JP2004184650A - Virtual reality space system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は大画面表示手段とVRサーバとからなるVR空間システムにおいて、ユーザが任意の場所で小型端末を持ちデータを収集しVRシステムに反映するVRシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術の仮想現実空間を教育に利用するもので、大画面ディスプレイが設置された教室において複数の生徒がネットワーク接続されたディスプレイ付き端末装置を用いて、大画面ディスプレイに提示されるVR空間内のアバタを操作することにより学習を深めるシステムである。生徒が操作する各アバタの独立視点の映像を各端末に表示することを特徴とする.また各種構造物などのオブジェクトの時間的な変遷に関するデータを蓄積しておくことにより、要求に応じてリアルタイムにオブジェクトの変遷を観察することができる(たとえば特許文献1乃至3)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−352923号公報
【特許文献2】
特開2001−324913号公報
【特許文献3】
特開2001−324914号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術は、VR空間が提示される大画面ディスプレイの前にいないときは、生徒は該当システムを利用した学習を行うことができない。また既に完成した教材モデルの中をウォークスルーするものであり、最初にデータとして保持されている以上の情報を得ることはできない。
これらの課題により、該VR空間においてユーザが行う行動は限られ、VRシステムの効果と可能性を制限している。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、VR空間から離れた任意の場所において小型端末によりVR空間内の要素に関して情報を収集する手段と、小型端末からVRサーバ内のデータベースを更新する手段を有するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1から図3を用いて本発明を教室で利用する場合の実施例を説明する。まず図1を用いてシステム構成の説明を行う。教室の前方の壁面には大画面表示装置1を設置してVR没入空間4を構築する。VRサーバ3に保持された情報を元に映像提示用PC5が画像描画処理を行い、プロジェクタにより前記大画面表示装置1に学習用コンテンツが投影される。大画面表示装置1と映像提示用PC5とプロジェクタなどの映像投影装置による表示手段を、大画面表示手段2とする。学習用コンテンツは、教師が管理者端末7を用いて制御する。また生徒は携帯端末9を持ち、VRサーバ3から情報を取得することができると共に、外部へ持ち出して情報を収集し、再びVRサーバ3に情報を格納することが可能である。なお管理者端末7、携帯端末9は無線ネットワーク接続装置11を介してVRサーバと通信ができるものとする。
【0007】
次に授業の流れに沿って、図2と図3のフローチャートを用いてシステムの動作を説明する。教師は管理者端末7を用いて、授業の目的に応じて大画面表示装置1に表示するコンテンツをVRサーバ3に指定する(ステップ100)。VRサーバ3は指定されたVR空間内のオブジェクトの描画を映像提示用PC5に指示し(ステップ102)、該映像提示用PC5は画像を描画して大画面表示装置1に表示する(ステップ104)。次に生徒は各自の携帯端末9を持ち、VRサーバ3内の情報を得るために情報インデックスを要求する(ステップ200)。このときユーザの携帯端末9からVRサーバ3へ要求元のユーザID42を送信する。
【0008】
情報インデックスについて図5を用いて説明する。VRサーバ3は、VR空間に含まれるオブジェクトおよび各種情報へのリンク(以下オブジェクトと呼ぶ)に対するオブジェクトデータ40の集合であるオブジェクトデータベース20と、システムを利用するユーザに関するユーザデータ58の集合であるユーザデータベース22とを持つ。ユーザデータベース22はセキュリティの必要性に応じて暗号化することも可能である。各オブジェクトデータ40は、オブジェクトごとに付与されたオブジェクトID24とオブジェクト名28、さらに該オブジェクトに関する複数のデータのうち種類の異なるデータを分類するために付与されるデータID26、データ名30を用いて特定される。ステップ200により管理者端末7あるいは携帯端末9からVRサーバ3へ情報インデックスが要求されると、そのとき大画面表示装置1に提示されているVR空間内のオブジェクトに対する、オブジェクトID24、オブジェクト名28、データID26、データ名30の一覧を作成する。さらに前記一覧から前記要求を行ったユーザの読み込みレベル48を確認し(ステップ202)、該読み込みレベル48と同等あるいは下位の読み込みレベル35を持つオブジェクトデータ40に関する情報を前記一覧から取り出したものを情報インデックスとする。
