プロジェクト報告書(最終) Project Final Report

提出日 2022/01/27

心に響く情報の杜
Jouhou-no-Mori resonating with us
細野嵩人 Takahito Hosono
1.

背景
近年急速な情報化により様々なデータが蓄積されてた。
2.2

天気ぐーチームの目標

いる。蓄積された大量のデータはビッグデータと呼ば近年、国内外で異常気象が頻発している。世界気象機れるものもあり、ビックデータの活用には大きな可能関によると、これらの異常気象は長期的な地球温暖化性が秘められている。データの活用の例として、解析にの傾向と一致していると発表している[2]。しかし、気よる加工や、VR(Virtual Reality)といった方法がある。

象変動、気象災害が起こる要因やメカニズムについて

このように蓄積されたデータの表現方法には様々なも焦点を当てて考える頻度は多くない。そこで本プロジのが考えられる。現状では数値や表、写真、映像といっェクトでは、様々な気象現象とつながりがある、雲をメた従来の表現がそのまま使われている場面も多い。そインテーマとし、能動的に学習できるようスマートフの中には、データが煩雑であったり実感の伴う理解がォン向けゲームアプリケーションの開発を課題とした。

難しい場合も存在する。このようなすでに蓄積されて天気ぐーチームでは現実の気象モデルを組み込み、再いるが解析、利用されていない情報に対して、学生目線現することで、ゲームアプリケーションを楽しみながで新しい心に響く利用法を提案することを目指す。

らユーザの気象についての興味、関心を引き出すこと、2.

加えて知識も獲得できることを到達目標とした。

課題の設定と到達目標
本プロジェクトでは、従来の情報表現では特徴を把

2.3

津波と VR チームの目標

握しにくい、実感の伴う理解が困難であることを問題

全国の都市には津波のハザードマップが存在していにした。この問題を解決するため、情報の新たな表現方る。ハザードマップには津波の到達範囲や高さの予測法を課題とした。プロジェクトでは味と天気の情報にが記載されているが、被害の規模感などはわかりにく注目した、そこで、健康な状態のまま飲酒し続けられるい。また、ハザードマップの認知度はあまり高くなくハような料理のレシピの作成を行う食事と日本酒チーム、ザードマップを確認している人は 40%に満たない。津

気象に対して興味、関心を持ってもらうきっかけを与波と VR チームでは津波の規模や被害を VR で視覚的えるゲームアプリケーションの開発を行う天気ぐーチに疑似体験できるアプリケーションの開発を課題としーム、函館市の津波を VR で疑似体験できるアプリケた。VR 体験を通じ函館市津波ハザードマップ[3]の情ーションの開発を行う津波と VR チームに分かれ活動報を新たな方法で表現することを到達目標にした。

を行った。

3.

食事と日本酒チームの課題解決のプロセスとその結果

以下に各チームごとに設定した到達目標を記述する。
2.1

食事と日本酒チームの目標

3.1

到達目標の設定

アルコールを摂取すると体内のカリウムとビタミン到達目標を設定する前に、日本酒に関する書籍を読B1 が失われ、健康に被害を及ぼす可能性がある[1]こみ、日本酒の基礎基本を学んだ。日本酒は様々な分け方とに目を付け、これらの栄養を摂取できる料理のレシがあると学んだ。本プロジェクトでは「薫酒」「爽酒」

ピを作ることを課題とした。日本酒と相性が良く、アル「醇酒」「熟酒」の分け方に注目した。また、アルコー

コールを摂取すると失われるカリウムとビタミン B1ルを摂取するとカリウムとビタミン B1 が失われるこを補える料理のレシピを作成することを到達目標としともわかった。これらから、カリウムとビタミン B1 を摂取でき、なおかつ各日本酒と相性の良い料理のレシ品成分表と栄養素の目標値を正規化し、ブレンドマイピを作成することを本プロジェクトの到達目標とした。

