ARを利用して、子どもたちへ算数の概念を教えるシステム：ARMath

ARMath: Augmenting Everyday Life with Math Learning [1]

メリーランド大とワシントン大の研究チームは、モバイルの拡張現実（AR）システムであるARMathを開発し、その成果を2020年度のCHI会議にて報告しています。
AR Mathにより、子供は使い慣れた通常のオブジェクトで数学の概念を発見し、意味のあるコンテキストで数学の問題に取り組むことができると主張しています。

ARMathは画像解析を活用して、日常のオブジェクトを認識し、それらの数学的属性を視覚化して、具体的な操作または仮想操作に変えます。 子供たちは操作することで、特定の日常の状況で数学の操作や概念を位置付ける問題を解決できると主張しています。

論文内でも記載がありますが、先生と子供たちとの4つの参加型デザインセッションからの情報を得て、基本的な演算と2Dジオメトリをサポートする5つのARMathモジュールを開発しています。

また、地元の子供博物館で27人の子供（5〜8歳）と一緒にARMathの探索的評価を行い、ARMathが子供たちを数学の学習にどのように関与させるか、AIの失敗を学習機会としてどのように使用できるか、およびを使用するときに子供たちが直面する課題を浮き彫りにし、その内容を論文内で示しています。

[1] : Kang, S., Shokeen, E., Byrne, V. L., Norooz, L., Bonsignore, E., Williams-Pierce, C., & Froehlich, J. E. (2020, April). ARMath: Augmenting Everyday Life with Math Learning. In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1-15).

URL : https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3313831.3376252

過去の自分がライバルに？VRサイクリングで過去の自分と競争する研究

Race Yourselves: A Longitudinal Exploration of Self-Competition Between Past, Present, and Future Performances in a VR Exergame [1]

競争レースに参加することは、目標達成や自己実現の興奮を伴う、アスリートにとってスリリングな体験です。しかし、非アスリートの場合、競争は動機付けにマイナスの影響を与える恐ろしいものであることが多く、特に、体力や競争力の低い個人にとってはそうです。

イギリスのバース大学の研究者らは、サイクリングVRゲームを使用して、非アスリートがポジティブなレース体験を利用できるようにする新しい方法を提案し、その成果を2020年度のCHI会議にて報告しています。将来のパフォーマンスを含め、以前のすべてのゲームプレイセッションを同時に記録および再生することにより、プレイヤーは「ゴースト」の群衆と競争できます。すべてのレースが新しい過去の自分というライバルを追加するので、この経験は刺激的なままだと主張しています。

4週間にわたる縦断的研究と横断的研究により、この新しい方法は、非競争的なエクサゲームと比較して、身体能力、本質的な動機、およびフローを改善することがわかったそうです。

[1] : Michael, A., & Lutteroth, C. (2020, April). Race Yourselves: A Longitudinal Exploration of Self-Competition Between Past, Present, and Future Performances in a VR Exergame. In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1-17).

URL : https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3313831.3376256

Mirror Pad : PCに内蔵した新しいインターフェースデバイス

MirrorPad: Mirror on Touchpad for Direct Pen Interaction in the Laptop Environment [1]

ラップトップでのペン操作のニーズがあり、市場ではペン対応のラップトップ製品が数多く見られます。これらのラップトップの多くは、ペン操作が必要なときにタブレットに変換できます。ただし、実際の状況では、ワークフローでキーボードとペンの両方の操作が必要になることが多く、そのような変換可能な機能は効果的でない場合があります。

KAISTの研究チームが、ペンを直接操作するために、ラップトップに含まれる新しいインターフェースデバイスであるMirrorPadを開発、その成果を2020年度CHI会議にて報告しています。

これは通常のタッチパッドであり、画面上のミラーリングされた領域をペンで操作するためのビューポートでもあります。最終的な設計に向けてMirrorPadを改良するためにユーザーと行った設計の反復から得られた発見と決定を報告します。ユーザー調査では、MirrorPadは、キーボード操作時のラップトップ構成と同じパフォーマンスと、ペン操作時のタブレット構成と同様のパフォーマンスを示しました。ユーザー調査の結果により、MirrorPadはワークフローを効果的にサポートすることが確認されたとしています。

[1] : Lee, S., Lim, Y. K., & Lee, G. (2020, April). MirrorPad: Mirror on Touchpad for Direct Pen Interaction in the Laptop Environment. In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1-9).

URL : https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3313831.3376212

スプレーを吹きかけて作る大規模空間用の新しいユーザーインターフェース

Sprayable User Interfaces: Prototyping Large-Scale Interactive Surfaces with Sensors and Displays [1]

MIT CSAILの研究チームが、スプレーで作れるユーザーインターフェイスを開発し、その成果を2020年度のCHI会議に寄稿しています。機能的なインクをエアブラッシングすることによって作成されたセンサーとディスプレイ要素を含む、部屋サイズのインタラクティブな表面がインターフェースになり、様々なユースケースで使用できると主張しています。エアブラッシングは壁などに吹きかけることもできるため、設計者は複雑な3Dジオメトリ上に大規模なユーザーインターフェイスを作成できるのが利点だと主張しています。

また、スプレー可能なユーザーインターフェイスを有効にするために、目的のユーザーインターフェイスレイアウトを入力として受け取り、レイアウトを物理的な表面にエアブラシするためのステンシルを自動的に生成する、斬新なデザインと製造パイプラインを開発したと報告しています。
デジタルでステンシルを投影した後、設計者は各層にエアブラシを吹き付け、ユーザーインターフェイスにマイクロコントローラーを取り付ければ、インターフェイスを使用する準備が整います。

技術評価では、スプレー可能なユーザーインターフェイスが、多孔質の石や荒木などのさまざまな形状や表面の素材で機能することを示しています。壁に設置したインタラクティブなスマートホームアプリケーション、柔らかい革のソファ、インタラクティブなスマートシティアプリケーション、公共のオフィススペースでのインタラクティブなアーキテクチャなど、いくつかのアプリケーション例を使ってシステムのデモを行っています。

[1] : Wessely, M., Sethapakdi, T., Castillo, C., Snowden, J. C., Hanton, O., Qamar, I. P., … & Mueller, S. (2020, April). Sprayable User Interfaces: Prototyping Large-Scale Interactive Surfaces with Sensors and Displays. In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1-12).

URL : https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3313831.3376249

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