【0009】
つづいて図3のフローチャートの説明に戻る。VRサーバ3は携帯端末9からの要求を受けてユーザの読み込みレベル48を確認し(ステップ202)、情報インデックスを作成し(ステップ204)、無線ネットワーク接続装置11を経由して生徒の持つ携帯端末9へ送信する(ステップ206)。前記無線ネットワーク接続装置11を介したデータ通信において、送受信するオブジェクトデータ40を暗号化することも可能である。
【0010】
ここで生徒がより詳細な情報を求める場合を考える。生徒は受信した情報インデックスの中から詳細を知りたいオブジェクトデータ40を選択する。すると、携帯端末9より前記オブジェクトデータ40のオブジェクトID24とデータID26を、無線ネットワーク接続装置11を経由してVRサーバ3に送信する(ステップ208)。VRサーバ3は要求のあった事項について、該当するオブジェクトデータ40を選択し、携帯端末9へ返信する(ステップ210)。以上の実施例により生徒はVRサーバ3内のオブジェクトデータ40を参照することができる。また、オブジェクトデータ40にはキーワード32が含まれ、ユーザは携帯端末9からステップ200においてキーワード32を指定することにより、該キーワード32を含むすべてのオブジェクトデータ40の情報を得ることもできる。
【0011】
さらに、生徒は携帯端末9にダウンロードした情報インデックスの一部を携帯端末9に保存して教室の外へ持ち運ぶことができる。ステップ206により生徒は情報インデックスを受信し、その中から情報を追加しようとするオブジェクト名28とデータ名30を選択し、選択されたオブジェクトデータ40を携帯端末9内に保存する(ステップ212)。生徒は前記携帯端末9を持ち、コンテンツで表示された場所や、コンテンツに関する資料が得られる図書館などへ出かけ(ステップ250)情報を収集し、既に携帯端末9内に存在するオブジェクトデータ40の内容を更新する場合には該オブジェクトデータ40に含まれる情報35〜38を編集し、また携帯端末9内に含まれるオブジェクトデータ40の内容に該当しない情報を付加する場合には新しいオブジェクトデータ40を作成する(ステップ252)。
【0012】
新しくオブジェクトデータ40を作る場合は、携帯端末9において作成したことを示すコードを含む新しいオブジェクトID24あるいはデータID26を付与する。また移動してデータ収集を行う必要がない場合は、ステップ250とステップ254を省略し、VR没入空間4内で前記ステップ252を行うことも可能である。前記オブジェクトデータ40を含む携帯端末9を教室に持ち帰り(ステップ254)、無線ネットワーク接続装置11を経由してVRサーバ3内の該当するオブジェクトID24のデータ保存領域に、オブジェクトデータ40を送信する(ステップ256)。VRサーバ3はオブジェクトデータ40の更新、追加処理を行う場合は、該オブジェクトデータ40の保存先としてオブジェクトデータベース20を選択する(ステップ258)。
【0013】
VRサーバ3は、送信されたデータと同じオブジェクトID24とデータID26を持つVRサーバ内のオブジェクトデータ40の書き込みレベル34と登録ユーザ36の書き込みレベル46を確認して(ステップ260)、既存のオブジェクトデータ40の書き込みレベルより登録ユーザ36の書き込みレベル46が上位の場合にのみオブジェクトデータ40を上書きする(ステップ262)。また前記以外の場合には、オブジェクトデータベース20内に新しい領域を確保し、書き込みレベル34が低いために採用されないオブジェクトデータ40であることを示すコードを含むデータID26を付与して保存する(ステップ262)。
【0014】
オブジェクトデータベース20内に存在するオブジェクトデータ40を削除する場合は、書き込みレベルに対する処理と同様に、前記既存のオブジェクトデータ40の書き込みレベル34と削除処理を要求したユーザの書き込みレベル46を比較し、ユーザの書き込みレベル46が上位の場合のみオブジェクトデータ40の削除を可能とする。
【0015】
