄筋識別子の鉄筋を、未回答箇所として特定する。
そして、教育支援装置20の制御部21は、未回答箇所を眺めているか否かの判定処理を実行する(ステップS12−3)。具体的には、制御部21は、ユーザの視野に、特定した未回答箇所の鉄筋が、第2待機時間以上、含まれている場合には、未回答箇所を眺めていると判定する。未回答箇所が視野に継続的に含まれる場合には、制御部21は、第2待機時間の経過を待機する。
ここで、第2待機時間の経過前に、未回答箇所が視野に含まれなくなった場合には、未回答箇所を眺めていないと判定する。この場合(ステップS12−3において「NO」の場合)には、教育支援装置20の制御部21は、ステップS12−1に戻る。
一方、第2待機時間を経過し、未回答箇所を眺めていると判定した場合(ステップS12−3において「YES」の場合)、教育支援装置20の制御部21は、ヒントの表示処理を実行する(ステップS12−4)。具体的には、制御部21は、特定した未回答箇所を含む所定サイズの大きさの円を、ユーザが見ているHMD11の仮想現実空間に表示する。
例えば、図25には、画面の中心部に、所定の色によって丸く表示された円が示されている。この円の表示に基づいて、ユーザは、未回答箇所が、この円内にあることを把握して、この円内の配筋を再検査する。これにより、ユーザを未指摘の変更箇所に誘導することができる。
・上記実施形態においては、教育支援装置20の制御部21は、ユーザが指摘した鉄筋の鉄筋識別子等を含む回答管理レコード261を記録した。これに加えて、制御部21は、ユーザの視線方向の変更履歴を記録してもよい。例えば、教育支援装置20は、視線変更履歴記憶部を設ける。更に、回答管理レコード261に、回答開始時刻データ領域及び回答終了時刻データ領域を設ける。検査実習処理において、制御部21は、定期的に(例えば数秒毎に)、ユーザの位置及び視点を、位置特定部214及び視点特定部212から取得し、視線変更履歴(視線追跡情報)として、視線変更履歴記憶部に記録する。次に、制御部21は、検査実習処理において、回答管理レコード261に鉄筋識別子及び指摘箇所画像を記録した時刻を、回答開始時刻及び回答終了時刻として記録する。そして、制御部21は、先行の回答から、後続のまでの視線変更履歴を、後続の回答番号と関連付けて出力する。これにより、ユーザが、変更箇所を指摘するまでのユーザの視線を把握することができる。この視線追跡により、変更箇所の指摘に至るまでの過程を参照して、指導を行なうことができる。
・上記実施形態においては、教育支援装置20の制御部21は、計測器操作処理において、操作オブジェクトの先端を、始点位置及び計測位置とした計測器オブジェクトを用いて、仮想現実空間内を計測した。この場合に、計測器オブジェクトが、学習用モデルと干渉する場合には、計測器オブジェクトの移動(操作)を制限してもよい。例えば、教育支援装置20の制御部21は、計測器オブジェクトが躯体と干渉する場合には、躯体の内部に計測器オブジェクトが移動しないように制御する。この場合、コントローラ12にバイブレータやジャイロ機能を設け、振動やジャイロモーメントを用いて、ユーザに接触感を伝えるようにしてもよい。これにより、実際の現場に近い疑似体験をすることができる。
また、計測器オブジェクトが、学習用モデルと接触する場合には、制御部21は、HMD11に接触音を出力するようにしてもよい。これにより、学習者は、実際の現場に近い疑似体験をすることができる。
・上記実施形態においては、教育支援装置20の制御部21は、仮想現実空間内に、鉄筋オブジェクトを配置した。これに加えて、足場モデルを仮想現実空間内に配置してもよい。具体的には、建築総合情報記憶部22のBIMデータに、足場モデルを含める。検査実習処理において、教育支援装置20の制御部21は、BIMデータを用いて、足場モデル付の学習用モデルを表示する。この場合、学習者の足が足場モデルの足場板を踏み外した場合には、注意情報を出力してもよい。具体的には、学習者の足位置を検出する足センサを更に設ける。教育支援装置20の制御部21は、足センサに基づいて特定したユーザの足位置が移動した際には、この足位置が足場モデルから外れたか否かの判定処理を行なう。そして、足位置が足場モデルから外れた場合には、制御部21は、警告音を発生したり、HMD11に「踏み外した」等を表示したりして、注意情報を出力する。これにより、注意情報に基づいて足場から外れる位置に移動したことを把握することができるので、実際の現場における危険を把握することができる。
