◆ 課題研究

H23年度 テーマ・研究要旨

■ 3Dでのモデルの作成と出力の研究


<研究要旨>
3DCAD「SolidWorks」でロボットのモデルを設計し、実際に3Dプリンタ「dimension」で造形する。試作品をいくつか作り、最終的に自分が最初に考えていたモデルに、近い物が造形できた。
(図はSolidWprks上でアセンブリしたロボットモデル)




■ モーションキャプチャ


<研究要旨>
この研究では、モーションキャプチャ専用ソフト「PV Studio」の使い方を学び、スポーツの動きを撮影し、人体モデルに動きを読み込ませた。
実際に投球動作、スイング動作、ラジオ体操動作を作成し、スポーツの運動工学解析の分野において分析することができた。 (図は、投球動作をしている人体モデル)




■ Photoshopを使用した画像編集と人に与える色の印象


<研究要旨>
私が課題研究の題材にしたのは[Photoshop CS2を使用した画像編集]と[人に与える色の印象]です。
男性と女性が色に対して感じる印象を調べることで研究のテーマをより明確にしました。




■ 剛体シミュレーションを元にした物理エンジン作成


<研究要旨>
物理エンジンというのは現実で起こりうる物体の動作をコンピューター上でシミュレーションするというもので、ゲームなどにも使用されています。
この物理エンジンを剛体シミュレーションという手法を使い作成をしていきます。この剛体シミュレーションというものは剛体の力学というものを利用していて、これより様々な物体の衝突などを計算しています。以上のものを利用して実際に物体の動作をさせていきます。




■ ファンコントローラーの制作


<研究要旨>
私は、マイコン制御に関することを学びたいと考え、ファンの制御・温度センサの制御・LEDの制御を同時に行うことができるこのテーマがいいと考えました。
温度センサからのアナログデータをデジタルデータに変換し、LEDで温度を表示、さらに温度によってモーターを制御しています。




■ 自作家計簿


<研究要旨>
私は、一年間を通して家計簿の作成に取り組んできました。 家計簿のコンセプトとしてシンプルで使いやすいものを目指して作成に取り組みました。
家計簿を作る際、表計算ソフトで作るのが一番効率が良いと考え、ExcelとVBAを使用しました。 さまざまな機能はVBAでプログラムを書けばよいので、汎用性の高い家計簿にすることもできます。




■ アンドロイド端末用・アプリケーションの開発


<研究要旨>
この研究では、タブレットPC、スマートフォンのOSであるAndroidに対応したアプリケーションの開発を行いました。
最終的にはAndroidマーケットで配信、販売を目標に開発を続けています。
この一年の研究で私は、「インベーダゲーム」「麻雀の点数計算ソフト」の二つを作りました。
(画像:エミュレータでインベーダゲームを起動した図)




■ C#によるローグライクゲーム作成


<研究要旨>
C#言語を使いローグライクゲームを作成しました。ローグライクゲームとは、コンピュータRPGの一種です。
最終的には、普通に遊ぶことができるレベルのゲームを作ることが目標です。
DXライブラリを使うことで、キャラクターやマップなどの背景をグラフィックで表示することができました。




■ テキストアニメーション


<研究要旨>
テキストアニメーションを作成しました。
今回は音楽PVのように曲の詞に合わせて文字を動かすようなアニメにしました。
その上でテキストを動かすアニメをFlash8で、イラストをPhotoshop、サウンドをcubase AI4とVOCALOID2で、それぞれのソフトウェアを使い作成していきました。




■ 金属探知機の研究


<研究要旨>
はじめは金属探知機の原理を学びながら小さな金属から大きな金属を探知できるものを製作した。
1号機はネット上であった金属探知機のキットの説明を参考にして基板を製作した。
2号機はブザーを取り付けて金属がどこにあるかをわかりやすいようにした。
3号機はより感度のよい金属探知機を作ることができた。




■ クレイアニメの制作と比較


<研究要旨>
クレイドール(クレイアニメで撮影される人形)を異なる作り方で作成した時にどのような違いが出てくるのか比較しました。
粘土のみでは、人形のバランスが不安定ではあるが、撮影した際に複雑な形に変形させることができる。
針金と紙テープで原型を作っておいたものでは、しっかりとした形状のものが出来上がるが、動き方は制限されてしまう。
といった違いが出ました。作り方が少し違うだけで、出来上がる作品が異なってくるのだと分かりました。




■ Shade9で3Dアニメーション作成


<研究要旨>
Shade9を使用して3Dで機体を作り、テクスチャを貼り付けてからアニメーションを付け、アニメーションを作った後、編集ソフトで煙や音を付けて完成させる。
図は見た目だけは完成した零戦52型丙。
戦車も作ったのですがそっちはなかなかうまくできている。




■ 二足歩行ロボットの原理と製作


<研究要旨>
二足歩行ロボットがどのような仕組みで歩いているのか調べようと思い、研究を始めました。
二足歩行ロボットの原理を調べ、実際にKHR-1を使用してモーション作成を行い、ロボットの歩行について研究しました。
また先輩方の使用した「プチロボ」のモータを使って、ぬいぐるみの中にモータを内蔵した自作ロボットを作成しました。