スターに入力した。ブレンドマイスターの出力結果か

3.2

らエネルギーの値を基準に、ビタミン B1 とカリウムがレシピ設計のためのデータ解析

Web サイトから集めた料理のレシピから、各日本酒1 以上であり、調味料と食材の割合が標準的なレシピをに合う料理の調味料の特徴を分析した[4]。解析手法と作成した。

して収集したレシピデータ、及び既存の食品成分表か3.4

官能評価および結果

ら食材配合量データを作成した。作成した食材配合量作成したレシピから料理を作成し、実際に日本酒とデータと既存の食材リストから食材配合 量行列を作ペアリングして「日本酒がより美味しく感じるか」を官成し、食材配合量行列と食品成分表から料理栄養素行能評価した。具体的にはブレンドマイスターから算出列を作成した。 その後、料理栄養素行列から必要な 14されたレシピデータの具材だけを用いて料理を数品作種類の栄養素以外の栄養素を除去した。使用する 14 種成した。完成した料理と「薫酒」「爽酒」「醇酒」「熟の栄養素はエネルギー、タンパク質、脂質、炭水化物、酒」それぞれ 4 タイプに分類される日本酒を用意し、ナトリウム、カリウム、カルシウム、鉄、レチノール、料理を口に含んだ後に各日本酒を口にすることによっビタミン B1、ビタミン B2、ビタミン C、飽和脂肪酸、て日本酒がより美味しいと感じられるかどうか確かめ

食物繊維総量である。こうして得た料理栄養素行列をた。爽酒に合うと想定されたレシピの官能評価の実施

可視化ツール[5]でパターン認識にかけ、認識誤りが発をした。その結果確かに爽酒とのペアリングの相性が生したレシピを除外し、残ったレシピデータを「薫酒」一番良かった。日本酒に合う料理のレシピを作成でき「爽酒」「醇酒」「熟酒」の 4 種類に分けた。その後 4る可能性があることが分かった。

種類の日本酒それぞれに使われている調味料の平均を4.

天気ぐーチームと津波と VR チーム共通の課題解決

出し、平均値から 4 種類それぞれの日本酒にどの調味料が多く使われているのか特徴を分析した。
3.3

4.1

レシピ作成

アプリケーション開発技術の習得

本節では天気ぐーチームと津波と VR チームの課題

本プロジェクトでは解析したデータをもとに、日本であるアプリケーションの開発にあたって技術的課題酒に合い、なおかつ日本酒を飲んだときに不足する栄に対する解決を記載する。スマートフォン向けゲーム

養素である、ビタミン B1 とカリウムを補えるレシピ

アプリケーション、VR を用いた津波シミュレーションを作成する。分析した料理の特徴からブレンドマイスアプリケーションの開発を行うにあたり、Unity を用いター[6]を用いてレシピの作成を行った。ここでブレンたアプリケーションを開発するための技術習得が必要

ドマイスターとは、目標の栄養素の値、使用食材のリスであった。Unity の習得するために、ドットインストー

ト及び食材コストなどの補足情報を入力すると、条件

ル[8]と Udemy[9]の演習を通して、Unity の開発環境を満たす最も評価の高い食材配合量を出力するツールの準備や簡単な 3D モデルを用いたアプリケーションである。レシピ作成の手順として、既存の食材リストかの作成を行い、Unity の操作方法を習得した。また、多ら食品の食品番号と、似ている食材の食品番号を統合

人数で協力してアプリケーションの開発を行うにあたし、普段使用することが多く、ビタミン B1 の多いものり、各グループメンバーでアプリケーションや情報ののみに統合した食材統合割り当て表を作成した。 食材共有、プログラムコードのバージョン管理をするため統合割り当て表と既存の食品成分表から、食材が統合

GitHub の技術習得が必要であった。

された食品成分表を作成し、配合量の上限を、収集した

5.

