情報処理学会 インタラクション 2016
IPSJ Interaction 2016

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スポットライティング：
認知共有のためのスポットライト型ポインティングシステム
中道 上†1天早 健太†1

渡辺 恵太†2山田 俊哉†3

概要：オブジェクトに対する認知を共有するために指差しジェスチャーが行われている．本研究では直観的にオブジェクトに焦点を当てることを目的としたスポットライティングを提案する．提案システムは指差しジェスチャーによるポインティングシステムと焦点範囲であるフォーカスエリアの操作インターフェースから構成される．フォーカスエリアは拡大・縮小ボタン上に移動することによってフォーカスエリアを拡大または縮小し，焦点を絞ることが可能である．これにより，説明者の説明するオブジェクトの位置と範囲を容易に理解することが可能となる．広島県福山市の博物館にて行った実証実験では，23 名の訪問者全員が提案システムにより説明が“わかりやすい”または“ややわかりやすい”と回答しており，高い受容性があることを確認した．

Spotlighting: Spotlight type Pointing System for Sharing Recognition
NOBORU NAKAMICHI†1 KENTA AMAHAYA†1KEITA WATANABE†2 TOSHIYA YAMADA†3Abstract: A pointing gesture is performed for sharing recognition to an object. In this research, we propose a spotlighting system
for focusing on the object intuitively. The system consists of a pointing system and a focus area operation interface. A user cannarrow focus by using zoomable function of the focus area. The system supports sharing recognition to an object by afully-zoomable focus area. Therefore users can understand an objective position and the area easily. The field evaluation (23subjects) at a museum in Fukuyama City proves that our system is easy-to-understand and acceptable for general visitors.

1. はじめにとする．
本研究ではオブジェクトに対する認知を複数名で共有す

近年，センシング技術の著しい向上により家電などのジるために，オブジェクトに焦点を当てることを目的とした

ェスチャー操作が一般的になりつつある．例えばテレビのスポットライティングを提案する．スポットライティング

前に立ち，手をかざすことで操作を行うことができる製品

は指差しジェスチャーによるフォーカスエリアの操作を用[1]の開発や研究[2]が進められている．また指差しジェスチ

いて直観的にオブジェクトの全体またはその一部の範囲をャーに着目し，ジェスチャーによるマウスカーソルの移動指し示すことを可能とする．

を利用したポインティングシステム[3]の研究が進められオブジェクトに対する認知を複数名で共有する状況としている．一般的なマウスカーソルは矢印の形をしており，て，会議や博物館等での展示物の紹介などが考えられる．

その先端である一点がポインティング位置であることをフ本研究では，スポットライティングの特長である現実世界ィードバックするために使用されている．の物体であるオブジェクトに対する受容性を確認するため，人がオブジェクトに対する認知を他の人と共有するために指差しジェスチャーがしばしば行われる．しかし，人が指差しジェスチャーでオブジェクトの認知を共有する際，一点ではなくオブジェクトの全体またはその一部を示した

広島県福山市の博物館にご協力いただき，提案システムの受容性について確認した．

2. 関連研究い場面が多く存在する．またそのような場合に指差しジェオブジェクトに対して全体またはその一部の範囲を指しスチャーだけでなく，オブジェクトの特徴を言葉で説明す示すことが可能なデバイスとしてレーザーポインタ[4]がることで意思疎通を図ることがある．しかし，お互いのオ挙げられる．近年では一点のみでなく，円や四角形，矢印

ブジェクトに対する認識が異なる場合があるため，認知の型など，様々な形での照射が可能となっている．しかし，共有は難しい．オブジェクトとは一般的に物や対象物のこデバイスを手に持つ必要がある．また照射範囲の図形や色，とを指しており，本研究ではコンピュータの画面上の対象範囲の大きさに制限があり，オブジェクトの全体を示すこ物だけでなく，現実世界の物体もオブジェクトと呼ぶこととが難しい場合がある．
ジェスチャー認識のために用いられるセンサーとして†1 福山大学
Fukuyama University†2 株式会社 DNP 情報システム
DNP Information Systems Co., Ltd.
†3 NTT アイティ株式会社
NTT IT Corporation© 2016 Information Processing Society of Japan

