09:30 〜 09:45
[MIS22-03] GigaPanによる拡縮自在な高解像度画像を活用したバーチャル野外探究の開発：オンラインジオツアーのための基盤構築
キーワード：ギガパン、モザイク合成画像、バーチャルツアー、安田ジオサイト、男鹿半島大潟ジオパーク
Ⅰ はじめに
ジオサイトなどの見どころのある露頭の野外観察の代替措置としてバーチャル活動に用いることができる，高解像度画像を閲覧するウェブサイトを，発表者らは男鹿半島大潟ジオパーク内の露頭を用いて構築した．画像にはGigaPan社製のGigaPan架台を用いて自動撮影した多数の画像をモザイク合成して得た，数十ギガバイトにも及ぶ1枚の画像（以下，GigaPan画像と称する）を採用し，この画像を閲覧できるようにした．GigaPan画像は，このウェブページを介して閲覧でき，利用者は好み画像のままにパノラマ画像全体からピクセルが見えるまでさまざまな表示倍率にすることができる（例えばBentley et al.，2013）．GigaPan画像はその解像度の高さを生かし，海外では地質学教育（例えばStimpson et al, 2010）にも導入されている．
発表者らは秋田県男鹿半島大潟ジオパークの安田ジオサイトの露頭を例として，閲覧者が好きな部分を自由に拡大縮小できるようにするとともに，研究用に閲覧者の閲覧状況を記録できるウェブサイトを制作した．このサイトを用いることで，現地に赴かないで地形や地層を探究することや，閲覧者が関心持つ事象を分析すること，ジオガイドのトレーニングに活用できるなど，学校教育やジオガイドの教育，ジオツアー推進のための研究に活かすことができる．
Ⅱ 素材に採用した露頭
撮影した露頭は，秋田県男鹿市浜間口の（通称）安田海岸に位置する．この露頭には男鹿半島・大潟ジオパークの安田ジオサイトにある，新生代後期更新世の堆積岩（鮪川層ほか）が露出する．地層観察学習に好適な露頭で，小学生～大学生（例えば川村，2014）など，様々な校種の理科・地質学教育の野外実習場所となっている．
Ⅲ 画像の撮影方法
三脚の上にGigaPan架台を載せ、さらに一眼レフカメラを固定する．GigaPanの視野のキャリブレーションを行ったあと、撮影したい領域の左上と右下の座標を指定して撮影を開始すると、GigaPanは縦横方向に自動的に視野が重なるように連続撮影が行われる．今回撮影した安田海岸の露頭では、全体を比較的低倍率（焦点距離70mm）で撮影し、露頭部分のみを高倍率（焦点距離300mm）で撮影した．撮影した枚数はそれぞれ、77枚（70mm）、996枚（300mm）である．
Ⅳ 画像の合成方法
１ 高解像度画像の合成
今回はPhotoshopのPhotomerge機能を利用して、手作業で画像を合成した．完成したGigaPan画像は、横277,302ピクセル、縦78,426ピクセル（ファイルサイズは30GB強）である．
２ 高解像度画像のタイル化
高解像度画像をシームレスにブラウザ上で表示させるには、画像のタイル化を行う必要がある。今回は、Adobe Photoshop 2020を利用してZoomify形式で書き出し（タイル化）を行った後、シェルスクリプトでDZI(Deep Zoom Image)形式に変換をした。表示にはOpenSeadragonを利用した。
Ⅴ ジオパーク活動におけるGigaPan画像利用の展望
１ バーチャルジオツアーの新展開
GigaPan利用の先進地である欧米では，地質学教育のための活用例は多い（Stimpson et al., 2010; Gonzales et al., 2013; Villalobos and Bentley, 2014; Mobasher et al., 2015）．これをジオツアーに利用しない手はない．観光の要素を入れたジオツアーをオンライン上で展開するとき，高解像度で画像を示せるGigaPanは有力なコンテンツ制作を可能とする．
２ ジオガイドトレーニング教材
(1) ジオサイトでの解説トレーニング
ジオガイドの解説技能向上のためのトレーニングは現地でも行われるだろうが，時間的，地理的制約のために十分訓練できないジオサイトがあるかもしれない．そのような場合，本発表で示したウェブサイトは，時間や場所を問わずトレーニング教材として活用することができる．もちろん，オンライン学習にも好適である．
(2)自然災害リスク訓練の充実
ジオサイトには都市生活者は普段経験しない災害リスクが潜んでいることがあり，そのような場合，ジオガイドは顧客の安全管理に責任を負うべきである．ジオサイトで活動した経験が浅いジオガイドのリスクマネジメント教育のために，現地での訓練だけでなくGigaPan画像を用いた教材を加味することで，人の視線では気づきにくいリスク認知をさせることができる可能性がある．
謝辞
本研究の一部は，JSPS科研費基盤研究（B）課題番号20H01749（代表者 川村教一）の財政的援助を受けた．撮影にあたり田口瑞穂氏（秋田大学）、岡田大爾氏（広島国際大学）のご助力を得た．本研究においてご協力・支援くださった関係各位に感謝する．
文献
Bentley, C., Schott, R. C., Piatek, J. L., Richards, B.(2013) Innovative uses of GigaPan Technology for Onsite and Distance Education. American Geophysical Union, Fall Meeting 2013, abstract id. ED53G-0685. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2013AGUFMED53G0685B/abstract
Gonzales, J., Goodell, P., Bentley, C. (2013) Integration of Student Field-Based Research with Development of Educational Material Utilizing Gigapan Technology. American Geophysical Union, Fall Meeting 2013, abstract id. ED41C-0754. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2013AGUFMED41C0754G/abstract
