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

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2023/3/1

Reality Glitcher：動的なグリッチエフェクトを任意の実物体にかける回転式光学フィルタ
小野北斗†1

橋田朋子†1

概要：グリッチとは，デジタルデータの破損による一時的な不具合を指す．しかし芸術の文脈では意図的に発生させるか，類似した視覚効果を後から付与することで，グリッチアートと呼ばれる表現手法としても確立されてきた．近年では，実世界の物体にグリッチがかかったように見せる作品もある．しかしこれらは製作の度に新たに造形をする必要があり，またグリッチアートの一過性を成立させるには，正常な状態も鑑賞者に見せることが重要だと筆者らは考える．そこでプリズムシートに着目し，光の屈折を利用して物体の一部が水平方向にずれたように見せることで，実世界の任意の物体に動的なグリッチエフェクトを付与する装置を提案する．

1. はじめに情報世界に特有な表現を実世界で生じさせる試みは，本来違う文脈の表現が目の前にある意外性やその表現が元々持っていた意味が付与される面白さから多様な形で行われ，楽しまれている[1][2]．筆者らはその中でもグリッチに着目状態を再現できる．物体そのものに加工を施さないため任意の物体に対して使用可能であり，また回転機構を組み込み，見る角度によって見え方が変わるというプリズムシートの特性を利用した動的な制御も可能にする．

2. 関連事例する．グリッチとは，デジタルデータが何らかの要因によ

グリッチエフェクトを実世界で再現した事例として，一り破損した時に発生する突発的，一時的な不具合のことを度造形した信楽焼を細かく切り分けて各パーツの位置をず指す．映像にグリッチが発生した際の例として，画面が細らすたぬきグリッチ[4]や，ミシンに送信するバイナリデー

かくブロック状に分割されてその一部が本来の座標からずタを書き換え，故意に位置をずらした刺繍を施すグリッチ

れる，異なる色に変わる，無関係な色のピクセル状のノイ刺繍[5]が挙げられる．これらは実体のあるグリッチアートズが混ざるなどして出力される．このような予期せぬエラとして存在感を感じさせるが，造形過程で位置をずらす工ーは綺麗な映像のためには発生しないほうが良いが，一方夫をしているため，新しいものをつくるたびに専用の手法で，違和感を生み出し人の目を惹き付けることもあり，芸で造形する必要があり，また状態の変化しない静的なもの

術分野では表現手法の一つとして取り入れられてきた[3]．

である．提案手法は光学素子で周りを覆うため，任意の物

芸術表現としてのグリッチはグリッチアートと呼ばれる．

体に対してグリッチエフェクトを再現でき，またグリッチそのうち実際にはデータを破損させず後からグリッチが発のかかり具合を動的に制御できるという点で異なる．

生したかのような視覚効果を付与する手法もあり，そちら対象から出る光に光学素子を通すことで実世界の見えはグリッチエフェクトと呼ばれる．グリッチアートを実世方を操作する事例として，フレネルレンズを用いて顔を実界の物体で表現した先駆的な事例として，造形の際に敢え際より大きく見せる顔が大きくなる箱[6]や，ピクセルカッて不整合な造形を施すものや，造形するコンピュータに送トというカット法に凸レンズの型を応用し，水晶越しに見るデータを書き換える事例がある[4][5]．これらの事例は造る景色の解像度を下げるピクセルミラー[2]などがある．こ

形段階でグリッチを作品に組み込んでいるため，造形後にれらは対象物全体の見え方を操作しているのに対し，本研エフェクトのかかり具合を変化させることはできない．筆究は見え方を部分的に操作し，本来の姿と加工された姿を者らは，グリッチの面白さを強調するには，かかっていな混在させているという点で異なる．

い正常な姿とかかった姿を行き来できることや，多様な任

3. Reality Glitcher の提案

意の物体を対象とできることが必要と考える．
そこで本研究では，プリズムシートを用いて任意の実世提案する Reality Glitcher では，任意の実物体に簡単にグ界の物体に動的制御が可能なグリッチエフェクトをかけるリッチがかけられ，かつかかり方の程度を変化させるとい“Reality Glitcher”を提案する．プリズムを通過した光は屈った動的な制御が可能なグリッチエフェクトを再現するこ折及び反射により向きが変わるという性質を利用し，物体とを目指す．そのための要件を下記に挙げる．の一部分を覆うことでグリッチエフェクトがかかっている

1.