・上記実施形態においては、教育支援装置20の制御部21は、図面表示処理のすべての図面の表示処理(ステップS5−2)において、抽出した図面を、仮想現実空間内に表示する。この場合、視点の周囲に、閲覧可能に並べて配置する。抽出した図面を配置する方法は、これに限られず、例えば、図面サムネイルと図面名とを関連付けてリストにして表示してもよい。
・上記実施形態においては、教育支援装置20の制御部21は、確認作業としての配筋検査を学習する場合に適用した。教育を支援する現場における確認作業は、これに限定されず、例えば、足場の組立てについての確認作業や他の現場における確認作業であってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに、以下に追記する。
(a)前記制御部は、前記計測器オブジェクトが、前記学習用モデルと干渉する場合には、前記計測器オブジェクトの操作を制限することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の教育支援システム。
従って、この(a)に記載の発明によれば、実際の現場において、建築中の設計モデルに、計測器が干渉することを把握することができる。
(b)前記制御部は、前記計測器オブジェクトが、前記学習用モデルと接触する場合には、接触音を出力することを特徴とする請求項7、請求項8、又は(a)に教育支援システム。
従って、この(b)に記載の発明によれば、実際の現場において、建築中の設計モデルと、計測器が接触することを把握することができる。
(c)前記制御部には、前記学習者の足位置を検出する足センサに接続され、前記設計モデルには、足場モデルが含まれており、前記制御部は、前記足センサに基づいて特定した足位置が、前記足場モデルから外れた場合には、注意情報を出力することを特徴とする請求項1〜請求項10、(a)、(b)の何れか1項に記載の教育支援システム。
従って、この(c)に記載の発明によれば、注意情報に基づいて足場から外れる位置に移動したことを把握することができるので、実際の現場における危険を把握することができる。
(d)前記制御部は、前記学習者の視線方向の変更履歴を記録することを特徴とする請求項1〜請求項10、(a)〜(c)の何れか1項に記載の教育支援システム。
従って、この(d)に記載の発明によれば、回答する際の学習者の視線の動きを把握することができるので、学習者に適した指導を効率よく行なうことができる。
A1…フロア移動部、A2…鉄筋径計測部、A3…メニュー表示部、A4…採点部、B1…高さ変更部、B2…計測器制御部、B3…図面表示部、B4…オブジェクト追加表示部、B5…指摘処理部、B6…撮影処理部、B7…採点表示部、B8…表示モデル変更部、10…教育支援システム、11…HMD、12…コントローラ、15…センサ、20…教育支援装置、21…制御部、22…建築総合情報記憶部、23…図面情報記憶部、24…変更箇所情報記憶部、25…出題情報記憶部、26…回答情報記憶部、40…指導者端末、211…ヘッドトラッキング部、212…視点特定部、213…操作トラッキング部、214…位置特定部、215…教育支援部、216…画像生成部、230…図面管理レコード、240…変更箇所レコード、250…出題管理レコード、261…回答管理レコード、262…未指摘管理レコード。

Claims (11)

  1. 入力部及び出力部に接続される制御部と、
    設計指針に基づいて設計された設計モデルを記録したモデル記憶部と、
    前記設計モデルにおいて、指導者によって設定された変更箇所を記録する変更情報記憶部と、
    学習者が指定した指摘箇所を記録する回答情報記憶部とを備えた教育支援システムであって、
    前記出力部は、仮想現実空間を表示するヘッドマウントディスプレイであり、
    前記入力部は、把持可能なコントローラであり、
    前記制御部が、
    前記モデル記憶部に記憶された前記設計モデルにおいて、前記変更情報記憶部に記録された変更箇所を変更した学習用モデルを前記出力部に表示された前記学習者の視線方向に基づいた前記仮想現実空間に配置して出力し、
    前記コントローラの移動に応じて移動する操作オブジェクトを前記仮想現実空間に出力し、
    前記仮想現実空間における前記学習用モデルにおいて、前記学習者によって前記操作オブジェクトで指定された指摘箇所を前記回答情報記憶部に記録し、
