JSiSE Research Report
vol.38,no.2(2023-7)

没入型 VR を利用した大量調理シミュレータの開発-自己観察機能（ミラーリング機能）を利用した練習システムの検討中山 洋*1 堀端 薫*2*1 東京電機大学

理工学部*2 女子栄養大学

情報システムデザイン学系

栄養学部

栄養実践学科

Development of mass cooking simulator using immersive VR
Hiroshi NAKAYAMA*1, Kaoru HORIBATA*2
Tokyo Denki University *1, Department of Information System design*1,
Kagawa Nutrition University *2, Department of Applied Nutrition *2,The purpose of this research is to develop a large-scale cooking simulator that enables the acquisition of sufficiently basicskills.

In preliminary research, Itou et al. (1) developed a mass cooking simulator using VR.

This simulator allows abeginner to train how to move the expert's spatula by following the trajectory of the expert's spatula.

As a result of measuring

the movement, it was suggested that the learning effect is high.

Specifically, we found that novices were closer to thetrajectory of experts than previous systems when using this system.

However, beginners were not able to see their own body

movements objectively.

Therefore, a self-observation function (mirroring function) was incorporated into this simulator.

As a result, it was suggested that the learning effect of this simulator is improved by being able to practice not only how tomove the spatula but also how to move the whole body.
Keyword: 大量調理、シミュレータ、バーチャルリアリティ（VR）、

1. 背景
現在、栄養士資格を取得するには、栄養士資格必修項目をった。このことからスパテラの動かし方だけでなく、体全体の動かすべて履修し、卒業することが定められている。しかし、給食管理し方を練習できるシステムを開発する必要性があると考えられる。

実習などの集団調理実習では、作業を分担して大量調理を行うため、少ない実習実施回数の中で、1 人の学生が関わることのできる工程が少なく、実習の全体像を把握できないという問題があ2. 目的る。また、大量の具材を扱うため多くの経費が掛かる。さらに、重労働となる実習の特質上、現状での女子大学や短大における栄養士養成施設での集団調理実習では、女性の実習環境として適切であると言えない。それらの問題を解決するために、Virtual

前提研究の課題と前述の背景を受け、VR とモーションキャプ
チャと自己観察機能を用いて、適切な体の動かし方を学習する練習システムを作成し、シミュレータの学習効果の向上を図ることを目的とした。

Reality(以下 VR)を用い、大量調理シミュレータを開発した。
前提研究で、伊藤（1）は VR を使用した大量調理シミュレータを使用して、熟練者のスパテラの軌跡を用いて、初心者が熟練者

3. システム概要のスパテラの動かし方を学習するシステムを作成し、シミュレータ
本研究では、シミュレータを使用する際の臨場感を高めるための学習効果の向上を目的とする実験を行った。動きを測定した結果として、このシステムを用いたときに、以前のシステムよりも熟にVRを用いた。なお、本シミュレータではVRを実現するための装置として、Head Mounted Display(以下 HMD)である、VIVE Pro

練者の軌道に近づくことが分かり、学習効果が高いことが示唆さ（HTC社製）)を採用した。
れた。しかし、自らの体の動きを客観的に見ることができていなか－140－

なお、本研究のシステム全体像を図1に示す。被験者はHMDを被り、トラッカーのついたスパテラを持って実験を行う。

図 3 実験フロー
図1 システム全体図
本シミュレータは、チュートリアル機能、練習機能、データ測定機能の３つの機能で構成されている。チュートリアル機能ではVR空間でスパテラを動かす際の手順やポイントを動画、３Dモデル、文字から学ぶことが出来る。練習機能では２つのシーンがある。
まず、VR上に自分の動きが映し出される鏡で自分の動きを確認しながら、練習を行える鏡のシーン(図2：左)。次に、鏡のシーンでスパテラを動かしている際に録画されたモーションデータを割り当てた３Dモデルと、熟練者のモーションデータを割り当てた３Dモデルの2つのモデルを比較・観察し体の動かし方の練習を行う

5. 結果
実験で行ったアンケート結果に T 検定を用いて分析を行った。
そのアンケート結果を図 4 に示す。なお、図 4 の設問内容は「設問１ 適切な体の動かし方が身についたと思う」「設問２ 楽しく学習することができた」「設問３ 適切な体の動かし方が理解できた」「設問５ 適切な体の動かし方を習得するのに効果があると思う」「設問６ 実際の調理でも適切に体を動かせると思う」「設問７ このシミュレータを利用すればするほど体の動きが上達すると思う」
である。

ことが出来るシーン(図2：右)である。データ測定機能では、回転釜の中の具材を1分間撹拌し、その際のスパテラの座標データ、具材の各面が回転釜と触れている時間で変化する値（以下 接触値）を取得できるシステムとなっている。

図 4 実験結果（アンケート）

6. 考察と今後の課題
図 ２ 練習機能（鏡のシーン、録画の比較・観察シーン）
アンケートの有意差が見られた回答結果は、全て旧システムよ4. 実験概要

り新システムが高評価であった。これは、新システムの自己観察初心者の大学生 20 名を対象とする。本実験の初心者とは、大量調理を行ったことのない者、かつ本シミュレータを 1 度も体験したことのない者とした。チュートリアル機能後に、VR 上での体の動きを利用した練習機能を持つシステム(以下 新システム)と、チ機能を用いた際に、自らの動きを客観的に評価できるため体の動かし方を学ぶことに適していたのだと考えられる。課題として、練習システムの学習効果をより高めるために、フィードバック機能による学習評価機能の追加を検討している。

ュートリアル後に熟練者の３D モデルと動画を見て、具材を混ぜ参 考 文 献ることができる練習機能を持つシステム(以下 旧システム)を用いた実験を行う。実験は図 3 の手順で実施した。

（１） 伊藤 雅弘、中山 洋：没入型 VR を利用した大量調理シミュ
レータの開発 -熟練者のスパテラの軌跡を利用した練習シス
テムの開発- ny2020-06 東京電機大学 2020 年度卒業論文－141－