| Course Name | Year | Term | Period | Faculty / Graduate School | All Instructors | Credits |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 11141:Creative Technology Workshop 2 (W) § 11142:Interactive Media Workshop (W) | 2023 | Fall | Tue3-4 | College of Image Arts and Sciences,Graduate school of Image Arts and Sciences | YAMAMOTO GOSHIRO | 2 |
Campus
Class Venue
Language
Course Outline and Method
◆第01回目の授業を事前相談なく欠席した場合には、履修を放棄したものとみなし、以降の受講を認めない場合があります。
◆本科目の履修には、C++プログラミングスキルの要件から「クリエイティブテクノロジー実習Ⅰ（旧インタラクティブ・グラフィックス実習）」を「B」ランク以上で単位認定されている必要があります。本科目では、C++プログラミングが一定程度応用できることを前提に実習がスタートします。選考科目申請書には、クリエイティブテクノロジー実習Ⅰ（旧インタラクティブ・グラフィックス実習）の履修実績とプログラミングスキルの自己評価を記載してください。
◆本科目で使用する開発環境は、Windows PCに限定されます。Mac OSには対応していません。
【科目概要】
本実習では、クリエイティブテクノロジー実習Ⅰでの学びを発展させ、コンピュータ・グラフィックス（CG）やデジタル映像処理などのクリエイティブ・テクノロジーについて学習する。課題作品制作を通して、インタラクティブな映像作品を開発するための応用的な知識とスキルを習得する。
【授業内容】
本授業では，身体性と多感覚性を特長とするインタラクティブ映像メディア技術「バーチャルリアリティ（VR; Virtual Reality，人工現実感）」を取り上げ，広義のVRシステムを構築するための知識とスキルを習得する．様々なディスプレイやユーザインタフェースとその特長を理解し，それらを活用してインタラクティブな映像コンテンツを開発するための基本的な知識とプログラミングスキルを習得する．VRの特長である多感覚的なフィードバック，立体映像・広視野映像による映像空間への没入性，身体性と3次元空間性を活かしたインタラクションなどに焦点を当てて課題制作に取り組み，メディアアートやエンタテインメントなど幅広い応用領域での新しい映像体験を創作するための，クリエイティブ・テクノロジーの実践的なスキルを獲得する．
【授業方法】
コンピュータ内に構築されたバーチャル環境を多感覚的に没入体験するためのディスプレイやインタフェースについて学ぶ．立体表示とヘッドトラッキング，身体動作による3Dインタラクションの基本技術を学び，シミュレーションロジックを実装して簡単なVRシステムを構築する．各授業回では，トピックスに応じた理論や知識の講義を行うと共に，実際にプログラミングを通して各自の課題作品を構築する実習を行う．プログラミングにはC/C++言語を用いる．制作した課題作品について，授業内で成果発表会を通じて相互に講評をおこなう．プログラム，テクニカルレポート，作品紹介映像を制作して提出する．
授業内では主に，広視野型立体表示スクリーンを視覚ディスプレイとして使用し，光学式モーションキャプチャシステムで頭部および両手の位置姿勢を計測することで，身体動作を用いたインタラクションを中心に課題制作をおこなう．また，これを基本としながら，HMDでのVR体験，インタラクティブなプロジェクションマッピングによるAR（拡張現実感，AR; Augmented Reality，オーグメンティドリアリティ）体験，ビデオシースルー型HMD（Head-Mounted Display，頭部搭載型表示装置）によるMR（複合現実感，MR; Mixed Reality，ミクストリアリティ）体験など，バーチャル空間から現実空間までを広く包含する多様な視覚ディスプレイ形式の特徴についても触れる．光学式モーションキャプチャ以外にも，磁気式トラッカーやハプティックデバイスなど，VR用機材についても実機による学習をおこなう．
簡潔なプログラムコードで多様なデバイスに柔軟に適用したり移植することを可能にするため，Unityなどのゲームエンジンは用いず，Microsoft Visual StudioにてC++言語でプログラミングをおこない，グラフィックスAPIとしては，OpenGL 2.x およびGLUTを用いる．ゲームエンジン的なツールをブラックボックスとして作品制作をおこなうのではなく，本授業では，それらの基本を透明性の高いほぼフルスクラッチのソースコードによって理解することを重視する．
Student Attainment Objectives
〔関心・意欲・態度〕
◇VRシステムの開発技術に関心を持ち、様々な応用を試行する意欲を持つ．
◇学びを段階的に積み重ねる態度を持ち，体系的に思考・表現する意欲を持つ．
〔知識・理解〕
◇VRの意義を理解し，VRシステムを実装するための基本的な知識を習得する．
〔技能・表現〕
◇VRシステムの設計と開発の基本スキルを習得し，一定のフレームワークに基づいて簡単な作品を設計・開発・説明することができる．
〔思考・判断〕
◇設定された課題に応じてVRシステムの機能や構成を考えることができる．
Recommended Preparatory Course
・クリエイティブテクノロジー実習Ⅰ
