情報工学科「課題研究」

  課題研究」は3年生で実施されます。各班で自由に研究テーマを設定して、一年間をかけて取り組む科目です。内容はゲームをプログラムしたりロボットのように何かを動かしてみたり、動画や3Dモデルなどの映像を利用したり、IoTを活用しホームページを利用する等、様々です。自分が受験しようとする資格試験の学習のために、クイズ形式で問題を制作することも面白いテーマだと思います。

  学習した内容だけではなく、自分で調べ、一から学んだ成果を存分に発揮できる科目です。班内で作業を分担し、充実した活動となるように、班員が協力して同じ時間を共有します。

「授業時間だけでは足りない」毎年聞こえてくる話です。「仲間のために」自分に分担された作業を責任持ってやり遂げる。これも課題研究の醍醐味です。 

●R課題研究発表会●


12月8日(金)2・3・4校時

 情報工学科課題研究発表会を開催しました。
中間発表は10月18日に開催され、早いもので2ヶ月が経とうとしています。研究の進捗状況の確認と各班のプレゼンテーションを見て、本発表に向けての改善点や修正点を見つけました。
  昨年度に引き続き、情報工学科らしいテーマで発表されました。 ICT活用やIoTのよる制御、エンターテイメント、ゲームなど、多彩なテーマで取り組んでくれた内容は、これまでの学習内容を活かしたものでした。

 さて、課題研究は3年間の集大成です。班員と協力して、自学をして一つの作品を作り上げる、とても貴重な体験だと思います。これから様々な進路を選択した皆さんにとって良い肥やしとなる時間が過ごせていると思います。

 これからの未来は、皆さんが作る!!

 素晴らしい発表をありがとう。   (J科長)

●R4課題研究発表会●

2022年1月12日(木)

R4情報工学科 課題研究の紹介

昨年12月9日に開催した、

情報工学科課題研究発表会を開催しました。
前回の中間発表より大幅にスケールアップしてくれました。
想像を上回る作品ばかりで、とても嬉しくなりました。
ICT活用やIoT、AIや自動制御、ゲーム、各テーマで取り組んでくれた内容は、今、旬なものばかりでした。

 さて、課題研究は3年間の集大成です。班員と協力して、自学をして一つの作品を作り上げる、とても貴重な体験だと思います。これから様々な進路を選択した皆さんにとって良い肥やしとなる時間が過ごせたと思います。

 これからの未来は、皆さんが作る!!

 素晴らし発表をありがとう        (J科長)

課題研究発表会について、発表内容を紹介した動画を作成しました。ナレーションはJ3の赤木さんです。

●R3課題研究発表会●

1班「モモチャンの製作」

 マイコンカーは、白線を認識しながら自走するマイコン制御の車です。白線を認識する方法は、光センサを使う方法とカメラで画像処理をする方法があります。その読み取った内容で、モーターのスピード、ハンドルの角度がプログラムで決められます。

  光センサでは、黒(反射なし)、白(反射あり)をセンサーで読み取る。
  カメラは、映像を白黒画像に変換し、白の場所、黒の場所を読み取る。

 早い車になると、実スケールのスピード感はF1並とも言われます。

このコース、人間が走るだけでも難しいそうですね。

県大会で入賞すると、全国大会に出場できます。


2班「ドローンを用いた情報工学科の紹介

 ドローンは最近注目の飛行物体ですね。

  4枚のプロペラ、傾きセンサー、距離センサー、GPS、カメラ、様々なデバイスで安定した飛行ができます。手放しでホバリング(空中停止)ができるのは本当に素晴らしい技術だと思います。

  このドローンを使用して、情報工学科の紹介動画を制作してくれました。操縦技術、動画編集技術、そしてアイディアの複合体です。



3班「クロイースター
                            2D アクションゲーム

  主人公「涼風ココ」は手描きで誕生しました。体を各パーツに分け、ポーズを作り、パラパラマンガのように動かしています。ロボットや背景も手描きです。

  コントローラーも手作りしました。3DCADで設計、3Dプリンタで製作しまいた。
  ジャイスティックとボタンで操作します。

  プログラムは、Unityで組んでいます。無料ソフトですが、有名なゲームにも使われています。興味があれば、ぜひ試してみてください。「Unity 使い方」で検索すると、解説サイトが多数見つかると思います・

4班「モーションキャプチャを使用したアニメーションの制作

   モーションキャプチャーは、実際の人体の動きを3DCG化する技術です。3班のゲームにおけるキャラクターの動きも3DCGで表現できれば、よりリアルなゲームとなります。