対象物の一部分の位置がずれる．

†1 早稲田大学© 2023 Information Processing Society of Japan576

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2.

対象物の一部分の色がずれる．

3.

対象物の一部分が無関係な色のピクセル状ノイズに

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4.

グリッチエフェクトを動的に変化させられる．

1~3 はグリッチエフェクトの見た目を再現するための光学素子の要件，4 は動的な制御するために必要な機構の要件である．まず光学素子としてプリズムシートを用いることにする．プリズムシートは鑑賞者が見る角度によって，どこから入射した光が映るかが変化する．奥の物体からの図 1

物体にプリズムシートを重畳するイメージ図

光が屈折して目に届く場合は本来とはずれた位置に像が映り，かつ分散により色ずれを起こす．また，手前の光が全反射して目に届く場合には，物体とは無関係な周囲の景色

4. プリズムシートの特性調査が映る．これらの性質を利用して，鑑賞者と対象物の間に本研究で使用するプリズムシートの光学特性について複数の角度のプリズムシートを置くことで，物体が屈折，本章で述べる．まずプリズムとは，平行でない 2 つ以上の分散した像を位置と色のずれ，周囲の景色の映り込みをピ研磨された平面からなる透明体のことを指す[7]．プリズム

クセルノイズにそれぞれ見立てることで要件 1~3 を満たせの主な作用は 2 つあり，光の屈折あるいは全反射を利用しる（図 1）．要件 4 については，装置に回転機構を組み込んて光の進行方向を変えることと，光を分散させることであでプリズムシートの角度を変えられるようにすれば，見える（図 2）．光が空気からプリズムに入射するときに屈折，方を変化させる動的制御が可能である．

更に出ていくときに屈折または全反射することで，光の道本研究で提案する Reality Glitcher はインテリアや小物な筋を変えられる．光が屈折する際には波長ごとの屈折角のどの静物が対象の設置型と，人の顔が対象の装着型の二種違いにより分散し，色ずれを起こす．そしてプリズムシー類で実現する．設置型は透明な四角筒の表面に，様々な長トとは，プリズムを平面上に並べて面積を広くし，広範囲さ，幅の長方形型にカットしたプリズムシートを無作為なの光を屈折，全反射，分散させるためのものである．

位置に貼り付ける．この部品の上下に同径の環状部品を取本研究で用いた容易に入手できる市販のプリズムシー

り付け，片方には金属球を一定間隔で配置，もう片方にはトは，屈折角および臨界角を導出するために必要な屈折率溝を掘ってレール状にする．これを 1 ユニットとして積みが詳細にはデーターシートとして配布されていないため，上げることで，金属球がレールを転がり，環状部品の中心プリズムシートと視線の角度による見えの変化などを事前を軸に回転させられるようになる．更にユニットの数を変に調査した結果をまとめる．

えれば，対象物の大きさに合わせた高さに調節できる．これで物体の周りを覆うことで，四角筒部品ごとに回転し，かかり方が変化するグリッチエフェクトを実現する．
装着型は，透明な角棒 2 本に様々な長さ，幅の長方形にカットしたプリズムシートを鉛直方向に無作為な間隔で貼り付ける．これを頭の上から下向きに伸びるように取り付け，上端を L 字型アーム，スライダクランク機構，サーボモータへと接続していくことで，プリズムシートを回転させられるようにする．これを帽子状の部品に取り付け，頭図 2

プリズムに入射した白色光の進路の一例. 左が屈折と分散の場合，右が全反射の場合に被ることで顔の一部がプリズムシートで覆われ，角度制御によりグリッチのかかり方を変えられる．

4.1 プリズムシートの光学特性

どちらの手法でも，グリッチエフェクトのランダム性を本研究で用いたプリズムシート（SOLF，株式会社ホース再現するため，カットしたプリズムシートの長さ，幅，貼ケアプロダクツ）の構造は，ポリカーボネート樹脂フィルり付ける位置は無作為に貼り付ける．