この方法により、通常の場合において生徒が他の生徒によって書き込まれたオブジェクトデータ40の上書きや削除を行うことはできない。また携帯端末9により新しく作成されたオブジェクトデータ40は、オブジェクトデータベース20内に新しい領域を確保して保存する(ステップ262)。このとき前記オブジェクトデータ40のデータID26を携帯端末9独自の系列からオブジェクトデータベース20用のID決定ルールに従い置き換える。すなわち、携帯端末9においてデータID26はユーザID42に連番がついているものであり、オブジェクトデータベース20内では、同一のオブジェクトID24を持つオブジェクトデータ40に対する連番のデータID26を振り直す。また大画面表示装置1に表示されているオブジェクトの表示に関する情報に変更があった場合には、VRサーバ3から映像提示用PC5へ、再描画時に新しい情報を参照するように指示を出す(ステップ264)。以上の実施例により、生徒は教室において大画面表示装置1に提示された教育コンテンツを利用してVR没入空間4を共有する他の生徒との協調作業の効果に加え、自らが情報収集を行うことや、他の生徒の情報収集の成果を参照することなどによる学習の相乗効果が得られる。さらに該コンテンツに関する問題や情報を携帯端末9にダウンロードして持ち帰ることができるため、場所や時間に制約を受けない学習が可能となり、自発的な学習効果が期待できる。なお本実施例は教室でのVRシステムの利用例であるが、この他にもデザインや設計などの分野にも応用が可能である。
【0016】
また別の実施例として、教師からの問題に生徒が回答する例について説明する。まず図3を用いて教師が授業を行う前に問題形式のオブジェクトデータ40をVRサーバに登録しておく処理について説明する。教師が管理者端末7を用いてコンテンツについての情報インデックスを要求し(ステップ200)、VRサーバは読み込みレベル48を確認し(ステップ202)、要求された情報インデックスを作成して(ステップ204)管理者端末7へ送信する(ステップ206)。教師は情報インデックスの中から問題を作成するオブジェクトデータ40を選択し、管理者端末7を用いて新しく問題オブジェクトデータ40を作成する(ステップ252)。このとき、前記問題オブジェクトデータ40には、問題であることを示すデータID26が付与される。
【0017】
また前記問題オブジェクトデータ40の答えとなり得るVRサーバ3内のオブジェクトデータ40を隠蔽データとして、該隠蔽データのオブジェクトID24とデータID26を、前記問題オブジェクトデータ40のデータ38内に登録しておく。その後、該問題オブジェクトデータ40のコピーを管理者端末7内に保存してから、VRサーバ3へ該問題オブジェクトデータ40を送信する(ステップ256)VRサーバ3はオブジェクトデータベース20を選択して(ステップ258)管理者端末からのアクセスであることを書き込みレベル46により確認し(ステップ260)、問題オブジェクトデータ40を蓄積する(ステップ262)。またステップ252により複数の問題オブジェクトデータ40を作成し、その後まとめてステップ256のVRサーバ3への送信処理を行うこともできる。ステップ252からステップ262の処理を繰り返すことにより、コンテンツに関する問題を用意する。
【0018】
次に図3と図4と図6を用いて問題と回答の処理としてテストを行う例を説明する。教師はVRサーバ3に対して通常の授業モードからテストモードへの移行を要求する(ステップ300)。VRサーバ3はテスト中の生徒からのアクセスに関してオブジェクトデータベース20へのアクセスフラグ21を書き込み不可に変更し、ユーザデータベース22中の回答データ記憶領域56へのアクセスフラグ52を書き込み可能に変更する(ステップ302)。次に教師は問題を行うVRコンテンツの場面を指定し(ステップ304)、該VRサーバ3は映像提示用PC5に描画を要求し(ステップ306)、前記VRコンテンツを表示する(ステップ308)。教師は問題オブジェクトデータ40を指定し、管理者端末7からVRサーバ3へ該問題オブジェクトデータ40に対応するオブジェクトID24とデータID26が送信され、テストを受ける生徒の携帯端末9に該問題オブジェクトデータ40を強制的に送信するように要求する(ステップ310)。
【0019】
VRサーバ3は該当問題オブジェクトデータ40中に含まれる、隠蔽データのオブジェクトID24とデータID26を確認し、隠蔽データに該当するオブジェクトデータベース20内のオブジェクトデータ40の読み込みレベル35を上位に変更し、生徒が問題に対して回答を行う間に参照できないように設定する(ステップ311)。その後前記問題オブジェクトデータ40がVRサーバ3から携帯端末9へ送信される(ステップ312)。送信される前記問題オブジェクトデータ40には隠蔽データのリストも含まれ、携帯端末9内に保存されているオブジェクトデータ40のうち、隠蔽データに該当するものは生徒が閲覧できないように設定される。
【0020】
