小学生・中学生・高校生向けのプログラミング教室を運営。プログラミング初心者の小学生・中学生・高校生でも興味深く楽しみながら学習できます。プログラミングを通じて科学を学び科学的思考を身に付けるため学校、受験、生活でも役立ちます。

夏休みには花火を作ろう!

花火を作ると言っても本物の花火を作る話ではありません。
プログラミングにより打ち上げ花火のような映像を作成しようということです。

Ex-Gramプログラミング教室の中級コースでは粒子系を扱います。
たくさんの細かい粒子の挙動をシミュレーションすることができます。
この粒子系を打ち上げ花火に応用することができます。

花火の玉の中には空中で光る「星」と呼ばれる火薬の小さな玉がいっぱい入っています。
この小さな玉を粒子と考えます。

花火が打ち上げられるとを星を勢いよく飛ばすための火薬により星が四方八方に飛んで行きます。
粒子にいろいろな方向の初速度を与えることでこの状況が再現できます。

その後、星(粒子)は重力により落下していきます。プログラムでは常に重力加速度が粒子に適用されるようになっています。
さらに粒子には命(ライフ)を与えています。
ライフが時間とともに少しずつ減っていき0になると粒子が消滅するようにしています。

さらに工夫するといろいろな花火が出来そうです。

チェンジブラインドネス

下の画像は明らかに変化しています。なのにどこが変化したか気付く人はなかなかいません。
認知の分野では有名なチェンジブラインドネスです。

中学生・高校生向けプログラミング教室Ex-Gramの中級コースでは様々な錯視をとりあげ、人間の視覚のメカニズムや認知のしくみについて考察します。

生徒さん一人一人ががどのようなチェンジブラインドネスを作成するか考えます。こんなに変化させたらバレバレだと思いながらも、いざ発表すると誰も気付きません。
発表者が得意満面になる瞬間です。
視聴している生徒さんはもう一回見たい、もう一回見たいと盛り上がります。

ただ、うまく作らないと失敗する生徒さんもいます。見た瞬間にわかるものもあります。
どこをどのように変化させれば良いのか?

何種類ものチェンジブラインドネス動画を作成し、いろんな人に見てもらった結果を自由研究にまとめた生徒さんがいました。
見事、学校の学年代表に選ばれ区の大会に進んだとのことです。
自由研究で学年代表に選ばれたのは2例目です。

チェンジブラインドネスはまだまだわかってないことも多いと思います。
生徒さんには、わかってないことにもチャレンジしてもらっています。

拡張現実でパフュームをゲット

AR(拡張現実)とは人が環境から受け取る物理情報に対してコンピューターによるデジタル情報を重ね合わせることにより対象物の情報を増強する技術です。

ARには幾何学整合性、時間的整合性、光学的整合性が必要となります。

マーカーベースのARを用いてスマホ上にパフュームを表示してみました。
Ex-Gramの中級コースではこのようなARのプログラミングを行い、どのような応用ができるか生徒さんに考えてもらっています。

ピンク色の円が緑色に見える不思議な錯視

ライラックチェイサー錯視は、中央の黒い点を注視していると、回転するピンク色の円が緑色に見えてくる不思議な錯視です。さらに中央の黒い点を注視していると、なんとピンク色の円がすべて消えてしまいます。

プログラムでは座標変換をうまく使いながら円の欠損部分を回転させています。
さらにぼかし処理を加えています。

網膜にはL(赤)、M(緑)、S(青)の3つの錐体がありますが、これらの信号が直接脳に入力されるわけではありません。
反対色応答していると考えられています。
反対色応答とは目から入ってくる光が、「赤-緑」「黄-青」という2つの信号になって脳に入りこの組み合わせで処理されることです。
赤を見続けて感度が低下すると「赤-緑」のバランスがくずれます。その状態で灰色を見ると緑が見えるということです。
緑は赤の補色(混ぜ合わせると灰色になる色)です。

生徒さんの過去の作品

Webページ

HTML,CSS,JavaScriptを使用した簡単なWebページの作成も可能です。
(Webページ作成は優先順位を落としたため現在のカリキュラムには入れていません)

「私の飼っている雨と雪」はここをクリックするとご覧頂けます

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