  紹介動画も、さすがに映像制作班の作品、ナレーションもしっかり入っています。なんと霊夢と魔理沙の声のようです。

  Blenber(ブレンダー)というリアルに近い人間の3Dモデルを作れるソフトを使用しました。これまた無料のソフトを使用しています。トイ・ストーリーのようなアニメーション映画の制作など、その名の通り”3DなCG”を作れるソフトです。


5班「VR FPSゲームの制作

  VRはという言葉も定着してきました。VRゴーグルを装着して仮想空間に飛び出そう。 襲いくるゾンビを倒し生き残ることができるか‼︎3Dシューティング。

(ゲームストーリー)
ある日、山奥で道に迷ってしまった・・・
ここがどこかも分からない、周りを見渡すと遠くに村のような
ところがある。人がいるか分からないがもう日が暮れてきたようだ。
少々不気味なきがしたがこのままむやみに進んでも夜の山を一人で
歩き回ることになる。そんなことは避けたい・・・
村に着いたがやけにおかしい・・・
そういえば山奥で何人もが行方不明になっていると話を聞いたような
気がする。奥から人が来ている。日が暮れてしまったから泊めてもらおうと
したが変な胸騒ぎがする、ひとまず道を聞いて急いで帰ろう・・・

(制作画面・Unity)

6班「プロジェクションマッピング

  今回は3DCG作成に力を注ぎました。実体投影は今後の課題です。
blenderの扱いと感覚に慣れること、パソコンに高いスペックを求められたこと製作時間に制限があることなどが苦労した感想として発表されました。
blender無料のソフトです。皆さんもCGを描いてみませんか?


  さて、制作された作品のタイトルは「四季」その名の通り、春夏秋冬の季節の移り変わりが表現されています。では、作品をご覧ください。

鮮明な720Pで御覧ください、画面右下歯車(設定)から画質の変更が可能です。

課題研究 過去の作品「音声認識によるLEDの点灯制御」

3年生が取り組んだ内容です。音声操作でLEDの点滅を制御しています。鍵となるのは、音である言葉をどう理解するかです。

表示器(マイコンESP32)とPCは無線で通信をしています。

色は光の三原色を利用して、赤青緑の3つの色を混ぜることで、様々な色を表現できます。

表示器は3DCADで設計して、3Dプリンターで造形しています。校章部分は6時間かかって積み上げていきます。

音声を分析して言葉に変換しています。発音が悪くても大丈夫、無事に認識されているようです。これからは家電製品も音声コントロールの時代ですね。

●R2課題研究発表会●

内容のプレゼンテーションをします。
各班ごとにテーマの内容を説明していきます。テーマ選定御理由・工程・作業内容・最後には反省・感想など

そして、注目の実演、先輩方の作品を後輩の皆さんが体験することができます。ここが一番盛上がるところです

カーレースゲーム

車体やコースを3Dモデルで作成し、全体をプログラミングしていきます。
なんと対戦相手の車はAIを搭載するなど、抜きつ抜かれつの迫力ある対戦型レースゲームです。コースアウトしないようにアクセル全開です。

3Dシューティングゲーム

飛行機の機体を上下左右に移動させ、攻撃をかわしながら、迫り来る敵機を撃墜するゲームです。
キャラクターもしっかりとデザインされていて、迫力あるサウンドで楽しめます。

3Dホラーゲーム

モデリンングされたキャラクター達がとても愛らしい反面、背筋も凍る恐怖が待ち構えています。ショッピングセンターの警備員を無事に終えることができるのか。監視カメラを切り替えて耐えましょう。

IoTシステム

ホームページ上に、気温、湿度、気圧センサーの値を表示させ、さらにカビの発生予測をしてくれるシステムです。センサー、マイコン、ホームページの作成など、「情報科の集大成」のテーマとなっています。

3Dホログラムの製作

モニターの上にピラミッドを逆さまにした形状の透明の板をのせて下から動画を投影すると、映し出される映像が立体的に見えます。なんとも不思議。スクリーンとなる投影物の製作と動画の制作の両輪が必要な作品です。

マイコンカーの製作

コース上の白線をセンサーで読み込み、コースの形状をマイコンが判断して自立走行する車の製作です。車体を制作する技術、またプログラムする力が試されます。

動画は、ジャパンマイコンカーラリー「JMCR2021福島大会(本校会場)」情報工学科生徒の走行の様子です。一度に2台が並走し、2周したタイムを競います。