＊当該科目を履修していない場合，あるいは履修していてもF評価、C評価の場合には，履修に必要な知識とスキルが不足するため，本科目（クリエイティブテクノロジー実習Ⅱ）の受講ができません．
＊定員に満たなくても，上記要件を満たさない場合，受講ができません．
＊選考登録申請書には，必ず本条件を満たしている旨の記載を含めてください．
◆事前，もしくは本科目と併せて履修を推奨する科目：
・クリエイティブ数学（旧ＣＧ／ゲームのための数学）
・バーチャルリアリティ
Course Schedule
| Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) | Theme |
|---|---|
| Keyword, References and Supplementary Information | |
| 1 |
〔VR-1〕イントロダクション～VRシステムのフレームワーク
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シーングラフ，センシングサブシステム，ディスプレイサブシステム，シミュレーションサブシステム，OpenGL，OpenSceneGraph |
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| 2 |
〔VR-2〕立体視と立体表示の原理と実現
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立体視，アナグリフ，アクティブステレオ，パッシブステレオ，ヘッドマウントディスプレイ(HMD)，ディスプレイサブシステム，ビューボリューム |
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| 3 |
〔VR-3〕ディスプレイとヘッドトラッキング
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センシングサブシステム，ヘッドトラッキング，ビューイング変換，透視投影変換 |
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| 4 |
〔VR-4〕3Dインタラクション～3次元情報の入力
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3Dユーザインタフェース，3Dマウス，3次元位置姿勢計測 |
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| 5 |
〔VR-5〕ウォークスルー～視点移動のシミュレーション
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視点移動、ビューイング変換，ドライブシミュレータ，フライトシミュレータ |
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| 6 |
〔VR-6〕バーチャル空間のシミュレーション
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シミュレーションサブシステム，シーングラフ |
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| 7 |
〔VR-7〕様々なVRデバイスと身体動作インタフェース
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光学式トラッカー，磁気式トラッカー，広視野スクリーン，ジェスチャインタフェース |
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| 8 |
〔VR-8〕VR課題作品の中間仕上げ
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仕上げと調整 |
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| 9 | 中間発表 |
・進捗状況の確認をおこないます。
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| 10 | 開発：機能実装収束 |
・完成の目途を付けます。 |
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| 11 | 開発：機能実装完了 |
・主要な機能要素の実装を完了します。 |
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| 12 | 実機での調整 |
・主に実機で調整をおこないます。 |
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| 13 | 実機での最終調整とリハーサル、発表資料の準備 |
・実機で最終調整する時間を割り当てます。
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| 14 | 課題作品のデモ発表と相互講評 |
・実機で全員がデモ発表を行います。
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| 15 | 総括：レポート作成、発表予備日 |
・第14回に発表していない人は発表をおこないます。
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Class Format
During the suspension period of BCP, classes will be as described in BCP levels 0-2.
