技術資料: Unityを用いた電気工事従事者向けアプリ開発

本技術資料は、電気工事従事者向けのトレーニングアプリケーションをUnityを使用して開発する際の指針を提供するために作成されました。本アプリケーションは、配線シミュレーション、安全対策の訓練、AR機能による現場支援など、実務に直結する多様な機能を通じて、工事従事者が安全かつ効率的に業務を遂行できるよう支援することを目的としています。

近年、技術革新や産業の変化に伴い、電気工事における技術も高度化し、正確で安全な施工が求められています。こうした中、従来のテキストベースの教育や現場実習に加えて、インタラクティブなシミュレーションを活用することが、技術習得の大きな助けとなることが期待されています。本資料では、Unityの機能を活用して、現場のニーズに即した実践的なトレーニングアプリケーションをどのように開発していくか、その具体的な方法と手順について解説します。

本資料を活用し、より現場に即したトレーニングシステムを実現することで、ユーザーの安全性向上とスキルアップに貢献することを目指します。

1. プロジェクト概要

プロジェクト名: 電気工事トレーニングアプリ

目的: 電気工事従事者や見習いのトレーニングをサポートするためのアプリで、配線シミュレーションや安全対策の訓練を提供します。

対象ユーザー: 電気工事の基礎から実務までの技術を学びたい工事従事者、見習い技術者

開発期間: 6ヶ月

2. 開発環境

開発ツール:

  • Unity: 2022.3以降のLTSバージョン推奨
  • C#: スクリプト言語
  • 外部ライブラリ: TextMeshPro（UIの見やすさ向上）、Newtonsoft.Json（API接続時のデータ処理に使用）
  • その他: Git（バージョン管理）、TrelloまたはJira（タスク管理）

3. 機能要件

基本機能

配線シミュレーション

  • 仮想空間での電気配線操作
  • 正しい配線かどうかをリアルタイムでチェックし、エラーポイントを表示

電気回路の基礎学習

  • 電気回路に関するクイズ機能（多岐選択形式など）
  • 間違えた問題に対する解説を表示

安全対策トレーニング

  • リアルな危険状況を仮想で再現し、適切な対処方法を学べるようにする
  • 感電や漏電のシナリオシミュレーション

AR機能

  • 現場での仮想配線案内（ARで配線ルートや回路図を表示）

進捗管理と記録機能

  • ユーザーの学習進捗を保存し、後で確認可能にする

4. 設計

アーキテクチャ

  • MVCアーキテクチャをベースに設計（Model-View-Controllerパターン）
    • Model: ユーザーデータやクイズ問題などのデータを管理
    • View: UIや3Dシーンでの配線表示
    • Controller: ユーザーの操作に応じたモデル・ビューの連携を管理

シーン設計

メインメニューシーン

  • 学習内容（配線シミュレーション、安全対策トレーニング、進捗確認など）へのアクセス

シミュレーションシーン

  • 電気配線や安全対策のシミュレーションが可能な3D環境

ARシーン

  • 実際の環境に仮想の配線情報を重ね合わせるAR機能のためのシーン

データ管理

  • PlayerPrefsを用いてローカルに保存（進捗データの一時保存に利用）
  • JSON形式のデータでクイズ問題やトレーニング進捗を管理（Newtonsoft.Jsonライブラリを使用）

5. 実装手順

5.1 配線シミュレーション

3Dオブジェクトの作成

  • 配線や器具などの3Dモデルを用意し、シーンに配置
  • Unity Asset Storeから必要なモデルを購入または自作

配線操作スクリプト

  • C#で配線を繋げる処理（ドラック&ドロップ）を実装
  • 接続のチェックとエラーメッセージの表示機能

リアルタイムエラーチェック

  • 正しい接続であれば接続線が青色、間違っていれば赤色に変更

5.2 クイズ機能

クイズデータの読み込み

  • JSONファイルにクイズ問題を保存し、必要時にロード
  • 正解判定スクリプトと間違い解説機能の実装

UIの構築

  • TextMeshProを使用し、見やすく調整したクイズUI

5.3 安全対策トレーニング

危険状況の再現

  • Unityのパーティクルシステムを使って漏電やショートを表現
  • 感電時のシナリオで、即座に「正しい対処法」を表示するように設定

5.4 AR機能（任意）

AR Foundationのインストール

  • UnityのAR Foundationパッケージを利用し、ARシーンを作成
  • 現実世界の電気配線に仮想の配線案内を重ねるUIを構築

デバイスカメラとの連携

  • カメラを通して仮想配線情報を表示するためのスクリプト作成

6. テストとデプロイ

テスト

  • 単体テスト: 各機能（配線シミュレーション、クイズ、安全対策トレーニング）ごとにテストを実施
  • 統合テスト: 全体の操作フローが問題なく動作するか確認
  • ユーザーテスト: 目標ユーザー（電気工事従事者）に協力を依頼し、操作感の確認

デプロイ

  • Android/iOS向けにビルドし、APK/IPAファイルとして出力
  • 必要に応じてテストフライトなどのβテストプラットフォームでリリース

7. 今後の拡張

  • オンライン機能の追加によるリアルタイムの進捗共有
  • 外部APIを活用した追加クイズ問題の自動更新
  • 音声ガイドの導入（特定操作時にアドバイスやヒントを音声で提供）

この資料を基に開発を進めることで、電気工事従事者がリアルな現場で活かせるスキルを習得できるトレーニングアプリを構築できます。必要に応じて更なる機能拡張も可能ですので、ユーザーのフィードバックに基づいたアップデートを続けていくことが推奨されます。

C#

Posted by hidepon