    前記回答情報記憶部に記録された指摘箇所と前記変更情報記憶部に記録された変更箇所とを比較した比較結果を出力し、
    モデル切替指示を検知した場合、現在の表示モデルが、前記設計モデル又は前記学習用モデルの何れかであるかを特定し、現在の表示モデルと異なる表示モデルの表示処理を実行することを特徴とする教育支援システム。
  2. 前記制御部は、前記仮想現実空間内に、前記変更箇所についての前記設計モデルを出力することを特徴とする請求項に記載の教育支援システム。
  3. 前記制御部は、撮影指示を取得した場合には、前記指摘箇所の撮影画像を生成し、前記
    撮影画像を前記指摘箇所に関連付けて記録することを特徴とする請求項又はに記載の教育支援システム。
  4. 前記制御部は、前記設計モデルの関連図面を記憶した図面情報記憶部に接続されており、
    前記制御部は、図面の出力指示を取得した場合には、前記出力指示に応じた図面を、前記図面情報記憶部から取得して、前記仮想現実空間内のユーザの視点の周囲に並べて出力することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の教育支援システム。
  5. 前記モデル記憶部には、前記設計モデルに用いられる鉄筋を識別する鉄筋識別子と、鉄筋径とが関連付けられて記憶されており、
    前記変更情報記憶部には、変更箇所が鉄筋径の場合には、この変更箇所における変更後の鉄筋径が記憶されており、
    前記制御部は、前記仮想現実空間内において、前記コントローラの移動に応じて前記操作オブジェクトと、前記仮想現実空間に配置された鉄筋オブジェクトとの接触を検知した場合、この鉄筋オブジェクトの鉄筋の鉄筋径が変更箇所か否かを判定し、
    前記鉄筋の鉄筋径が変更箇所の場合には、前記変更情報記憶部に記録されている変更後の鉄筋径を特定して、前記仮想現実空間内に表示し、
    前記鉄筋の鉄筋径が変更箇所ではない場合には、前記モデル記憶部に記録されている鉄筋径を特定し、前記仮想現実空間内に表示することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の教育支援システム。
  6. 前記制御部は、計測器が指定された場合、前記出力部に、前記入力部の操作に基づいて配置を変更可能な計測器オブジェクトを前記仮想現実空間内に出力することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の教育支援システム。
  7. 前記入力部は、手で把持するコントローラであって、
    前記制御部は、
    前記コントローラに対応する操作オブジェクトの先端位置に応じた開始位置及び計測位置を特定し、
    前記計測器オブジェクトを、前記開始位置から前記計測位置までの距離を計測する計測器として出力することを特徴とする請求項に記載の教育支援システム。
  8. 前記制御部は、予め記憶しているヒント開始時間を経過した場合、前記変更箇所についてのヒントを前記出力部に出力することを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の教育支援システム。
  9. 前記制御部は、指導者端末に接続されており、
    前記指導者端末に、前記変更情報記憶部に記録された変更箇所と、前記学習者が指定した指摘箇所との一致状況を出力することを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の教育支援システム。
  10. 入力部及び出力部に接続される制御部と、
    設計指針に基づいて設計された設計モデルを記録したモデル記憶部と、
    前記設計モデルにおいて、指導者によって設定された変更箇所を記録する変更情報記憶部と、
    学習者が指定した指摘箇所を記録する回答情報記憶部とを備えた教育支援システムを用いて、前記学習者への教育を支援する方法であって、
    前記出力部は、仮想現実空間を表示するヘッドマウントディスプレイであり、
    前記入力部は、把持可能なコントローラであり、
    前記制御部が、
    前記モデル記憶部に記憶された前記設計モデルにおいて、前記変更情報記憶部に記録された変更箇所を変更した学習用モデルを前記出力部に表示された前記学習者の視線方向に基づいた前記仮想現実空間に配置して出力し、
    前記コントローラの移動に応じて移動する操作オブジェクトを前記仮想現実空間に出力し、