■ 三相交流モーターの研究とその応用


<研究要旨>
私たちは今自動車のモーターにも使われている三相交流モーターの研究を行いました。6つのFETを使用して三相交流をデジタル信号で作りました。
その信号を使い三相交流モーター(ブラシレスモーター)を回転させ、回転速度やパワーを変えていきました。




■ プログラム言語の比較


<研究要旨>
Visual Basic、Eclipse、メモ帳を使ってJavaとC++で四則演算、JavaScriptとC++でテトリスを同じアルゴリズムで作成し、そのプログラムを比較、研究しました。




■ ADVゲーム制作


<研究要旨>
Nscripterを使って、ADVゲームの制作を行いました。制作にあたり、私が作成したものは、タイトル画面やボタン、シナリオの構想です。画像、BGM、SEについては、サイトから著作権フリーのものを使用しました。
言語としては、BASICに類似しているので初心者でも学べばスッと入ることができます。しかし、凝ってくると非常に複雑になり、企業レベルのようには中々いきません。キャラクターの声当ては、ネットで声優活動を行っているネット声優さんにご協力をいただきました。少しでも企業レベルに近づけることができ、公開しても恥ずかしくないような作品に仕上がりました。




■ PICオルゴールの製作


<研究要旨>
YMZ294というお手軽に音を出せるICでオルゴールを製作しました。わたしは以前からPICを使った楽器音の出力をしたいと思っていました。
ですが、いきなり楽器の音の波形をつくるのは難しいので、まずは和音の波形を調べる為にYMZ294というICを使い、音の出力音質向上の為の回路、プログラムを研究しました。




■ SolidWorksでミニ四駆製作


<研究要旨>
SolidWorksでミニ四駆の21種類のパーツを設計し、そのデータをもとに3次元プリンタで全36個の部品を樹脂で立体造形します。そのパーツを金属部品と電池、モーターを含めて組み立てて、実際に走行するようにします。
画像は組み立て終わった状態の完成品です。




■ WebMatrixを使ったホームページ作成


<研究要旨>
MicroSoft社のWebMatrixというホームページ開発環境を使って情報技術科の課題研究のページを作りました。
1から自分で作っていきデザイン、レイアウト、色合いなどいろいろな勉強になりました。
フラッシュなどを使って動的なホームページにする予定でしたが少ししかフラッシュがつかえていません。




■ めがねを使わない3D


<研究要旨>
2011年は"3D元年"翌年ということで3D映像を手軽に見ることを目標に研究をスタートさせました。 そこで着目したのがWiiリモコンでした。Wiiリモコンは赤外線センサーバーとの位置、距離を算出することができます。
これを応用した、Wiiリモコンからの位置、距離データと連動して動くアプリケーションを使います。観測者に合わせてディスプレイ内の映像が動くため3Dのように見える擬似的な3D映像です。
また当初の目標の中に「特殊な眼鏡をかけずに見られる」ものというものがあるので眼鏡をかけずに見ることができるような工夫もしました。




■ AugmentReality 拡張現実


<研究要旨>
私はaugmented realityまたは拡張現実とよばれる技術の研究を行いました。
今回の研究でARを構成するプログラムを理解し、それらを用い物体の描画、座標軸の指定、動作など実行させることができた。
表示された物体への動作、3Dオブジェクトの表示なども実装することができた。




■ 身近な環境で分散コンピューティング


<研究要旨>
私が分散コンピューティングを研究内容に選んだ主な理由は、とあるゲーム機のソフトで分散コンピューティングというものを知り、興味を持ったからです。
可能な限り無料の環境を用いて低予算で実現する分散コンピューティング環境を目指しました。分散処理をサポートしているLinuxディストリビューションを利用することによって、新たにハードウェアを用意することなく身近な設備で分散コンピューティング環境を実現しようというものです。




■ ParaFlaを用いた脱出ゲームの制作


<研究要旨>
フリーのFlash作成ソフトParaFlaを用いた脱出ゲームの制作をおこなった。
プログラムだけでなく使用する部屋の絵やゲームに使う小物の類まで全て手書きしたのでデザインや配置が自分の思ったようにできた。
四角い部屋からの脱出のほかにも迷路からの脱出も制作した。




■ 可視光通信の研究


<研究要旨>
フリーのFlash作成ソフトParaFlaを用いた脱出ゲームの制作をおこなった。
プログラムだけでなく使用する部屋の絵やゲームに使う小物の類まで全て手書きしたのでデザインや配置が自分の思ったようにできた。
四角い部屋からの脱出のほかにも迷路からの脱出も制作した。




■ 回転型バーサライタ


<研究要旨>
チップLED、ステッピングモーターなど今まであつかったことのないものについての知識等を学び、バーサライタに使用できるようにする。
発光パターンがどの光らせ方が一番よいかなどを研究し、最終的には、カタカナや漢字などの細かい文字などが表示できるようなバーサライタの制作をする。