天気ぐーチームの課題解決のプロセスとその結果レシピデータを参考に設定した。食材統合後の食品成分表から今回参考にする 14 種類の栄養素以外の栄養

5.1

利用した外部データ

素を削除した。厚生労働省の日本人の食事摂取基準[7]ゲームアプリケーション作成に必要となるゲームのを参考に栄養素の目標値を設定した。ビタミン B1 とカ効果音、画像素材を外部のサイトから引用した。また、リウムは約 1.5 倍の値で設定した。食材を統合した食気象情報を外部から取得し、ゲームのホーム画面で地域別にリアルタイムの気象状況を知ることができるよ

めていくことで、雲に対する知識の獲得が期待できる。

うにした。

また、スキルによって引き起こされる災害を理解する

5.2

ことで、気象発生のメカニズムを知ることができる。

5.2.1

アプリケーションの仕様
テーマの検討5.3

結果

初めに気象について調査を班員で行った。調査の結「ゲームという広い入口から気象状況についての知果、国内外で発生する様々な異常気象が多発し、気象災見を得られるのが良かった」、「ゲームや体験に落とし害の件数が増加していることが分かった。しかし、私た込んでいることがすごい」などの成果発表会から得た

ちが気象変動、気象災害が起こる要因やメカニズムにコメントから、2.3 で設定した到達目標が達成できた

ついて焦点を当てて考える頻度は多くない。そこで本6.

津波と VR チームの課題解決のプロセスとその結果プロジェクトでは、様々な気象現象とつながりがある、雲をメインテーマとした。またメインテーマが決定し

6.1

技術的課題に対する解決た際に、気象について知ってもらうためには、気象に関

本節では津波と VR チームの課題であるアプリケーする興味を引き出すことが重要だと考えた。その手段

ションの開発にあたって技術的課題に対する解決を記

としてスマートフォン向けのゲームアプリケーション載する。到達目標達成の解決のためには技術的課題しを用いることとなり、ゲームアプリケーション「vill air」

かなかった。の開発を進めた。

6.1.1

5.2.2

ゲームシステム

ゲームシステムは災害被害額スコアアタックとした。

モデル等の開発モデルは津波と町並みを開発する必要があった。津
波のモデル開発にあたり、Crest Ocean System[10]とい雲の特徴に沿った、攻撃力上昇や天候変化といったスう Unity の Asset を選択した。従って、津波の再現はこキルを雲ごとに設定し、3 体の雲を選択しチームとしてれを基盤として行った。はじめに、津波の盛り上がったステージに挑む。制限時間内にスキルを駆使して敵（建波を再現することを行った。Blender というソフトウェ物）に与えたダメージをもとに被害金額が増加し、被害アを使用し、波の形をしたモデルを作成することで、金額を競うゲームシステムとなっている

Crest Ocean System の波を意図した形に変形すること5.2.3ができた。次に、作成した波を動かす仕組みを実装した。

ゲームの工夫点

ゲームの工夫点は３点ある。以下にその理由を記載

今回は Unity を使用してアプリケーションの作成を行する。1 点目は、アニメーションである。アニメーショっていたので Rigidbody.addForce という物理演算の関ンを使用することにより、発生させた気象現象を可視数を利用して横向きの力を加えることで実装した。津化してユーザの気象に対する理解を促すことができる。

波の速度は気象協会に提供していただいた、予測され2 点目は、ゲーミフィケーションである。ゲームフィケ

る地震や津波の規模などを元に計算を行った。結果とーションとはゲームに使われている構造を、ゲームとして、ある程度の再現性と、体験時間の調整を両立するは別の分野で応用することであり、「vill air」では、気ことができた。町並みのモデルの開発を始める前に、モ象とゲーム構造をかけ合わせているため、楽しくアプデルとなる地点を決める必要があった。そのため、人通リケーションを活用することができる。3 点目は、建物りが多い地点、ハザードマップで被害が大きいと想定の破壊である。建物の破壊によって気象現象の規模やされる地点という条件で絞った。絞った結果「赤レンガ強さを実感できると同時に、ユーザに対して能動的に倉庫」、「函館駅前」、「湯の川汐見橋」の 3 地点を作成

