Presentation Information
[T7-P-7]Development of VR system for observation of strata using 3D outcrop model by Unreal Engine 5
*Kento Sugimoto1, Hajime Naruse2, Miwa Yokokawa1 (1. Faculty of Information Science, Osaka University of Technology, 2. Kyoto University)
Keywords:
VR,outcrop,CG,virtual space,Virtual Tour,Unreal Engine 5,Metashape,Support for Learning Strata
Unreal Engine 5による3D露頭モデルを用いたVR地層観察システムの開
発
Development of VR system for observation of strata using 3D outcrop
model by Unreal Engine 5
*杉本 健人1、成瀬 元2、横川 美和1
*Kento Sugimoto1
, Hajime Naruse2
, Miwa Yokokawa1
1. 大坂工業大学情報科学部、2. 京都大学
1. Faculty of Information Science, Osaka University of Technology, 2. Kyoto University
1．はじめに 近年、学校現場ではICT環境の整備が進み、理科や地学分野でもデジタル教材を活用した学習
が注目されている[1]。一方、地層の構造や地質現象の理解には、現地での空間的な観察が不可欠であるにもか
かわらず、地質露頭へのアクセスの困難さや、安全管理、時間的制約などの理由により、野外実習の機会が十
分に確保できない学校も多い。また、地層の傾きや重なり、断層などの三次元的な構造は、平面的な画像や図
解だけでは直感的に理解しにくく、生徒にとっては「わかりづらい単元」のひとつとされている [2] 。 そこ
で本研究では、フォトグラメトリー技術（Agisoft Metashape）を用いて写真から露頭を3Dモデル化し、それ
をUnreal Engine 5を用いてVR空間上に再構成することで、前後左右上下に自由に動きながら地層を観察でき
る、体験型・没入型の学習環境の構築を試みた。本研究は、地質教育における「体験の不足」を補い、実地観
察に近い理解と興味喚起を可能にするデジタル教材の新たな形を提案するものである。
2. 対象地点の撮影 今回対象とするのは，天草地域の上部白亜系姫浦層群で，海底扇状地の海底チャネル堆積物である．ドローンを用いて，3Dモデルを構築できる制度で撮影を行った。撮影時は光の乱反射を避けるため、曇天または朝夕の時間帯を選び、影やハレーションを極力抑えるよう配慮した。
3. 3Dモデルの生成撮影した画像はAgisoft Metashapeに読み込み、写真測量法（フォトグラメト
リー）による3Dモデル化を行った。点群データ生成後、高密度メッシュへの変換、テクスチャの自動貼付を実
施し、最終的に.obj形式でエクスポートした。エクスポート後のモデルは、Unreal Engine 5へのインポートに
適した形式（.fbx）で再保存した。 VR空間の構築Unreal Engine 5（バージョン5.3）において、VRテンプ
レートをベースにプロジェクトを構築した。上記で生成した露頭モデルをインポートし、Meta Quest 3との接
続により、VR内での自由な移動・視点回転・スケーリングが可能な環境を設計した。学習者はコント
ローラー操作により、前後左右上下への移動、任意の視点からの観察が行える。ハンマーを用いるなどの体感
的な要素も加える計画である． 5．引用文献[1] 文部科学省（2021）．「GIGAスクール構想の実現につい
て」．文部科学省．https://www.mext.go.jp/a_menu/other/index_00001.htm [2] 飯田和也・鶴田浩士・小
嶋康太郎（2023）．「3DモデルとGoogle Earthを組み合わせた地層のVR教材の開発と評価」．地学教育と科
学教育，66巻，1号，pp.5-14．
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sjst/63/3/63_C21003/_article/-char/ja
VR、露頭、CG、仮想空間、バーチャルツアー、Unreal Engine 5、メタシェイプ、地層の学習支
援
VR, outcrop, CG, virtual space, Virtual Tour, Unreal Engine 5, Metashape, Support for Learning
Strata
Keywords:
Development of VR system for observation of strata using 3D outcrop
model by Unreal Engine 5
*Kento Sugimoto1
, Hajime Naruse2
