情報処理学会 インタラクション 2023
IPSJ Interaction 2023

3B-39
2023/3/1

ルールを解くデジタルジグソーパズルの制作
石崎航琉 1

松永康佑 1

藤木淳 1

概要：従来のジグソーパズルは，ピースの絵柄や形などの静的な要素を手がかりとして，ピースの連続性を認知しパズルを完成させる．一方で,デジタルパズルの分野におけるジグソーパズルは，デジタルパズルならではの仕掛けを取り入れた作品は少ない．筆者は，インタラクティブ性のある要素を手がかりとしたルールを解き，ルールの変化に伴い難易度が変化するデジタルジグソーパズル作品である「Adap+ation」を制作する．被験者実験により，ルールの違いによって難易度が異なるゲームデザインになっていることを確認した．

1. 背景
従来のジグソーパズルは，ピースの絵柄や形などの静的な要素を手がかりとして，ピースの連続性を認知しパズルを完成させる．一方で,デジタルパズルの分野におけるジグソーパズルは，従来のジグソーパズルのルールをデジタル

図 2This Is The Only Level

で再現した作品が多く，デジタルパズルならではの仕掛けを取り入れた作品は少ない．筆者は，デジタルツールの特性を利用したインタラクティブ性のある要素を手がかりとすることで，従来のジグソーパズルとは異なる解法を要するジグソーパズルになると考えた．

4. 方法
ゲーム開発プラットフォームである Unity を用いて，ルールを解き，ルールの変化に伴い難易度が変化するデジタ
ルジグソーパズル作品である「Adap+ation」を制作する．次2. 目的に，ゲームの進行に応じて適度な難易度やクリアタイムを本研究では，ルールを解き，ルールの変化に伴い難易度設定可能となるよう，制作した異なるルールを持つ複数のが変化するデジタルジグソーパズル作品である

デジタルジグソーパズル作品を用いて難易度とクリアタイ「Adap+ation」[1]を制作する．ルールの違いによって難易ムに関する被験者実験を実施する．実験の結果から，ルー度が異なるゲームデザインとなることを目指す．

ルと難易度の関係について考察する．

3. 関連作品

5. Adap+ation

従来のジグソーパズルとは異なる手法を用いたデジタ

本作品は，従来のジグソーパズルとは異なるルールによルパズルの例として，視点座標を操作することにより完成って構成された計 15 種類のデジタルパズルをオムニバスに見える角度を探すパズルである「Poly Art 3D」[2]がある的に集めた作品である．パズルが開始すると図 3 のように（図１）．ルールが変化していくデジタルゲームの例として，画面中央に揃えられていたピースがランダムな位置に分散「This Is The Only Level[3]がある（図２）．「This Is The Only

する．プレイヤは各ピースを元々配置されていた位置へとLevel」では，マップが１種類に限られているのに対し，ス正しく配置することでパズルの完成を目指す．パズルが完テージ毎にキャラクタを操作するルールやステージを構成成すると，再びピースがランダムに配置され，新たなルーするルールが変化する．

ルが適応され次のゲームが始まる．

図 3
図 1

ランダムに配置されるピース

PolyArt3D

1 札幌市立大学© 2023 Information Processing Society of Japan931

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以下，本作品内のデジタルパズルの一部を紹介する．

受ける側の従属関係を表す用語で，親オブジェクトに与えた変化や要素が子オブジェクトに継承されることを示す．

5.1 Movie Puzzle

このパズルでは，16 個のピースが 16 階層となるように親Movie Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった要素は子関係が適用されており，親オブジェクトに与えた座標変排除している．（図 4）本パズルでは矩形のピースの絵柄化の情報が子オブジェクトに引き継がれる．（図 6，図 7）にプレイヤの姿がモノトーンで映し出される．プレイヤ

つまり，最上層の親となるオブジェクトをドラッグ移動すは，自らの身体を能動的に動かすことにより，ピースに映ると，その階層下に含まれるオブジェクトにその移動量がし出された映像同士の動きの連続性を認知し，パズルを完加わる．反対に，最も最下層の子となるオブジェクトを移成させる．

動した場合は，そのオブジェクトのみが移動する．解法としては，上層のピースからゴールへと当てはめていくこと
により，一度ゴールへ移動したピースは次に操作したピースの影響を受けず，移動することがなくなるためスムーズにパズルを完成させることが可能となる．