生徒は携帯端末9を用いて、受信した該問題オブジェクトデータ40に対する回答を、新しく回答データ60として作成し、このとき問題に対する回答であることを意味する回答ID50を付与する(ステップ252)。テストモードの間も生徒は携帯端末9を利用してVRサーバ3へアクセスし、問題に対する隠蔽データ以外のオブジェクトデータ40を参照することができるが、VRサーバ3内のオブジェクトデータ40の上書きや追加を行うことはできない。回答データ60を作成した後、該回答データ60を携帯端末9からVRサーバ3へ送信する(ステップ256)。ここで回答時に生徒が携帯端末9内に蓄積された問題の答えにあたるオブジェクトデータ40から前記問題の回答を不正に入手してしまった場合をチェックするため、携帯端末9から回答データ60を送信する際に、回答データ60に対して自動的に回答中に参照したオブジェクトデータ40を添付してVRサーバ3へ送信することも可能である。
【0021】
回答データ60を受信したVRサーバ3は保存先としてユーザデータベース22を選択し(ステップ258)、アクセスフラグ50を確認した後(ステップ261)、該生徒に割り当てられたユーザデータ58中の回答データ記憶領域56に前記回答データ60を蓄積する(ステップ262)。教師がテストモードの終了を要求すると(ステップ350)、VRサーバ3は生徒からのアクセスに関してオブジェクトデータベース20のアクセスフラグ21を書き込み可能に変更し、またユーザデータベース22中の前記ユーザの回答データ記憶領域56のアクセスフラグ50を書き込み不可に変更する(ステップ352)。さらに生徒が参照できないように設定されていた、問題に対する隠蔽データの読み込みレベル35を通常モードに変更する(ステップ353)。
【0022】
テストが終了した後に必要に応じて教師が採点や評価を行う場合は、管理者用端末7を用いてVRサーバ3に保存された中から必要なオブジェクトID24とデータID26とユーザID42を指定し(354)、VRサーバ3が該当する回答データ60を管理者用端末7へ送信する(ステップ356)。該回答データ60を受け取った教師は採点や評価を行い(ステップ358)、必要に応じてVRサーバ3へ携帯端末9への結果の送信や、大画面表示装置1上での結果の表示を要求する。
【0023】
まず管理者端末7からVRサーバ3へ、携帯端末9への結果の送信を要求すると(ステップ360)、VRサーバ3はテストの成績や模範解答などの情報を携帯端末9へ送信する(ステップ362)。また管理者端末7からVRサーバ3へ、結果の大画面表示装置1での表示を要求すると(ステップ364)、VRサーバ3は大画面表示手段2に描画を要求し(ステップ366)、該大画面表示手段2は正答率の統計資料や試験の結果、あるいは該情報を反映して変化したオブジェクトなどを表示する(ステップ368)。最後にテストで使用するためにVRサーバ3内に蓄積されたすべての問題オブジェクトデータ40をVRサーバから削除する(ステップ370)。なお本実施例は教師と生徒間の問題と回答の例を挙げたものであるが、他にもアミューズメント施設での多人数参加型ゲームや、展示会のアンケートなどにおいての利用も可能である。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、VR没入空間に提示されたコンテンツを多人数で利用し、任意の場所へ小型端末コンテンツを持ち運んで情報を収集し、持ち帰ってVRコンテンツに反映することにより、多人数で協調作業を行う効果に加えて、場所や時間に制約を受けずに自らが広く情報収集を行うことができ、また他ユーザの情報収集の成果を参照することによる知識共有などの相乗効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のシステム概要図である。
【図2】VRコンテンツ表示のフローチャートである。
【図3】携帯端末とVRサーバ間のデータ処理のフローチャートである。
【図4】管理者端末とVRサーバ間のデータ処理のフローチャートである。
【図5】VRサーバ内のデータ構成図である。
【図6】回答データ記憶領域内の回答データ構成図である。
【符号の説明】
1.大画面表示装置、3.VRサーバ、7.管理者端末、9.携帯端末、20.オブジェクトデータベース、22.ユーザデータベース、206.情報インデックスのダウンロードステップ、252.IDに対する情報付加ステップ、256.IDと付加情報のアップロードステップ、262.情報蓄積ステップ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a VR space system including a large screen display unit and a VR server, in which a user has a small terminal at an arbitrary place to collect data and reflect the data on the VR system.
