大学の枠を「超えた」取り組み

スマートフォンなどのデバイスに映した実在風景に、3Dキャラクターや画像・文字情報などの仮想的な情報を重ねて映し出すAR（Augmented Reality）技術。ゲームアプリはもちろんのこと、現在では、洋服の試着や家具の試し置きなど、いろいろな業界で採用されるようになっています。

アートの世界でも採用が増えていますが、現在、ARアートを作成する際は、３Dモデリングソフトで作成した作品を、ARアプリなどで現実世界に投影する形が主流。そのため、現実世界に投影して修正点が見つかると、再びモデリングソフトに戻って修正し、またARアプリで投影する、といったように、複数のアプリケーションを行ったり来たりすることになります。「この手間を省けないか」。そう思ったのが研究の発端でした。

研究では、マイクロソフト社が開発した「HoloLens2」という機材を用いて、現実空間に合わせた3次元デザインアートを直感的に描くことができるアプリを作成しました。HoloLensに搭載されているMR（Mixed Reality）の技術を使い、3次元アートをそれひとつで作成できるペイントアプリケーションです。簡単に言うと、たとえば空間に動物を描いたら、その動物があたかも実際にいるように映し出すことができる、といった感じでしょうか。この技術と、GPSの座標情報から空間を計測する技術と組み合わせれば、その空間に合わせてARアートを自動表示することも可能になります。

開発で苦労したのは、とにかく知識が乏しかったことです。HoloLensという機材はあっても、そのアプリを作成できる有識者が周囲に誰もいないところからのスタート。どんな開発ツールが必要かすらわからない状態から、一つひとつ手探りで調べていくうちに理解が進み、気づけば自由に作成できるようになっていきました。研究室の壁やテーブルに合わせて文字やイラストを表示できたときの達成感は、忘れられません。

完成したアプリケーションは、研究室仲間はもちろん、大学の学園祭でも公開しました。子どもから中年の方まで幅広い世代の方に触れていただき、「楽しかった」「すごいね！」と好反応をいただけてとても嬉しかったです。

もともと普通科高校出身で、授業でも壁にぶつかることが多くありました。その度に友人に聞いたり、インターネットを利用して調べてきた力が、研究でも活かされました。大阪工業大学に入学して、受け身だった自分が自ら質問したり行動したりするようになったこと、知らない物事に対しクリアすべき課題を見つけ、一つひとつ調べて解決していく力は、非常に成長したと感じます。

はじめは知識や経験が足りず、つまづくことがほとんどです。しかしそこで経験したことが点だとすると、いつかそれらが線でつながり、「ああ、こういうことだったのか！」と理解できるようになる。その瞬間が好きで、一番成長を感じます。

もちろん、自分の力だけでは達成できなかったと思います。研究の過程でも、研究室仲間や先生方にアドバイスをもらったり、3Dでのイラスト作成も、絵の上手な研究室の友人に描いてもらったりしました。在籍している研究室はデバイスが非常に豊富で、大学院の先輩からもアドバイスがいただけたことは、大きな助けになりました。

春からは大阪工業大学の情報科学研究科に進学します。ここの大学院は設備面でも不自由がなく研究できますし、様々な新しい知見に触れる機会があります。現在気になっているテーマは、機械学習を用いて画像から3次元モデルを作成する手法の研究や、現実空間をサーバー空間内に再現するデジタルツイン技術の研究。これからも、IT技術を通じ、人がより楽しく人生を過ごすことができる未来に貢献していきたいと思います。

滋賀県・琵琶湖で開催される「鳥人間コンテスト」（読売テレビ主催）。「大阪工業大学人力飛行機プロジェクト」は、2012年の初出場以来、毎年同大会に挑み続けています。