図 4

Movie Puzzle

図 6

オブジェクトの親子関係

5.2 Nama Puzzle
Nama Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった要素は
図 7 親子関係に基づいたピースの移動.

排除している．本パズルでは矩形のピース上を常に移動する複数の点が描かれる．動く点はピースの連続性に則り，ワープ移動するように移動する．（図 5）例を挙げると，

5.4 Eye Puzzle

ピース A を正しく並び替えた際に右隣にピース B が存在

Eye Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった要素はする場合，ピース A 上を右方向へ移動する点は，ピース排除している．本パズルでは矩形のピース上にそれぞれ一B がピース A から離れている状態でも，ピース A の右端つの点が描画されており．ピース上の点は，ゴールから見へ達した瞬間にピース B の左端へと座標が移動しそのまたカーソルの位置に追従しピース内を円周状に移動するよ

ま右方向への移動を続ける．このように，プレイヤはワーうにプログラミングされている．（図 8）プレイヤは，カプ移動する点の動きの連続性を捉え，パズルを完成させーソルの位置変化から、周囲にあるゴールに対応するピーる．

スを探し出すことでパズルを完成させる．
AAACBB

BDD

図 5AC

C

点のワープ移動

5.3 Parent-child Puzzle

D

図8A

BC

DC
B
D

A

BC

D

カーソル位置に応じた点の移動

5.5 Ami Puzzle

Parent-child Puzzle では,ピースが基本的なジグソーパズ

Ami Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった要素はルと同様の形状をしており，絵柄は描かれていない．プレ排除している．本パズルでは，正方形グリッド状に 16 分

イヤはピースの形状からピースの本来あるべき位置(以下，ゴ割された網オブジェクトが各ゴール上へ配置されている．

ールとする)を推測し，ピースを当てはめる．また，ピース間網オブジェクトとピースはそれぞれにはプログラミングなどで用いられる概念である親子関係分かれており，複数のオブジェクトが重なった場合，上層が存在している．親子関係とは，影響を与える側と影響をのレイヤーに位置するオブジェクトが優先的に描画され© 2023 Information Processing Society of Japan

16 つのレイヤーに932

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る．（図 9，図 10）網オブジェクトとピースが重なった場る．通常のピースはこのパズルに限りドラッグ移動するこ合も上層のレイヤーに位置するオブジェクトが優先的に描とができず，アウトラインのみのピースのみが操作可能で画されるため，網オブジェクトが重なったピースよりも上ある．また，ピースはそれぞれ 16 パターンの形状を取っ層のレイヤーにある場合はピースが網の後ろへ描画されており，通常ピースの上にアウトラインのみのピースが重る．このため，最下層のレイヤーに位置するピースは消去なった際，それぞれの形状が合同である場合のみ２つのピ法的に一つのゴールへしか当てはまることはない．また，ースがロックされ，ロックされた後はアウトラインのみの

下から二番目のレイヤーにあるピースは二つのゴールに当ピースをドラッグ移動すると，それに追従して通常ピースてはまる可能性があるが，最下層のピースの位置が確定しも移動する．全てのピースをロックした状態で，全てのピたことにより消去法で当てはまるゴールが確定する．このースをゴールまで配置することによりパズルを完成させように，最下層のレイヤーに位置するピースから順に解いる．ていくことでこのパズルを解くことが可能である．

図 12

Hidden Puzzle を完成させるまでの流れ

5.8 Pair Puzzle
Pair Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった要素は排図 9 ピースのレイヤー関係除している．本パズルではピースがランダムに二つ一組のペアに設定されており，いずれかのピースをドラッグ移動
すると，ペアとなっているもう一対のピースもドラッグ操作に追従して移動する．（図 13）

図 10

レイヤー関係に基づいたゴール位置の判定

5.6 Arrow Puzzle
Arrow Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった要素は

図 13ペアの関係性に基づいたピースの移動排除している．本パズルではピースをドラッグすると，ピース上に矢印のアイコンが表示される．矢印の矢の先には常にドラッグしているピースのゴールが来るよう矢印の角度が変化する．（図 11）

5.9 Auto Puzzle
Auto Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった要素は排除している．このパズルでは各ピースにゴール方向への力が作用しており，スタートすると同時にピースが自動的に完成するように移動し始める．プレイヤは力の方向を見定め，ピースのゴール位置を推測する．
5.10 Bright Puzzle
Bright Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった要素は

図 11

矢印によるゴール位置の判定排除している．本パズルでは通常時ピースが暗く表示されており，ピースをドラッグすると，ドラッグしたピースと

5.7 Hidden Puzzle

ゴール位置が隣り合うピースが明るく強調して表示されHidden Puzzle では，ピースが一般的なジグソーパズルる．（図 14）パズルの内側に配置されたピースは 4 つのピと同様の形状をしており，絵柄は描かれていない．本パズースと隣り合うので，ドラッグしたピースを含め合計 5 つルにおいてピースは，通常の塗りが白いピースと，アウトのピースが強調して表示され，角を除く辺に配置されたピラインのみが描かれたピースの 2 種類があり，アウトライースは 3 つのピースと隣り合うので合計 4 つのピースが強ンのみ描かれたピースによって通常のピースがマスクされ調表示され，角に配置されたピースは 2 つのピースと隣りている．（図 12）つまり，初期状態では通常ピースは描画合うので合計 3 つのピースが強調表示される．プレイヤはされておらず，通常ピースの上へアウトラインのみのピー