Kinect[5]や Leap Motion[6]，Ring[7]が挙げられる．Kinect
は 3 種類のカメラを用いて人の骨格を追跡することが可能なセンサーである．Leap Motion は赤外線を用いて手の形状964

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IPSJ Interaction 2016を認識することが可能なセンサーである．このような非接触によるセンサーの登場により，デバイスを持たないジェスチャー操作が可能になりつつある．Ring は指に装着するセンサーで，空中でアルファベットや数字，図形を描くことで操作を行うことを可能としている．
ジェスチャーによるマウスカーソルの移動を利用したポインティングシステムとして，Remote Touch Pointing[3]の研究が進められている．Remote Touch Pointing を用いると発表者は，からだの一部を基点，操作点とし，それら 2 点の延長線上をポインティングすることが可能となる．
Remote Touch Pointing は基点と操作点の延長線上をポインティングするため，大画面スクリーンにおいても目的の位置を容易にポインティングすることが可能である．そのため，直観的にポインティングを行うことが可能である．提案システムであるスポットライティングにおけるポインティングシステムの部分は Remote Touch Pointing を利用して実現している．図 1 に Remote Touch Pointing の利用例を示
す．利用例では，両肩の中心を基点座標，利き手を操作点座標に設定した場合の Remote Touch Pointing の一例を示している．

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3. スポットライティング
スポットライティングは認知の共有のためにオブジェクトに焦点を当てるポインティングシステムである．スポットライティングは指差しジェスチャーによるポインティン
グシステムと焦点を当てる範囲であるフォーカスエリアの操作インターフェースから構成される．指差しジェスチャー に よ る ポ イ ン テ ィ ン グ シ ス テ ム に は Remote Touch
Pointing を用いることで，ポインティングする際にポインティングデバイスを用いることなく操作を行うことが可能である．そのため，直観的なポインティングを可能としている．ポインティング位置にはフォーカスエリアとして，円を表示する．
焦点を当てる範囲であるフォーカスエリアの操作インタ
ーフェースは，従来のスポットライト操作を参考にポインティング位置の【移動・固定】，フォーカスエリアの【拡大・縮小】の 2 つの機能から構成される．
操作者が手を握った状態で手を動かすことでフォーカス位置の移動を操作し，手の平を広げることでフォーカス位置が固定される．指差しジェスチャーによるポインティン
グシステムでは，ポインティング位置を固定するために指差しジェスチャーを維持し続ける必要がある．スポットラ
イティングにおけるフォーカス位置の固定を用いることによって，一度オブジェクトに焦点を当てた上で，身振り手振りといったジェスチャーでコミュニケーションを行う場
合に利用可能である．
あるオブジェクト（ポスター）に対してスポットライテ
ィングを利用してポインティングしている様子を図 2 に示
す．ポインティング位置には白い円がフォーカスエリアとして表示される．スクリーンの右端に表示されたボタンにポインティングを行うことで，フォーカスエリアが拡大または縮小する．拡大・縮小機能を利用することで，あるオブジェクトの全体に当てた焦点からその一部に焦点を絞り

図 1
Figure 1

Remote Touch Pointing の利用例
An Example of Remote Touch Pointing

込むことが可能である．
従来のポインティング手法ではポインティング位置が一点のみであることに対して，フォーカスエリアの拡大，縮小を行う機能によってオブジェクトの全体または一部に焦点を当てることが可能となる．これにより示すことによって他人とのオブジェクトに対する認知を共有することが容易になる．

4. 博物館における実証実験
4.1 実験概要
提案システムであるスポットライティングによる認知の共有と受容性を，一般利用者に対して検証をすることを目的に実証実験を実施した．オブジェクトに対する認知を複数名で共有する状況として，会議や博物館等での展示物の図 2

スポットライティングの一例

Figure 2

Example of Spotlighting.