【BCP レベルが 1 または 2 の場合】
◆第 1 〜 15 回 を対面にて実施します．
【BCP レベルが 3 の場合】
◆第 1 〜 15 回 を対面にて実施することを基本とします．
・一部の回をWebで実施する場合があります．
【BCP レベルが 4 の場合】
◆第 1 〜 15 回 を Web にて実施することを基本とします．
・Web授業では，Zoomによるライブ配信をおこないます．
・可能な状況では，1 回以上を対面にて実施します．
【全レベル共通】
◇一部の回をオンデマンドで実施する場合があります．
◇各授業回での実施形態は，manaba+Rを確認してください．
・授業内においても，次回授業の実施形態の確認をおこないます．
◇実施形態に変更がある場合には，授業内とmanaba+Rを通じて連絡します．
・対面型・ライブ配信型では録画し，授業実施後 manaba+R を通じて受講生に公開します．
・ライブ配信では，カメラオンでの参加とします．
Recommendations for Private Study
◆授業時間外では，以下のような学習を行うこと：
０）本授業では「クリエイティブ・テクノロジー実習Ⅰ」の履修を条件としており，当該科目履修相当のC/C++言語とOpenGLについての知識およびプログラミングスキルを前提としている．本科目の履修を許可された場合には，当該科目の復習にも取り組むこと．
１）課題制作は，C++言語によるプログラミングをおこなうが，C++の言語仕様の中でも基礎となるC言語と共通の機能を主に用いる．授業時間外では，特にC言語プログラミングについてmanaba+Rのコンテンツも活用してプログラミングに親しむこと．
２）manaba+Rには，教材や資料を豊富に公開しており，また実施した授業の振り返りなどもまとめて公開するので，授業時間外で予復習を行うと共に，課題の企画・設計・開発を着実に進めること．
３）レポートのフォームは早期に配布するので，設計ツールとして活用し、並行して授業時間外にレポート作成を進めること．
Grade Evaluation Method
| Kind | Percentage | Grading Criteria etc. |
|---|---|---|
| Final Examination (Written) | 0 | |
| Report Examination (A report to be submitted by the unified deadline) |
0 | |
| Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment (Evaluation of Everyday Performance in Class) |
100 | ◆以下の４項目を成績評価の前提要件とする．
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Grade Evaluation Method （Note）
＊本欄では，BCPレベルの状況に対応するために，すべての授業形態の場合について記載しています．
＊実際の授業形態については，本シラバス，manaba+Rのコンテンツ，コースニュースや授業内での説明などで確認してください．
＊「すべての授業形態において」という記述には，対面型・ライブ配信・オンデマンド型がすべて含まれます．
▽
▼出席カードの提出：
◆すべての授業形態において，各授業回で学習開始後速やかにmanaba+Rで出席カードを提出する必要があります．
・対面型・ライブ配信では，出席の証憑となります．
・オンデマンド型では，学習開始の状況を示すフラグとなります．
▽
▼出席レポートの提出：
◆対面型・ライブ配信では，授業終了時にmanaba+Rで出席レポートを提出する必要があります．
・授業内での学習状況を確認します．
・出席カードと合わせて，出席状況を確認します．
▽
▼小テストの提出★必須：
◆すべての授業形態において，全授業回で、manaba+R の小テストを課題として提出する必要があります．
◆評価要件として期末レポートを提出するには，全ての課題を各回の期限内に提出している必要があります．
◆各回の小テストは，週単位で締め切るので，最後にまとめて提出することはできません．
◆回答期限が終了している小テストには回答できません．
◇対面型・ライブ配信型での欠席者は，授業後に公開する記録映像を視聴して学習を補い、
当該授業回の学習手順にしたがって自学自習した上で，設定された期限内に小テストに取り組み提出してください．
◇対面型・ライブ配信型で遅刻した場合にも，授業後に公開する記録映像を視聴して，
遅刻分の学習を補った上で小テストに取り組んでください．
◆各授業回の学習内容と方法については，manaba+Rのオンラインコンテンツで公開します．
▽
▼小テストについての注意：
＊各小テストの説明と回答期限を確認した上で，準備を整えてから回答をスタートしてください．
＊自動採点機能により，システム上提出が受理された場合「合格」と自動表示されますが，教員による回答内容の評価結果ではありません．
誤記・誤答があってもシステム上は受理され，教員がその内容で評価します．
＊一旦提出が受理されると，再提出ができません．提出前に間違いがないか十分に確認してください．
また提出後も確実に提出できたことをポートフォリオ機能などで確認してください．確認漏れや誤提出・未提出は本人の責に帰します．
＊不具合・不明な点などがあった場合，当該時点で速やかに申し出てください．回答期間を過ぎてからの問い合わせは受け付けかねます．
▽
▼対面・ライブ配信での受講態度に関する注意：
◇居眠りや私語，スマホやPCなどでの本授業に関係のない閲覧や操作を禁止します．
◇授業に関係のない行為が目立つ場合，欠席扱いとすることがあります．
◇他の受講生の学習を阻害すると危惧される場合には，学習環境を維持する必要性から，退室を要請することがあります．
▽
▼対面・ライブ配信での遅刻・欠席の取り扱いについて：