川村教一（2014）ジオサイトにおける野外実習を通じた大学生の地層学習観の変化：男鹿半島・大潟ジオパークにおける小学校理科指導法実習の例．秋田大学教育文化学部教育実践研究紀要，36，1-9．
Lee, H., Mostegel, C., Fraundorfer, F., Kieffer, D. S. (2019) GigaPan Image-Based 3D Reconstruction for Engineering Geological Investigation. IAEG/AEG Annual Meeting Proceedings, San Francisco, California, 2018. Springer International Publishing AG, Vol. 6. p. 207-215 https://graz.pure.elsevier.com/en/publications/gigapan-image-based-3d-reconstruction-for-engineering-geological--3
Mobasher, K., Turk, H. J., Witherspoon, W., Tate, L., Hoynes, J. (2015) Enhancement of a Virtual Geology Field Guide of Georgia Initiative Using Gigapan© and ArcGIS Online's Story Map. American Geophysical Union, Fall Meeting 2015, abstract id. ED31C-0917. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015AGUFMED31C0917M/abstract
Stimpson, I., Gertisser, R., Montenari, M., O'Driscoll, B. (2010) Multi-scale Geological Outcrop Visualisation: Using Gigapan and Photosynth in Fieldwork-related Geology Teaching. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2010EGUGA..12.4702S/abstract
Villalobos, J. I. and Bentley, C. (2014) GigaPan Technology to Enhance In-Class and In-Field Learning in Community College Settings. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2014AGUFMED31G3494V/abstract
ジオサイトなどの見どころのある露頭の野外観察の代替措置としてバーチャル活動に用いることができる，高解像度画像を閲覧するウェブサイトを，発表者らは男鹿半島大潟ジオパーク内の露頭を用いて構築した．画像にはGigaPan社製のGigaPan架台を用いて自動撮影した多数の画像をモザイク合成して得た，数十ギガバイトにも及ぶ1枚の画像（以下，GigaPan画像と称する）を採用し，この画像を閲覧できるようにした．GigaPan画像は，このウェブページを介して閲覧でき，利用者は好み画像のままにパノラマ画像全体からピクセルが見えるまでさまざまな表示倍率にすることができる（例えばBentley et al.，2013）．GigaPan画像はその解像度の高さを生かし，海外では地質学教育（例えばStimpson et al, 2010）にも導入されている．
発表者らは秋田県男鹿半島大潟ジオパークの安田ジオサイトの露頭を例として，閲覧者が好きな部分を自由に拡大縮小できるようにするとともに，研究用に閲覧者の閲覧状況を記録できるウェブサイトを制作した．このサイトを用いることで，現地に赴かないで地形や地層を探究することや，閲覧者が関心持つ事象を分析すること，ジオガイドのトレーニングに活用できるなど，学校教育やジオガイドの教育，ジオツアー推進のための研究に活かすことができる．
Ⅱ 素材に採用した露頭
撮影した露頭は，秋田県男鹿市浜間口の（通称）安田海岸に位置する．この露頭には男鹿半島・大潟ジオパークの安田ジオサイトにある，新生代後期更新世の堆積岩（鮪川層ほか）が露出する．地層観察学習に好適な露頭で，小学生～大学生（例えば川村，2014）など，様々な校種の理科・地質学教育の野外実習場所となっている．
Ⅲ 画像の撮影方法
三脚の上にGigaPan架台を載せ、さらに一眼レフカメラを固定する．GigaPanの視野のキャリブレーションを行ったあと、撮影したい領域の左上と右下の座標を指定して撮影を開始すると、GigaPanは縦横方向に自動的に視野が重なるように連続撮影が行われる．今回撮影した安田海岸の露頭では、全体を比較的低倍率（焦点距離70mm）で撮影し、露頭部分のみを高倍率（焦点距離300mm）で撮影した．撮影した枚数はそれぞれ、77枚（70mm）、996枚（300mm）である．
Ⅳ 画像の合成方法
１ 高解像度画像の合成
今回はPhotoshopのPhotomerge機能を利用して、手作業で画像を合成した．完成したGigaPan画像は、横277,302ピクセル、縦78,426ピクセル（ファイルサイズは30GB強）である．
２ 高解像度画像のタイル化
高解像度画像をシームレスにブラウザ上で表示させるには、画像のタイル化を行う必要がある。今回は、Adobe Photoshop 2020を利用してZoomify形式で書き出し（タイル化）を行った後、シェルスクリプトでDZI(Deep Zoom Image)形式に変換をした。表示にはOpenSeadragonを利用した。