© 2016 Information Processing Society of Japan紹介などが考えられる．2015 年 2 月のインタラクション
2015 にて，スポットライティングの体験者から博物館にお965情報処理学会 インタラクション 2016
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いて利用したいとのコメントを多くいただいた[8]．本研究では，スポットライティングの特長である現実世界の物体であるオブジェクトに対する受容性を確認するため，実際の博物館における実証実験を実施した．広島県福山市のふくやま草戸千軒ミュージアム(広島県立歴史博物館)にて2015 年 8 月 18 日から 8 月 20 日にかけての 3 日間，それぞれ 13:00 から 15:00 までの 2 時間にわたり実施した．スポットライティングは 2 階，歴史年表がある通史展示室に設置させていただき，博物館職員がスポットライティングを用いて訪問者に歴史を説明する形で利用した．
図 3 に実験環境におけるスポットライティングを利用した説明の様子を示す．また利用した実験機材を下記に示すとともに機材のレイアウトを図 4 に示す．
PC：SONY VAIO SVT1311AJ ,windows8



Kinect for Windows v1

Short Throw Projectors：RICHO IPSiO PJWX4130N

説明者である博物館職員の立ち位置によっては，Kinect から検出できない場合があるため，人物が検出しやすいエリ

図 3

アを目安として明示するために Kinect から前方 2m の位置

Figure 3

スポットライティングの実験環境
Experimental Environment ofSpotlighting.に縦 1m，横 1m のタイルを設置した．ただし，あくまで目安であり，説明の際には必ずしもタイル内で行わなければいけないといった制約は設定していない．
説明する博物館職員は，事前に実験機材を配置した際にスポットライティングを体験し，利用可能であることを確認した．実験期間中に訪問し，実験にご協力いただいた被験者のうち 23 名からアンケートが得られた．被験者は，10代から 40 代の年代から，男性が 17 名，女性が 5 名であった．アンケートは博物館職員による説明後，訪問者にすぐに記入していただいた．アンケートはスポットライティン
グによる認知の共有と受容性を確認するために行った，表1 にアンケートの質問一覧を示す．
4.2 実験結果と考察
実験直後に訪問者から得られたアンケートの回答集計結果を図 5 に示す．まず，スポットライティングの受容性について訪問者に Q1.を行った．Q1 は，指差しジェスチャー

図 4によるポインティングシステムと焦点を当てる範囲である

Figure 4

実験機器のレイアウト

Layout of Experimental Equipment.

フォーカスエリアの操作インターフェースが受け入れられるかを検証する項目である．結果は，“わかりやすい”が

表 1
Table 178%，また“ややわかりやすい”を含めた合計では 100%，となり，非常に高い評価が得られた．
次にスポットライティングを用いた説明の優位性について確認するために Q2.を行った．Q2.は一般的に説明の際に用いられる指示棒やレーザーポインタと比較して内容が伝わるかを確認する項目である．結果は，“伝わりやすい”が© 2016 Information Processing Society of JapanThe Question List.