ゴールにロックされたピースをドラッグした際に強調されスが移動された時に限り，通常のピースが視認可能とな© 2023 Information Processing Society of Japan933

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るピースから隣り合うピースを予測し，強調されるピースの数からピースの位置を予測しパズルを完成させる．

図 14 ドラッグしたオブジェクトと隣り合うオブジェクト
図 16の強調表示
5.11 CursorWarp Puzzle

MaltiLayer Puzzle を完成させるまでの流れ

5.13 Mirror Puzzle

CursorWarp Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった

Mirror Puzzle では，ピースが一般的なジグソーパズルと要素は排除している．本パズルでは，カーソルをピース上同様の形状をしており，絵柄は描かれていない．本パズルにある状態からピースの外へ移動する時に，ピースの連続では一般的なジグソーパズル同様，ピースの形により連続性に則りカーソル位置が隣り合うピース上へとワープ移動性を認知しパズルを完成させるが，画面が水平方向に反転する．（図 15）例を挙げると，カーソルがピース上にあるしている．例を挙げると，現実世界で右方向へマウスを移状態からピースの右辺を通りピース外へとカーソルを移動動した場合，画面上では左方向へとカーソルが移動し，プした時，ゴール位置が右隣に位置するピースの左辺へとカ

レイヤはカーソルの移動が反転した状態でパズルを完成さーソル位置が変化する．また，移動した方向に隣り合うピせる．

ースが存在しない場合，ワープをせずにピース外へとカーソルが移動する．プレイヤはマウスのワープ移動からピー

5.14 OpticalIllusion Puzzle
OpticalIllusion Puzzle では，ピースが基本的なジグソー

スの連続性を認知し，パズルを完成させる．

パズルと同様の形状をしており，絵柄は描かれていない．
AAACCCB

B

BD

DD

また，スタート時はピースが分割された状態かつピースの一部が切り抜かれた状態でランダムに配置されている．対応するピース同士を結合すると，中央に穴が空いたような

図 15 カーソルのワープ移動状態になり，穴部分をドラッグすることで穴の座標を移動することができる．プレイヤは分割されたピースを全て結

5.12 MaltiLayer Puzzle
MaltiLayer Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった要合し，穴部分を取り除いた上でゴールへとピースを移動することでパズルを完成させる．（図 17）

素は排除している．本パズルでは，画面中央下に上下左右それぞれの方向を指す矢印アイコンが配置されており，矢印アイコンを押すことによりピースを移動する．（図 16）
矢印アイコンを押すと，全てのピースが同時に押された矢印の方向へ移動するが，ピースそれぞれが移動する速度が

図 17 ピースの結合と，穴のドラッグ移動異なる．体験者は，全てのピースがゴールに重なって見える位置を探し，パズルを完成させる．

5.15 VisualExchange Puzzle
VisualExchange Puzzle では，ピースの絵柄や形状といった要素は排除している．本パズルでは，それぞれのゴール上に対応するピース後方の背景画面の映像が表示される．
プレイヤは，ゴールに表示される映像からピースとゴールの関係性を認知し，ピースのゴール位置を推測することによりパズルを完成させる．

6. 被験者実験制作した作品を用いて被験者実験を行い，実験後に難易度を評価するアンケートを実施した．データを分析した結© 2023 Information Processing Society of Japan934

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果，ルールの種類と難易度評価との間に有意な違いが生じることを確認した．

7. まとめ本研究では，変化するルールを解き，ルールの変化に伴い難易度が変化するデジタルパズルである「Adap+ation」を制作した．また，制作した作品を用いた被験者実験を行ったところ，従来ジグソーパズルではピースの形状と絵柄から難易度を設定するのに対し，本作品ではルールを変更することにより難易度を変更できることを確認した．
今後は，プレイログからパズルの難易度を評価するスクリプトを作成することで，難易度をもとにリアルタイムにステージ構成を入れ替える作品の制作を検討している．

参考文献[1] “Adap+ation”. https://youtu.be/7Q0E2imgXgc,(参照 2023-01-19).
[2] “Poly Art 3D”. https://www.crazygames.com/game/poly-art-3d,(参照 2023-01-19).
[3] “This Is The Only Puzzle”. https://armorgames.com/play/4309/thisis-the-only-level,(参照 2023-01-19).

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