[0002]
[Prior art]
A virtual reality space according to the prior art is used for education. In a classroom equipped with a large screen display, a plurality of students are presented on a large screen display using a terminal device with a network connected display in a VR space. It is a system that deepens learning by operating avatars. The feature is to display on each terminal an independent viewpoint video of each avatar operated by the student. In addition, by accumulating data relating to the temporal transition of an object such as various structures, the transition of the object can be observed in real time as required (for example, Patent Documents 1 to 3).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-352923 A [Patent Document 2]
JP 2001-324913 A [Patent Document 3]
JP 2001-324914 A
[Problems to be solved by the invention]
According to the above-described related art, when the VR space is not in front of the large-screen display on which the VR space is presented, the student cannot perform learning using the corresponding system. In addition, the user walks through the already completed teaching material model, and cannot obtain more information than is initially held as data.
Due to these problems, actions performed by the user in the VR space are limited, and the effect and possibility of the VR system are limited.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a small terminal has means for collecting information on elements in the VR space at an arbitrary place away from the VR space, and means for updating a database in the VR server from the small terminal. is there.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment in a case where the present invention is used in a classroom will be described with reference to FIGS. First, the system configuration will be described with reference to FIG. A large screen display device 1 is installed on a wall in front of the classroom to construct a VR immersion space 4. The image presentation PC 5 performs image drawing processing based on the information held in the
[0007]
Next, the operation of the system will be described along the flow of the lesson with reference to the flowcharts of FIGS. The teacher uses the
[0008]
The information index will be described with reference to FIG. The
[0009]
Subsequently, the description returns to the flowchart of FIG. The
[0010]
Here, consider a case where a student requests more detailed information. The student selects the
[0011]
Further, the student can save a part of the information index downloaded to the mobile terminal 9 in the mobile terminal 9 and carry it outside the classroom. In
[0012]
When newly creating the
[0013]
The
[0014]
When deleting the
[0015]
With this method, a student cannot normally overwrite or delete the
[0016]
As another embodiment, an example in which a student answers a question from a teacher will be described. First, a process of registering the
[0017]
Further, the
[0018]
Next, an example in which a test is performed as a process of a question and an answer will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 6. The teacher requests the
[0019]
The
[0020]
Using the mobile terminal 9, the student creates a new answer to the
[0021]
Upon receiving the
[0022]
When the teacher performs scoring or evaluation as needed after the test is completed, the
[0023]
First, when the
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, a large number of people cooperate by using the content presented in the VR immersive space by a large number of people, carrying small terminal content to an arbitrary place, collecting information, returning the information to the VR content, and reflecting the information on the VR content. In addition to the effects of performing the work, the user can collect information widely without being restricted by place and time, and obtain synergistic effects such as knowledge sharing by referring to the results of information collection of other users Becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system schematic diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of VR content display.
FIG. 3 is a flowchart of data processing between a mobile terminal and a VR server.
FIG. 4 is a flowchart of data processing between an administrator terminal and a VR server.
FIG. 5 is a data configuration diagram in a VR server.
FIG. 6 is a configuration diagram of answer data in an answer data storage area.
[Explanation of symbols]
1. 2. large screen display device; 6. VR server, 8. administrator terminal; Mobile terminal, 20. Object database, 22. User database, 206. Information index download step, 252. Information addition step for ID, 256. Step of uploading ID and additional information, 262. Information storage step
Claims (7)
Priority Applications (1)
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