Q1

スポットライティングを用いた説明は分かりやすかったですかQ2

指し棒やレーザーポインタを使った一般的な説明と比較して内容が伝わりやすかったですかQ3

手で指し示されている場所とフォーカスエリア(明くなる場所) の位置関係は分かりやすかったですかQ4

操作されている際にフォーカスエリアは見やすかったですかQ5

説明の際にフォーカスエリアを見失いましたか

43%，また“やや伝わりやすい”を含めた合計では 91%，となり，非常に高い評価が得られた．

質問一覧

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Q3.から Q5 は認知の共有のためのフォーカスエリアの視認性に関する質問である．Q3.では手で指し示されている場所とフォーカスエリア(明くなる場所) の位置関係について質問した．結果，“わかりやすい”，“ややわかりやすい”の合計が 61%となった．Q4.では説明者が操作されている
際のフォーカスエリアの見やすさについて質問した．結果，“見やすい”，“やや見やすい”の合計が 78%となった．このとき，それ以外の“見にくい”，“やや見にくい”と回答した 2 名に対してその理由を伺ったところ，フォーカスエリアの明るさと移動速度が挙げられた．フォーカスエリアの明るさは，今回の実験では，通常の博物館の展示と全く同じ状況で行っているため，もともと展示物に対して照明が当てられた状況の中で実施した．そのためこの訪問者にとってはフォーカスエリアが見にくいというコメントが得られたと考える．またフォーカスエリアの移動速度であるが，現在は，説明者による手振れの影響を抑えるために現在から 5 フレーム前までのポインティング位置の平均の位置にフォーカスエリアを表示している．そのため，フォーカスエリアの表示は，説明者のポインティングジェスチャーに対して遅延が発生し，滑らかな動きとなるように設定している．しかし，なお移動速度が速いと感じる訪問者がいる点から，今後，フォーカスエリアのサイズと明るさ，遅延による滑らかな動きから実験を進めていく必要があると考える．Q5.では説明の際にフォーカスエリアを見失うことがあるか質問した．その結果，“ほぼすべての時間で見失しなうことは無かった”が 39%，“全体の 4 割～2 割程度の時間で見失っていた”が 35%となった．それ以外の 26%の訪問者がフォーカスエリアを半分以上見失っていたという結果となった．これは Q4.の結果で訪問者からのフォーカ
スエリアの見えづらい要因として挙げられたフォーカスエ
リアの明るさと移動速度が要因とも考えられる．しかし，今回は説明者による説明の際と明記したため，フォーカスエリアの説明対象ではなく，説明者に目を向けていたため，その間見失っていたと回答されていることも考えられる．
またアンケートでは自由記述として，スポットライティングを使用する様子を見て良い点と悪い点，感想についてアンケートの最後に記述いただいた．実験直後に希望された訪問者には実際にスポットライティングを体験いただいたため，一部，体験にもとづいたコメントも得られた．良い点として，スポットエリアによって説明箇所が強調され説明を理解しやすい点，また注目度が上がる点がコメントとして多く得られた．コメントの一部として“今どこを説明しているかとても分かりやすい”，“インパクトが大きいため注目を集めることができて良いと思う”，“スポットを図 5
Figure 5

アンケートの回答結果

当てた所と当ててない所の区別がしっかりしているので注The questionnaire results.

目しやすい”などが得られた．悪い点として，おもに操作を体験された方からのコメントとして，フォーカスエリアの細かいぶれやフォーカスエリアの見やすさが問題点とし© 2016 Information Processing Society of Japan967

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2016/3/4て挙げられた．コメントの一部として“固定され、ぶれるエラーとしてエラーの発生率を低くし，エラーが起こっ動きが少なくなると良いと思います”，“目の悪い方には分ても回復できるようにし，かつ致命的なエラーは起こってかりにくいのでレーザーの白円のふちに色が入ったりするはならないと定義されている．しかし，実験中では，シスと分かりやすいかも”などが得られた．感想では，特に博テムが固まり，動作しないという状況が 3 日間で合計 7 件

物館に導入した場合の効果についてコメントが得られた．

発生しているため，エラーの特性から見ると低いと考えら

コメントの一部として“もっと完璧にできるととてもわかれる．7 件のエラーの内容は，全て複数人が検知されていりやすくたのしい博物館になると思います”，“博物館の展る状況の中で発生している．今後，センサーの性能向上，示をそのままに目新しい企画として活用できるのがよいとソフトウェア面での複数名検知の際の処理の検討により，思った”，“レーザーポインタと違って色が白で柔らかいの解消することが実用化に向けての大きな課題となる．

