整理番号 sg160037 活動番号 a-010 · 報告様式9 科学研究実践活動のまとめ 1....
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報告様式9
科学研究実践活動のまとめ
1. タイトル
Kinectを用いた弓道支援システムの構築
2. 背景・目的
スポーツの支援システムとして、モーションキャプチャを用いた身体の動作解析が注目されている。一
般的なモーションキャプチャはマークや電極を関節部に取り付けセンシングを行うが、そのシステムの構
築には莫大な費用がかかり、高校の部活動で気軽に使えるものではない。そこで私たちは、家庭用ゲーム
機の「XBOX One」のデバイスである「Kinect」を用い、安価に支援システムの構築を目指す。一つ一つの
動作に正確性が求められる日本古来の競技である弓道を、今回の研究対象とする。
3. 方法
① 64-bitプロセッサ、USB3.0のポート、グラフィッ
クカードがDirectX 11をサポート、 Windows 10
の条件を満たすPCを用いる。
② MicrosoftのサイトからKinect for Windows SDK
2.0を PCにインストールする。(※1)
③ Xbox One Kinect センサーを Kinect センサー用
Windows PCアダプターに接続し、USBコネクター
をPCの USB3.0に接続する。(図1)
④ Scracth1.4を PCにインストールする。(※2)
⑤ Kinect2Scratch for Kinect v2 を PC にインスト
ールする。(※3)
⑥ スケルトンのサンプルプログラムをダウンロード
する。(※4)
⑦ プログラムを作成し、実行する。
4. 結果
弓道の所作のうち、「会」の場面をキャプチャした。
首と胴体の座標を中心線とし、肩の座標が垂直で無い
場合、床と並行ではない事を画面に表示し、正しい姿
勢を保つ支援システムを開発した。
また、「離れ」(矢を放つ時間)を画面上に表示し、
確認できるようにした。(図2)
5. 考察
弓道の動きはスピードが遅く、一つ一つの動作を正
確に行うという特性から、Kinectの様なカメラ撮影型
のモーションキャプチャでも十分に機能することが分
かった。サッカーやバスケットボールなど、スピード
の早いスポーツで、支援システムが作成できるか検証
をする余地がある。
整理番号 SG160037
活動番号 A-010
図 1
図 2
6. 結論
今回、Kinect を用い弓道の支援システムを構築したが、安価なものでも充分機能することが分かった。
この支援システムの効果を実証するために、これから弓道部のメンバーと支援システムを用いた場合と、
用いない場合との差を測定していきたいと考えている。そして、支援システムの有用性が確認出来たら、
弓道以外のスポーツの支援システムの開発に挑戦していきたい。
7. 謝辞
秀明大学の寺前先生には、ラズベリーパイを用いた Scratch のプログラミングの技術を教わり、IOT の
基礎が理解できました。私たちは弓道部ということもあり、それを弓道に活かせないかと思い、今回の研
究をスタートさせました。顧問の髙山先生、ALT のキャサリン先生から英語のプレゼンテーションを学び
ました。また、プログラミングでは高崎健康福祉大学の中村先生、高校の小暮先生。発表の指導を片山先
生からいただきました。沢山の先生から指導をいただいて、貴重な経験ができました。ありがとうござい
ました。
8. 参考文献等
(※1)https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=44561
(※2)https://scratch.mit.edu/scratch_1.4/
(※3)http://scratch.saorog.com/?page_id=2
(※4)https://scratch.mit.edu/projects/2870535/
※2~4
Scratchは MITメディア・ラボのライフロング・キンダーガーテン・グループによって開発されまし
た。https://scratch.mit.edu から自由に入手できます。
『体がコントローラー!?Scratchで作る体験型プログラム教室』モーションセンサーワークショップ
企画班(2012)
『弓道 基本と上達法』福呂淳、加瀬洋光(2017)
9. 成果発表実績
平成30年度群馬県SSH・SGH・SPH等合同成果発表会 ポスター発表
10.大学等研究者(講師)の指導の状況
「研究テーマ・研究計画等の決定」
秀明大学 准教授 寺前洋生
高崎健康福祉大学 教授 片山豪
高崎健康福祉大学 准教授 永井俊匡
「実験・データ処理等」、「分析・考察」
高崎健康福祉大学 教授 中村賢治
「発表・報告資料の作成」
高崎健康福祉大学 教授 片山豪