関西地区

教育システム情報学会 2021年度学生研究発表会

スキーの安全意識を向上させる VR スキーシミュレータの構築
Development of VR ski simulator to improve security awareness紀野 太輔*1, 曽我 真人*2
Taisuke kino*1, Masato Soga*2*1*2 和歌山大学システム工学部インタラクションデザイン研究室*1*2 Interaction Design Laboratory, Faculty of Systems Engineering, Wakayama University
Email: s236090@wakayama-u.ac.jp
あらまし：スキー初心者はスキー場の自身の周りの状況を認識し,安全に滑走するための行動を選択できないため,危険な行動を危険であると判断せずに行ってしまう.そこで,本研究ではスキー場における安全な行動を選択できるようにするために,仮想空間内のスキー場を用意し,コントローラーを用いて自身のアバターを操作して危険な場面を体験してもらい,周りの状況に応じた行動をさせる.評価実験では,開発したシステムで安全に滑走するための認識,判断,行動が改善されたかアンケート調査を行う.
キーワード：スキー，シミュレーション，認識，判断

1.

はじめに

全国スキー安全対策協議会の調査によると,過去22 年間のスキー,スノーボードの受傷率の推移はス
ノーボードでは減少傾向にあるものの,スキーは受傷率の改善が見られない結果になっている.受傷する原因は「自分で転倒」の割合が約 8 割を占めており,次に「人と衝突」と「人以外との衝突」で約 2割を占めている.約 8 割を占める「自分で転倒」は技術面に大きく依存している.滑走技術を支援するシステムは増永の研究でシート圧力センサを用いた学習支援システムなどがあるが,「人と衝突」のような、周りの状況を認識し,安全に滑走するための行動を判断し,選択することを学習できるものは少ない.
そこで本稿では,仮想空間内にスキー場を用意し,スキー場で自身の周りの状況を認識し,安全に滑走するための行動を判断し,選択できるようになることを目標としてシステムを構築した.
以下，第 2 章で関連システムを取り上げ，第 3 章でシステム概要を述べる．第 4 章で評価実験を述べ，第 5 章でまとめを述べる．

2.

関連するシステムとの比較

多田による文献(1)「シミュレータを用いたスキー指導システムの開発」は，スキーをするためには時期や場所に制限されるという問題を解消するために室内で仮想的にスキーをできるようにしたものであり,専用のスキーシミュレータを使い,専門家が不在であっても助言を受け,スキーの指導を受けることができる.当然のことながら,このシステムはスキーの技術を向上させるものであって,スキー場での自身の周りの状況を認識し,安全に滑走するための行動を判断し,選択できるようにはならない．それに対し，本研究では，スキー場で自身の周りの状況を認識し,安全に滑走するための行動を判断し,選択できるようになることに新規性がある．

3.

システム概要111

本稿は PC 本体 1 台,ディスプレイ 1 台,USB 接続のコントローラーを用いる.コントローラーはDUALSHOCK4 であり,PS4 などのゲームで使われるものである.
Unity で仮想空間内にスキー場を作り,スキー場に学習者が操作するアバター及び NPC のスキーヤーを用意する.NPC は 7 種類存在し,静止している NPC,低速で滑走する NPC,中速で滑走する NPC,高速で滑走する NPC,自身のアバターの位置に近づいてくる NPC,合流地点の反対側から飛び出てくる NPC,少し時間が経過した後にスキー場の上から滑走するNPC で構成され,１種類に対して５体程度用意した.
基本的に NPC はスキー場の中央部分を滑走し,自身のアバターの位置に近づいてくる NPC は学習者がスキー場の端の部分に向かった場合は近づかずに中央部分を滑走するようになっている.自身のアバターの操作は PC に接続したコントローラーを使って行う.L スティックで自身のアバターの移動,R ステ
ィックで視点移動ができる.
学習の流れは,学習者はディスプレイに表示されている状況を認識,認識結果に対する行動を選択,コントローラーを用いて自身のアバターを操作するサイクルを繰り返すことを行う.例として,図 2 はディスプレイに表示される自身のアバターの視野であり,前方には複数の NPC が滑走している.この状況では右前方の 2 体で滑走している NPC は自身のアバターの前方に来るという状況を認識する.認識結果に対する行動の例として,減速することや,右前方に進行方向を変える,十分に距離をとって NPC の左側を追い抜くなどの行動が危険を回避することに挙げられる.このような行動を学習できるようにするためにコントローラーを用いて自身のアバターを学習者が操作する.また,図 2 のように衝突しそうな状況では,減速しても止まることができず衝突してしまう.衝突した場合は画面が遷移し「人に衝突しました」とテキストによって表示され,スタート画面に遷移する.