◆本授業では，各授業回の学習内容・方法・資料を事前に manaba+R で公開しており，欠席・遅刻の事由に関わらず，当該授業回の予習・復習・時間外学習ができるよう，十分な配慮をおこなっています．また，各回の到達度を確認するオンラインの小テストを提出する方式とし，欠席時の学習成果も評価されるよう配慮しています．これにより，欠席回の授業についても学習し小テストに回答することを求めています．
◇30分未満の遅刻は，0.5回分の欠席とみなします．30分以上の遅刻は原則として欠席扱いとします。
・2授業時間の実習科目では，1時間目で遅刻を判断します．2時間目だけの出席という判断はありません．
・遅刻した場合には，授業後に公開する記録映像を視聴して学習を補った上で小テストに取り組む必要があります。
・欠席扱いの遅刻の場合でも，以降の学習に遅れないよう授業に参加することを強く推奨します．
＊
＊公欠・その他の授業配慮の手続きと取り扱いについては，全学・学部の規定に則ります．別途「学修要覧」等を参照し手続きをおこなってください．
＊公共機関の延着は，学修要覧にも定期試験時に追試験を認める以外の通常授業時の配慮規定はなく，受講時間が実質的に短縮することから遅刻扱いとなりますが，証明書の提出があれば参考情報として取り扱います．
Advice to Students on Study and Research Methods
◆課題制作は，C++言語によるプログラミングをおこなうが，C++の言語仕様の中でも基礎となるC言語と共通の機能を主に用いる．C++のクラス機能などについては，初歩的な利用をおこなう．
▼実習環境に関わる注意事項：
・主にJK202ゲーム・CGラボとJK201インタラクティブラボのPCと設備を使用します．
・開発・学習環境は，Microsoft Windows 7/8.1/10 PC のみとします．
・課題・提出物は，充光館施設内ラボのPCのスペックで動作することを要件とします．
＊教材プログラムが対応していないため，授業では Mac OS はサポートされません．
Textbooks
Textbooks （Frequency of Use, Note）
Reference Books
| Title | Author | Publisher | ISBN Code | Comment |
|---|---|---|---|---|
| GLUTによるOpenGL入門―「OpenGL Utility Toolkit」で簡単3Dプログラミング! | 床井 浩平 | 工学社 | 4777511340 | ★授業内外での実習補助資料 |
| GLUTによるOpenGL入門2 テクスチャマッピング | 床井 浩平 | 工学社 | 4777513327 | 授業内外での実習補助資料 |
| 3Dキャラクターが現実世界に誕生! ARToolKit拡張現実感プログラミング入門 | 橋本 直 | アスキー・メディアワークス | 978-4-04-867361-7 | 授業内外での実習補助資料 |
| Designing Virtual Reality Systems: The Structured Approach | Gerard Kim | Springer | 1852339586 | 授業外学習用（専門・工学・システム構築） |
| Developing Virtual Reality Applications: Foundations of Effective Design | Alan B. Craig et al | Morgan Kaufmann | 0123749433 | 授業外学習用（専門・工学・アプリケーション） |
| OpenGLプログラミングガイド 第2版―The Official Guide to Learning OpenGL,Version 1.1 | OpenGL ARB | ピアソンエデュケーション | 489471695X | 授業内外での実習補助資料 |
| OpenGLプログラミングガイド原著第５版 | OpenGL ARB | ピアソンエデュケーション | 4894717239 | 授業内外での実習補助資料 |
| 新版 明解C言語 入門編 | 柴田望洋 | ソフトバンククリエイティブ | 4797327928 | ★授業内外でのC言語機能の学習用 |
| 明解C言語によるアルゴリズムとデータ構造 | 柴田望洋 | ソフトバンククリエイティブ | 4797348437 | 授業外でのアルゴリズム学習用 |
| ARの教科書 | 著：Dieter Schmarlstieg, Tobias Hollerer，訳・編：池田 聖, 他 | マイナビ | 4839965366 | ★授業外学習用（専門・工学・AR技術） |
Reference Books （Frequency of Use, Note）
Web Pages for Reference
http://www.wakayama-u.ac.jp/~tokoi/opengl/libglut.html
▼学会関連URL
◇日本バーチャルリアリティ学会
http://www.vrsj.org
◇ヒューマンインタフェース学会
http://www.his.gr.jp
◇ACM SIGGRAPH
http://www.siggraph.org
◇LAVAL VIRTUAL
http://www.laval-virtual.org/en/
◇国際学生対抗バーチャルリアリティコンテスト
http://ivrc.net/
▼キヤノンMR技術紹介
http://www.canon-its.co.jp/mr/
▼ARToolkit参考情報
http://www1.bbiq.jp/kougaku/ARToolKit.html
ARToolkit公式サイト
http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/
How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)
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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/