飛行機やロケットに憧れ、「航空部があり、ものづくりが学べる大学」という点で大阪工業大学に入学。航空部の先輩に誘われたことがきっかけで、このプロジェクトに参加し始めました。機体のプロペラを作る「プロペラ班」、翼を作る「翼班」などいくつかのグループに分かれて活動しており、工学部だけでなく、ロボティクス＆デザイン工学部や知的財産学部の学生も所属。全員がそれぞれの持ち場で、鳥人間コンテストという一年に一度の共通の目標に、一丸となって挑戦しています。

僕自身は、1年次からプロペラ班に所属。工作機械が自由に使える大阪工業大学では、他大学のチームが外注している切削加工も自分たちで行うため、金属加工や木材加工の技術を磨きながらプロペラを作り上げます。中央の棒状の部品がひとつしかないため、いわゆる「試作品」を作ることができず、一年かけて作るプロペラはたった1つ。その上、塗装だけをとっても、その塗り方次第でプロペラの重量を大きく左右するため、それぞれの工程で失敗が許されません。想定していた設計時の角度通りに加工ができなかった時には、ヒートガンで加熱して修正するなど、緻密な作業が連日続きます。非常にきめ細かなものづくりですが、その分、自分たちが作ったプロペラで機体がちゃんと空を飛んだときはこの上なく感動し、生涯忘れられない体験になります。

パイロットを最初に志願したのは昨年の大会前でした。プロペラ加工に取り組むうち、「こうして作った飛行機で、自分の足で空を飛びたい」と思うようになったのです。大学1年次の時からトライアスロンに興味を持ち自転車をしていたので、体力には自信がありましたが、パイロットの選抜テストでは、初フライトから安定した操縦を見せた先輩パイロット志願者に、操縦技術では全くかないませんでした。悔しかったと同時に、昨年の大会終了後、「来年は必ずパイロットになり、その先輩がはじき出したチーム記録を絶対に更新する」と自分に誓いました。

念願叶い、2023年度大会ではパイロットに選出されました。運動生理学を専門とする西脇雅人先生（工学部総合人間学系教室准教授）にトレーニングメニューを作成してもらい、筋力や心肺機能を強化。また、フライトシミュレーターを使った操縦シミュレーションも実施。過去の先輩パイロットからもご指導いただきました。

競技当日の天候は快晴でしたが、北北西からの風の影響でやや難易度が高い環境下での飛行となりました。当日は5時半過ぎから準備が始まり、あっという間に本学チームのフライトへ。本番ではトレーニングが効果を発揮し、体力的・精神的にも余裕を見せ、8566.72mという本学歴代2位の飛行に成功しました。およそ5km地点、ほぼ無風の状態で感じた、飛行機と一体になっているような独特な高揚感は忘れられません。

大学4年間はもちろんのこと、これまでの人生をふりかえっても、人力飛行機プロジェクトほど情熱を注いだものはありません。この原動力はどこからくるのか。それはやはり、鳥人間コンテストの本番当日、離陸前のプラットフォームに立った時のチーム皆で体感する高揚感、一体感が忘れられないからです。1年間をかけて一つの機体を皆で作り上げる。そうして作り上げた機体は、結局、最後は琵琶湖に落ちて壊れてしまうのですが、その一瞬のために、みんなが一生懸命、寝る時間も惜しんで全力を注ぐことができる。そんな素晴らしい挑戦をさせてくれることに感謝しかありません。

このプロジェクトに関わったことで、金属加工技術や飛行機の知識はもちろん、「あきらめない心」と「継続力」が大きく向上しました。いつまでにどれくらいの体力をつけるか、航空部でどの機体に乗れるようになるか、といった長いスパンでの目標設定やスケジュール管理ができるようになったことは大きな収穫です。

実はパイロットの選抜テストの際に機体を壊してしまうなど、失敗も多くありました。しかしその度にチームの仲間が支えてくれ、僕自身の夢にみんなの夢を重ね応援してくれました。かけがえのない仲間も、このプロジェクトで得られた宝です。

将来の夢は、航空会社にパイロットとして採用されること。どんな将来に進むことになっても、プロジェクトでの体験はこれからの僕の一生を支える糧になると信じています。