Ⅴ ジオパーク活動におけるGigaPan画像利用の展望
１ バーチャルジオツアーの新展開
GigaPan利用の先進地である欧米では，地質学教育のための活用例は多い（Stimpson et al., 2010; Gonzales et al., 2013; Villalobos and Bentley, 2014; Mobasher et al., 2015）．これをジオツアーに利用しない手はない．観光の要素を入れたジオツアーをオンライン上で展開するとき，高解像度で画像を示せるGigaPanは有力なコンテンツ制作を可能とする．
２ ジオガイドトレーニング教材
(1) ジオサイトでの解説トレーニング
ジオガイドの解説技能向上のためのトレーニングは現地でも行われるだろうが，時間的，地理的制約のために十分訓練できないジオサイトがあるかもしれない．そのような場合，本発表で示したウェブサイトは，時間や場所を問わずトレーニング教材として活用することができる．もちろん，オンライン学習にも好適である．
(2)自然災害リスク訓練の充実
ジオサイトには都市生活者は普段経験しない災害リスクが潜んでいることがあり，そのような場合，ジオガイドは顧客の安全管理に責任を負うべきである．ジオサイトで活動した経験が浅いジオガイドのリスクマネジメント教育のために，現地での訓練だけでなくGigaPan画像を用いた教材を加味することで，人の視線では気づきにくいリスク認知をさせることができる可能性がある．
謝辞
本研究の一部は，JSPS科研費基盤研究（B）課題番号20H01749（代表者 川村教一）の財政的援助を受けた．撮影にあたり田口瑞穂氏（秋田大学）、岡田大爾氏（広島国際大学）のご助力を得た．本研究においてご協力・支援くださった関係各位に感謝する．
文献
Bentley, C., Schott, R. C., Piatek, J. L., Richards, B.(2013) Innovative uses of GigaPan Technology for Onsite and Distance Education. American Geophysical Union, Fall Meeting 2013, abstract id. ED53G-0685. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2013AGUFMED53G0685B/abstract
Gonzales, J., Goodell, P., Bentley, C. (2013) Integration of Student Field-Based Research with Development of Educational Material Utilizing Gigapan Technology. American Geophysical Union, Fall Meeting 2013, abstract id. ED41C-0754. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2013AGUFMED41C0754G/abstract
川村教一（2014）ジオサイトにおける野外実習を通じた大学生の地層学習観の変化：男鹿半島・大潟ジオパークにおける小学校理科指導法実習の例．秋田大学教育文化学部教育実践研究紀要，36，1-9．
Lee, H., Mostegel, C., Fraundorfer, F., Kieffer, D. S. (2019) GigaPan Image-Based 3D Reconstruction for Engineering Geological Investigation. IAEG/AEG Annual Meeting Proceedings, San Francisco, California, 2018. Springer International Publishing AG, Vol. 6. p. 207-215 https://graz.pure.elsevier.com/en/publications/gigapan-image-based-3d-reconstruction-for-engineering-geological--3
Mobasher, K., Turk, H. J., Witherspoon, W., Tate, L., Hoynes, J. (2015) Enhancement of a Virtual Geology Field Guide of Georgia Initiative Using Gigapan© and ArcGIS Online's Story Map. American Geophysical Union, Fall Meeting 2015, abstract id. ED31C-0917. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015AGUFMED31C0917M/abstract
Stimpson, I., Gertisser, R., Montenari, M., O'Driscoll, B. (2010) Multi-scale Geological Outcrop Visualisation: Using Gigapan and Photosynth in Fieldwork-related Geology Teaching. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2010EGUGA..12.4702S/abstract
Villalobos, J. I. and Bentley, C. (2014) GigaPan Technology to Enhance In-Class and In-Field Learning in Community College Settings. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2014AGUFMED31G3494V/abstract