, Miwa Yokokawa1
1. Faculty of Information Science, Osaka University of Technology, 2. Kyoto University
VR, outcrop, CG, virtual space, Virtual Tour, Unreal Engine 5, Metashape, Support for Learning
Strata
発
Development of VR system for observation of strata using 3D outcrop
model by Unreal Engine 5
*杉本 健人1、成瀬 元2、横川 美和1
*Kento Sugimoto1
, Hajime Naruse2
, Miwa Yokokawa1
1. 大坂工業大学情報科学部、2. 京都大学
1. Faculty of Information Science, Osaka University of Technology, 2. Kyoto University
1．はじめに 近年、学校現場ではICT環境の整備が進み、理科や地学分野でもデジタル教材を活用した学習
が注目されている[1]。一方、地層の構造や地質現象の理解には、現地での空間的な観察が不可欠であるにもか
かわらず、地質露頭へのアクセスの困難さや、安全管理、時間的制約などの理由により、野外実習の機会が十
分に確保できない学校も多い。また、地層の傾きや重なり、断層などの三次元的な構造は、平面的な画像や図
解だけでは直感的に理解しにくく、生徒にとっては「わかりづらい単元」のひとつとされている [2] 。 そこ
で本研究では、フォトグラメトリー技術（Agisoft Metashape）を用いて写真から露頭を3Dモデル化し、それ
をUnreal Engine 5を用いてVR空間上に再構成することで、前後左右上下に自由に動きながら地層を観察でき
る、体験型・没入型の学習環境の構築を試みた。本研究は、地質教育における「体験の不足」を補い、実地観
察に近い理解と興味喚起を可能にするデジタル教材の新たな形を提案するものである。
2. 対象地点の撮影 今回対象とするのは，天草地域の上部白亜系姫浦層群で，海底扇状地の海底チャネル堆積物である．ドローンを用いて，3Dモデルを構築できる制度で撮影を行った。撮影時は光の乱反射を避けるため、曇天または朝夕の時間帯を選び、影やハレーションを極力抑えるよう配慮した。
3. 3Dモデルの生成撮影した画像はAgisoft Metashapeに読み込み、写真測量法（フォトグラメト
リー）による3Dモデル化を行った。点群データ生成後、高密度メッシュへの変換、テクスチャの自動貼付を実
施し、最終的に.obj形式でエクスポートした。エクスポート後のモデルは、Unreal Engine 5へのインポートに
適した形式（.fbx）で再保存した。 VR空間の構築Unreal Engine 5（バージョン5.3）において、VRテンプ
レートをベースにプロジェクトを構築した。上記で生成した露頭モデルをインポートし、Meta Quest 3との接
続により、VR内での自由な移動・視点回転・スケーリングが可能な環境を設計した。学習者はコント
ローラー操作により、前後左右上下への移動、任意の視点からの観察が行える。ハンマーを用いるなどの体感
的な要素も加える計画である． 5．引用文献[1] 文部科学省（2021）．「GIGAスクール構想の実現につい
て」．文部科学省．https://www.mext.go.jp/a_menu/other/index_00001.htm [2] 飯田和也・鶴田浩士・小
嶋康太郎（2023）．「3DモデルとGoogle Earthを組み合わせた地層のVR教材の開発と評価」．地学教育と科
学教育，66巻，1号，pp.5-14．
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sjst/63/3/63_C21003/_article/-char/ja
VR、露頭、CG、仮想空間、バーチャルツアー、Unreal Engine 5、メタシェイプ、地層の学習支
援
VR, outcrop, CG, virtual space, Virtual Tour, Unreal Engine 5, Metashape, Support for Learning
Strata
Keywords:
Development of VR system for observation of strata using 3D outcrop
model by Unreal Engine 5
*Kento Sugimoto1
, Hajime Naruse2
, Miwa Yokokawa1
1. Faculty of Information Science, Osaka University of Technology, 2. Kyoto University
VR, outcrop, CG, virtual space, Virtual Tour, Unreal Engine 5, Metashape, Support for Learning
Strata