で見ててつかれないので良いと思った”などが得られた．

5. 考察

主観的満足度はユーザーが個人的に満足できるよう，また好きになるよう楽しく利用できなければならないと定義されている．実験後のアンケートによる「Q1. スポットラ

評価実験の結果から提案システムであるスポットライテ

イティングを用いた説明は分かりやすかったと思いますか」ィングの高い受容性を確認することができた．ユーザビリの結果“わかりやすい”，“ややわかりやすい”と回答した

ティ評価の観点から優位性と今後の課題について考察する．

訪問者が合計で 100%という結果からも，高い満足度が得

また，体験された訪問者からフォーカスエリアの拡大・縮られるシステムであると考えられる．

小機能についてジェスチャーへの対応をご提案いただいた．

これらのスポットライティングのユーザビリティの特性ご提案いただいたジェスチャーと適用可能性について考察

から，今後の課題として，学習しやすさ，効率性，エラーする．の向上が必要であると考えられる．具体的には，直接の使

5.1 提案システムのユーザビリティ特性

い方の説明なしに利用可能なインターフェースの提供，フ評価するユーザビリティの定義として Jakob Nielsen によォーカスエリアのブレ・明るさ・移動速度の検討，複数名るユーザビリティの定義を利用し，スポットライティング検知の際の動作アルゴリズムの検討が挙げられる．の学習しやすさ（Learnability），効率性（Efficiency），記憶

5.2 拡大縮小ジェスチャーの適用可能性

しやすさ（Memorability），エラー（Errors），主観的満足度（Satisfaction）について考察する．

提案するスポットライティングでは，右端に表示された
拡大・縮小ボタンをポインティングして，スポットエリア学習しやすさでは，ユーザーがそれをすぐ使い始められを，ボタン上に移動することでフォーカスエリアの拡大まるよう，簡単に学習できるようにしなければならないと定たは縮小する機能を提供している．これまで，スポットラ義されている．スポットライティングはユーザーに対してイティングを体験された方々からフォーカスエリアの拡

直接，使い方を説明することによって簡単に学習可能であ大・縮小機能について，ジェスチャーへの対応をご提案いる．今回の実験においても，博物館の職員だけでなく，訪ただいている．ご提案いただいたジェスチャーと適用可能

問者らも体験されたが，利用する様子を見ただけで学習可性について考察する．

能である点から学習しやすさは高いと考えられる．しかし，これまで，体験者からご提案いただいた拡大縮小ジェス

直接の説明が不可欠であるため，今後，直接の使い方の説チャーは，数多くあるが，それらは体験者ごとに異なる場明なしに利用可能にするインターフェースを設計すること合が多い．以下に，これまでに体験者からご提案いただいにより，学習しやすさの向上とともに適用分野の拡大が期

た拡大縮小のジェスチャーを示す．

待される．



両手を広げる

効率性では，一度学習すれば，あとは高い生産性を上げ



3 本指で広げるられるよう，効率的に使用できるものでなければならない



ピンチ操作と定義されている．スポットライティングは，操作を体験

手を前後に動かす，ただし前方向，後方向のいずれされた訪問者からのコメントからも指摘されている通り．

かがスポットエリアの拡大・縮小に対応するかは個細かいブレの問題がある．この問題は今後，フォーカスエ

人差がある

リアのサイズと明るさ，遅延による滑らかな動きとともに実験を進め，改善していく必要があると考える．



手首を回転する，右回転で拡大，左回転で縮小

指を上向きにすると拡大，指を下無期にすると縮小記憶しやすさは，ユーザーがしばらく使わなくても，まこれらの結果からも拡大縮小に関するメンタルモデル（自た使うときにすぐ使えるよう覚えやすくしなければならな分の頭の中で思い浮かべたもの）はユーザーごとの個人差いと定義されている．スポットライティングは一度，利用が大きいことがわかる．また，提案した体験者は自分の考すると操作方法を忘れることがないため，記憶しやすさのえたジェスチャーが他の方々も同じだと考えている場合が高いシステムであると考えられる．