    前記仮想現実空間における前記学習用モデルにおいて、前記学習者によって前記操作オブジェクトで指定された指摘箇所を前記回答情報記憶部に記録し、
    前記回答情報記憶部に記録された指摘箇所と前記変更情報記憶部に記録された変更箇所とを比較した比較結果を出力し、
    モデル切替指示を検知した場合、現在の表示モデルが、前記設計モデル又は前記学習用モデルの何れかであるかを特定し、現在の表示モデルと異なる表示モデルの表示処理を実行することを特徴とする教育支援方法。
  11. 入力部及び出力部に接続される制御部と、
    設計指針に基づいて設計された設計モデルを記録したモデル記憶部と、
    前記設計モデルにおいて、指導者によって設定された変更箇所を記録する変更情報記憶部と、
    学習者が指定した指摘箇所を記録する回答情報記憶部とを備えた教育支援システムを用いて、前記学習者への教育を支援するプログラムであって、
    前記出力部は、仮想現実空間を表示するヘッドマウントディスプレイであり、
    前記入力部は、把持可能なコントローラであり、
    前記制御部を、
    前記モデル記憶部に記憶された前記設計モデルにおいて、前記変更情報記憶部に記録された変更箇所を変更した学習用モデルを前記出力部に表示された前記学習者の視線方向に基づいた前記仮想現実空間に配置して出力し、
    前記コントローラの移動に応じて移動する操作オブジェクトを前記仮想現実空間に出力し、
    前記仮想現実空間における前記学習用モデルにおいて、前記学習者によって前記操作オブジェクトで指定された指摘箇所を前記回答情報記憶部に記録し、
    前記回答情報記憶部に記録された指摘箇所と前記変更情報記憶部に記録された変更箇所とを比較した比較結果を出力し、
    モデル切替指示を検知した場合、現在の表示モデルが、前記設計モデル又は前記学習用モデルの何れかであるかを特定し、現在の表示モデルと異なる表示モデルの表示処理を実行する手段として機能させることを特徴とする教育支援プログラム。
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JP2020190644A (ja) * 2019-05-22 2020-11-26 株式会社淺沼組 建設現場を再現した学習支援装置
KR102428689B1 (ko) * 2020-10-30 2022-08-05 한국전자통신연구원 사이버보안 교육/훈련을 위한 가상 산업 제어 시스템 제공 장치 및 방법
JP7145553B1 (ja) 2022-06-23 2022-10-03 英明 原田 遠隔指導管理装置及び遠隔指導システム
JP2024027407A (ja) * 2022-08-17 2024-03-01 三徳コーポレーション株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
JP7397431B1 (ja) * 2023-04-25 2023-12-13 国立大学法人 香川大学 作業者の安全教育システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01177585A (ja) * 1988-01-07 1989-07-13 Nippon Atom Ind Group Co Ltd 運転訓練支援装置
JP2002221893A (ja) * 2001-01-25 2002-08-09 Takeshi Hashimoto 学習支援システム
JP5682060B2 (ja) * 2010-12-20 2015-03-11 国際航業株式会社 画像合成装置、画像合成プログラム、及び画像合成システム
JP2013125247A (ja) * 2011-12-16 2013-06-24 Sony Corp ヘッドマウントディスプレイ及び情報表示装置
US20130201210A1 (en) * 2012-01-13 2013-08-08 Qualcomm Incorporated Virtual ruler
JP6236199B2 (ja) * 2012-06-18 2017-11-22 株式会社大林組 配筋検査システム
JP6682179B2 (ja) * 2014-10-09 2020-04-15 株式会社竹中工務店 研修施設

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