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図 1 自身のアバターの視野
図3

表 1 の(1)から(4)までの質問は事前アンケートと事後アンケートで共通して行った質問であり,(5)(6)は事後アンケート時に行った質問である.表 1 の(1)から(3)の質問で 9 名中 8 名がシステムを使う前と比べて,周囲の確認をすることに対する認識に改善が見られた.しかし,(4)の質問では 9 名中 4 名があまり良い滑走ルートを選ぶことが出来ていなかった.さらに,9 名中 7 名が 5 分間の自由滑走の際に 1 回以上衝突していた.
(6)の質問に対しては「スキー場がとてもリアルで実際に滑っている感じがした」や「NPC の移動する方向の予測能力向上に有用だと感じた」、「説明からの実際にシミュレーションを使う流れで理解しながら経験できてよかった」などの好評を受けた.一方で「実際に滑るときのような視点操作が難しかった」
や「NPC が後ろから衝突してしまうときは避けようがない」,「人と衝突したときの原因をテキスト表示してくれるとありがたかった」,「スキーを安全に滑走するための説明をシステム内で提示し,システムの中で完結できてはよいと感じた」などのシステムの不十分な点が多数見られた.

図 2 衝突しそうな状況

4.

アンケートの質問

評価実験

スキーに数回行ったことがある被験者 9 名に本システムを使用してもらい,自身の周りの状況を認識し,安全に滑走するための行動を判断し,選択できるようになる調査をするために事前アンケートと事後アンケートを行った.
4.1 実験手順
事前アンケートを行った後,自身のアバターの操作に慣れるために 3 分ほど練習の時間を設けた.そのあ と全 国 安 全 ス キー 対 策 協 議会 が 掲 載 し てい る
「10FIS-RULES」の中の項目の「滑走ルートの選択」,「追い越し」,「合流と滑り出し」,「コース内での停止」を説明し,最後に 5 分間自由に滑走をしてもらい事後アンケートを実施した.

5.

まとめ

本研究では,スキー場で自身の周りの状況を認識し,安全に滑走するための行動を判断し,選択できるようになることを目標としてシステムを構築した.
それらがこのシステムを利用して効果的に改善されているか事前アンケートと事後アンケートを行った
結果,周囲の状況を確認する意識を以前より向上させることはできたが,どのような行動をとればよいか判断し,選択することができていなかった.したがって今後は何らかの方法で状況に応じた適切な行動を提示しなければならない.

4.2 アンケート結果
事前アンケートと事後アンケートで行った質問を一部抜粋して表 1 にまとめる.
表 1 アンケートで行った質問(1)
滑る前に周りを見ますか(2)
滑走時に周りを確認しますか(3)
滑走を終える前に周りを確認しますか(4)
図 3 のような状況で滑走者を追い越すときにどこを滑走しますか(5)
自由滑走の際に NPC と何回衝突しましたか(6)
システムに対して感想や満足した点,不満点などありましたら自由にお書きくださ
い

参考文献
(1)

112

多田憲孝；
“シミュレータを用いたスキー指導システ
ムの開発”, スポーツ産業学研究
Vol21,No1,pp.19-26 (2011)