多く，メンタルモデルが同一であるという思い込みが発生© 2016 Information Processing Society of Japan968

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している．

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謝辞

本研究は日本学術振興会の科学研究費補助金（若拡大縮小操作にジェスチャーを適用した場合には，どの手研究（B）15K16108）の助成により実施した．また実験

ように操作したら自分の思い通りに動かすことができるかにご協力いただきました広島県福山市のふくやま草戸千軒

わからないメンタルモデルの不一致という問題を引き起こ

ミュージアム(広島県立歴史博物館)には厚く御礼申し上げす可能性が高いと考えられる．スポットライティングが提ます．

供するフォーカスエリアの拡大縮小する機能は，スポットエリアを，ポインティングしながらボタン上に移動することで実現している．この場合，体験者からメンタルモデルとの不一致にあたるようなコメントは得られていないため，メンタルモデルとの差はあまりないと考えられる．このようにジェスチャーによる操作の実現には，開発者とユーザー間のメンタルモデルの不一致だけでなく，ユーザー間のメンタルモデルの不一致についても配慮した設計が今後，ますます必要になると考えられる．しかし，今後，スポットエリアに導入した拡大縮小に関するジェスチャーが標準となることも考えられるため，ジェスチャーの導入を検討していきたい．

6. おわりに

参考文献
1) LGTV 2013 SPECIAL SITE,
http://www.lg.com/jp/lgtv/control, (2014/12/04).
2) Keita,W., Yuta,M., Noboru,N., Toshiya,Y., Takashi,O.: RemoteTouch Pointing for Smart TV Interaction, 2014 IEEE 3rd Global
Conference on Consumer Electronics (GCCE), pp.232-235(2014).
3) 渡辺恵太，中道上，山田俊哉ほか: 大画面を利用した講義における直感的なポインティング手法の提案と評価，インタラクショ
ン 2014 論文集，pp.326-331(2014).
4) SANWA DIRECT,
http://direct.sanwa.co.jp/ItemPage/200-LPP019, (2015/12/10).
5) KINECT for Windows,
http://www.microsoft.com/en-us/kinectforwindows/, (2015/12/10).
6) LEAP MOTION, https://www.leapmotion.com, (2015/12/10).
7) Logbar, http://logbar.jp/ring/, (2015/12/10).
8) 中道上, 渡辺恵太, 山田俊哉: スポットライティング, インタ
ラクション 2015 論文集, pp.710-711(2015).

本研究では認知の共有のためにオブジェクトに焦点を当てることを目的としたスポットライティングを提案した．
提案システムは指差しジェスチャーによるポインティングシステムと焦点範囲であるフォーカスエリアを拡大・縮小する操作インターフェースから構成される．スポットライ
ティングを用いることによって指差しジェスチャーにより直観的に範囲を指し示すとともに，フォーカスエリアを拡大・縮小ボタン上に移動することによって焦点を絞る機能を提供している．これにより，説明者の説明するオブジェクトの位置と範囲を容易に理解することが可能となる．
広島県福山市の博物館にて行った実証実験では，23 名の訪問者全員が提案システムにより説明が“わかりやすい”または“ややわかりやすい”と回答しており，高い受容性があることを確認した．しかし，ユーザビリティ特性の観点から，今後の課題として，エラーの向上が必要であると考えられる．具体的には，直接の使い方の説明なしに利用可能なインターフェースの提供による学習しやすさの向上，フォーカスエリアのブレ・明るさ・移動速度からの効率性の検討，複数名検知の際の動作アルゴリズム検討によるエラーの回避が挙げられる．スポットライティングの応用分野として，多人数で情報を共有する機会の多い教育現場や会議におけるグループウェアでの利用が挙げられる．他にも，舞台演出としての照明やプロジェクションマッピングに応用したエンターテインメントでの利用が期待される．

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