建物を破壊させることで、気象に関して考える機会をすることに決定した。モデルの作成には与えている。

Photogrammetry という技術を使用した。360 度カメラ

5.2.4を使用し、モデルとなる地点で動画を撮影した。Adobe

期待される効果

5.2.3 で記したようにゲームとして面白さを作ること

Premiere Pro を使用し動画から画像に切り出した。次により気象への興味を持たせることができると考えてに Reality Capture[11]を使用し、切り出した画像からいる。雲の特徴を表したスキルを使用してゲームを進3D モデルを作成した。These 3D models was createdusing RealityCapture software by Capturing Reality[5] 佐藤仁樹, 可視化ツール（DataViewer）解析プロ

6.1.2

グラム仕様書, 公立はこだて未来大学 佐藤仁 樹研究

アプリケーションの統合

これまで開発してきたものの統合を行った。グループ室資料, 2020（参照：2021/06/11）

メンバーそれぞれが作成した津波のモデル、町並みの[6] 佐藤雅子, 佐藤仁樹, “高次元非線形スパース最適

3D モデル、画面 UI を GitHub を用いて一つに統合し化問題に対する多様な近似解の導出－食材・配合量最た。その後、実際にグループメンバー全員が VR 上でど適化問題の解法－,” 電子情報通信学会論文誌 A,のように見えているか、操作性が悪いと感じる点はな[7] 厚生労働省(2020). 日本人の食事摂取基準(2020いかなど意見を出し合い、細かな修正を行った。加えて、年版)スライド集想定していた挙動と異なることやバグが無いことを確

https://www.mhlw.go.jp/content/10904750/00058655

認した。

3.pdf（参照：2021/06/11）

6.2[8] ドットインストール. Unity 入門 (全 26 回) - プ

結果

プロジェクトの結果として「詳細なデータや実際 VRログラミングならドットインストール.の映像などを用いて、わかりやすく、かつ努力の痕跡がhttps://dotinstall.com/lessons/basic_unity_v2（参照：見える発表だった」や「やはり VR に惹かれてしまいま

2021/7/15）した。実際に怖いなと感じました。
」などのコメントが[9] Udemy. ユニティちゃんが教える！初心者向け

寄せられていることから、2.3 で設定した到達目標であUnity 講座

る函館市津波ハザードマップの情報を新たな表現方法

https://www.udemy.com/course/unity-chan-tutorial-することは達成することができたと考える。

01/（参照：2021/7/15）

7.

[10] Crest Ocean System

まとめと今後の課題
プロジェクトのまとめとして、グループ間で分野やhttps://crest.readthedocs.io/en/stable/（参照：手法の違いはあったものの、情報をわかりやすく表現

2021/12/24）する点において目標を達成するができた。課題として[11] CapturingReality. Reality Capture

は、発表会において、制作物をなぜ作成したのかというhttps://www.capturingreality.com/

目的が説明不足であった。そのため、来ていただいた人

2021/12/03）たちに、制作物の意図が見えにくい発表になってしまった。発表会に来ていただいた人たちへの発表方法が課題として挙げられる。

参考文献[1] 日本栄養・食糧学会
糸川嘉則、栗山欣也、安本教傳責任編集「アルコールと栄養」, 光生館[2] 「気候変動影響への影響」（環境省）
https://www.env.go.jp/policy/hakusyo/r01/html/hj19
010201.html（参照: 2021/7/13）[3] 函館市.津波ハザードマップ
https://www.city.hakodate.hokkaido.jp/docs/20160330
00090/（参照：2021/12/03）[4] 佐藤仁樹, レシピ設計支援ツールマニュアル
Ver.5, 公立はこだて未来大学 佐藤仁 樹研究室資料,
2021 vol. J99-A, no. 4, pp. 177-184, April 2016.

（ 参 照 ：