竹とんぼの

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(1)竹とんぼのVR空間での再現に関する研究 A Study Reproduction of Taketonbo in the VR space 1W153137-1 水谷汐里 MIZUTANI Shiori. 指導教員. 坂井. 滋和. 教授. Prof. SAKAI Shigekazu. 概要：本研究は日本で古くから伝わる伝承遊びである竹とんぼを３DCGモデルとして作成し、VR空間に再現することで伝承遊びをより身近に体験することを目的とした。制作にはBlenderとUnityを用いた。まず、Blenderを用いて竹とんぼの３DCGモデルを作成し、そのデータをUnityにインポートする。次に、竹とんぼに回転のコンポーネント、揚力を表現するためのコンポーネントを追加しそのパラメータをより現実の竹とんぼの挙動に近づけるように調整する。最後に床のオブジェクトと追加し竹とんぼに当たり判定を実装する。そして、完成したたものから気づいたことについて考察を行った。キーワード：VR、伝承遊び、竹とんぼ、Unity、Blender Keywords: VR, traditional playing, Taketonbo, Unity, Blender. １．序論 2016年はVR元年といわれVR体験施設の登場や、Sony社によるPlayStationVRやOculus社による Rift、HTC社のViveなどの高性能なVR向けヘッドマウントディスプレイが一般向けに発売されるなどして、多くの人にVRが注目されるようになった。一方で、日本には地域や家庭ごとに子供たちによって発生しそれぞれ発展し代々にわたって共有されていくことで様々なバリエーションを持つ伝承遊びがある[1]。しかし近年はテレビゲームやパソコン、スマートフォンなどの普及によって主流となる遊びが変化し、伝承遊びが子どもにとって身近なものではなくなっている。ここで、近年大きく注目され成長している仮想現実のなかで日本の伝承遊びを再現することで、遊びの道具が入手困難であったり遊び方がわからなくとも、手軽に伝承遊びを体験することが可能になると考え本研究を行った。伝承遊びは、主に指遊びやコマなど1人で行うことができる遊びと、「はないちもんめ」や「だるまさんが転んだ」など複数人で行う遊びとに分けられるが、本研究では前者のような伝承遊びを扱うものとする。２．先行研究と関連知識日本の伝承遊びをVR空間に再現することにより、日本固有の遊びの文化を子ども世代に残していくことに効果的であると考えられる共に、海外に向けても知ってもらい手軽に体験してもらうことが可能となると考えられる。日本の伝承遊びのなかでも、けん玉については仮想空間における簡易化モデルが実現されており[2]、お手玉（ジャグリング)もVR空間で再現する研究もおこなわれている [3]。本研究ではマルチプラットフォームに対応しているUnityを用いて、日本の伝承遊びの一つである竹とんぼのVR空間の再現を試みた。３．竹とんぼの３DCG作成とUnityへの導入本研究ではまず竹とんぼの３DCGモデルを作成をBlender 2.79ｂを用いて図1のように行った。こ. のとき一般的と言われるサイズの比率を用いてモデリングした。. 図2 Blenderにおけるレンダリング画像. 続いて、Unityシーンを作成する。 Unity内にBlenderで作成したオブジェクトをインポートし、オブジェクトを回転させるスクリプトをコンポーネントとして追加する。そののち竹とんぼの揚力を実現するためにStandard Assetsにある Vehicles Packageのうち、・AeroplaneControlle.cs ・AeroplaneUserControl2Axis.cs の2つのスクリプトをコンポーネントとして竹とんぼのオブジェクトに追加する。このとき竹とんぼの挙動をより現実のものと近づけるために表1のようにIsnpectorビューの数値を設定した。この数値は変更することによって竹とんぼの挙動が変わるものもあれば、変化が見受けられなかったパラメータもあったので変化が見受けられなかったものについてはデフォルトの数値のまま使用した。（表1において太字で表記されているものはデフォルトの数値から変更した数値である）.

(2) 表2. Inspector ビューの数値 Rigidbody パラメータ. 挙動に変化はみうけられなかった。この原因として竹とんぼの回転速度をスクリプトを用いて設定する際、定数を用いたことが原因と考えられる。. AeroplaneControlle 数値. パラメータ. 数値. Mass. 0.01. Max Engine Power. 10. Drag. 0. Lift. 0.2. Angular. 0.05. ZeroLiftSpeed. 300. RollEffect. 10. PitchEffect. 1. YawEffect. 0.2. BankedTurnEffect. 0.5. AerodynamicEffect. 1. AutoTurnPitch. 0.5. AutoRollLevel. 0.2. AutoPitchLevel. 0.2. AirBreakesEffect. 3. ThrottleChangeSpeed. 0.35. DragIncreaseFActor. 0.001. 4.2考察本研究では入力インターフェースを用いず Gameビューで実行して動作を確認したが、VR空間で体験する上で実際に手の動きをもとに竹とんぼの回転の初速度が定まるものとし、さらにそれを HMDに表示すればより現実の竹とんぼに近い感覚を得られる。手のひら全体の動きを検出することができるデバイスを用いてUnity内に実際に手のモデルを設置しリアルタイムで動かし、その映像をリアルタイムでHMDに表示することで没入感を感じより現実の竹とんぼを飛ばす感覚に近いものを体感することができるであろう。その際さらに考えられる課題として、本研究では竹とんぼは上昇する際、落下する際に限らず重心がぶれずに水平を保ったまま飛行したが、実際に手の動きを入力として用いた場合、竹とんぼの持ち方によって必ずしも竹とんぼが水平を保つのではなく斜め方向に向けて飛ばすことが可能となるように変更することでより竹とんぼを遠くに飛ばす楽しみなどを体験できるのではないかと考えられる。. Drag. 4.3今後の展望本研究のような手順で様々な伝承遊びをVR空間上に再現しライブラリーのように保管することで、将来伝承遊びの継承に役立つのではないかと考えられる。また海外に向けて広める用途で使用する場合はSceneにモデルのオブジェクト以外に遊び方やルールなどを表示するテキストも設置するとより効果的に作用すると考えられる。参考文献 [1]小川清美, 子どもに伝えたい伝承遊び－起源・魅力とその遊び方－, 2001 [2]藤井哲也, 安田孝美, 横井茂樹, 鳥脇純一郎, 仮想空間とのインタラクションにおける仮想振り子操作のための簡易化モデル, テレビジョン学会誌, 1995 年 49 巻 10 号 [3]浅野直生, 久能若葉, 塩田智生, 平純也, 萩原翔, 橋本拓磨, 浜崎巧, 古居なおみ, 山下幸輝, 岩崎萌子, 嶋崎嵐, 鈴木克洋, THE JUGGLINGM@STER, 第 21 回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集, 2016 等. その後Unityの標準オブジェクトである、Terrainを用いて床を作成する。竹とんぼが着地できる十分な広さを確保した。最後に竹とんぼに当たり判定をつけるために、竹とんぼのオブジェクトを羽根の部分と軸の部分のふたつに分解し、羽根の部分にBox Colliderを軸の部分にCapsule Colliderを割り当てた。. 4．結果と考察 4.1結果 Unity上で実行してみると、竹とんぼを回転させながら上昇させることに成功した。一方、竹とんぼが落下していく際について、本研究では空気抵抗の抗力により回転の角速度を低下させ揚力が弱くなる結果、竹とんぼが落下するという挙動を再現することができなかった。竹とんぼオブジェクトのうち空気抵抗に関するパラメータでRigidbody内にある「Angular Drag」の数値を 0.05から1，10，100と変更してみたが、竹とんぼの 2.

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