ムの片面に，直角二等辺三角形型の溝が一定間隔で平行に掘られている．これに入射した光は，空気との境界面で屈折または反射を起こし，角度を変えて出ていくため，どの角度から見るかによって異なる像が映る．目視で確認した結果，大まかな見え方はシートの奥から屈折して目に届く像か，手前から全反射して目に届く像かの 2 通りであると© 2023 Information Processing Society of Japan577

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2023/3/1分かった．以下に，立方体と鑑賞者（カメラ）との間にプリズムシートを置いて反時計回りに回転させていったとき（図 3），角度𝜃 °によってどちらの像が見えるのか目視で調べた結果をまとめる（図 4）．全反射した像が見える角度においては，わかりやすさのために手前に円柱を設置した．
なお，溝が掘られている方の面をプリズム面，溝のない方の面を平滑面としたとき，プリズム面が鑑賞者に正対する向きを0°とし，構造の対称性から，180 < 𝜃 < 360の場合の見え方は，360 − 𝜃の場合の見え方と左右対称であるため省略する．なお物体のずれを水平方向に統一するために，以降プリズムシートは全て溝が鉛直方向に伸びる向きで使用する．かつ，装置は真横から見られる想定で製作するため，視線は溝の方向に対し垂直である場合を考える．
i.

右にずれた位置に向き合うようにして見える．この

iii.

iv.
v.

vi.

プリズムシート越しに立方体を見た様子

θが0 ∼ 30程度のときは，プリズムシートの奥から入射した光が屈折して 2 つの像ができ，それぞれ左ii.

図 4

5. 実装

とき同時に光の分散も若干起こっている（図 4（i））．

本研究では日常の実物体にグリッチエフェクトをかけるθが30 ∼ 70程度のときは，プリズムシートの手前か実装の一例として，インテリアや小物などの静物に対してら入射した光が全反射して見える（図 4（ii））．

使用する設置型と人の顔に被せて使用する装着型の 2 種類

θが70 ∼ 90程度のときは，プリズムシートの奥からを製作する．4 章で明らかにした光学特性より，様々な角入射した光が屈折し，本来よりも右にずれた位置に度のプリズムシートが同時に見られるような構造を作り，時計回りに回転した像が見える．このとき同時に光対象物に重畳することでグリッチエフェクトを再現する．の分散も若干起こっている（図 4（iii））．

また回転機構を組み込むことで，そのかかり方を動的に変θが90のときはプリズムシートと視線が並行となる化させられるようにする．

ため，奥の立方体がそのまま見える（図 4（iv））．

5.1 設置型グリッチ

θが90 ∼ 170程度のときには，プリズムシートの奥本装置の構成を図 5 に示す．プリズムシートを貼り付けから入射した光が屈折し，本来よりも左にずれた位た透明な四角筒部品と，それを上下から挟み込む回転機構置に反時計回りに回転した像が見える．このとき同部品で構成する．四角筒部分は透明なアクリル板（80mm×時に光の分散も若干起こっている（図 4（v））．

30mm×2mm）を接着して組み立てる．これの 3 面に，図 6

θが170 ∼ 180程度のときは，プリズムシートの手前のように異なる長さ，幅の長方形にカットされたプリズムから入射した光が全反射して見える（図 4（vi））．

シートが複数枚，無作為な位置に貼り付ける．回転機構部
分は，四角筒部品に外接する 2 種類の環状部品で構成する．
片方には 30°間隔で 12 個のスチール球がはめ込まれており，ベアリングの役割をする（以下ベアリング部品と呼ぶ）．他
方は深さ 1.275mm の溝が掘られた単線レール状の部品である（以下レール部品と呼ぶ）．レール部品をベアリング部品の上に重ねることで，金属球の上を滑るように回転させることができる．これで四角筒部品を挟んだものを 1 ユニットとし，積み重ねていくことで自由な高さに装置を組み立てられる．今回は手動で回転させる手回し式と，レール部品に歯を取り付け，モーター（SG-90 HV， Tower Pro 社）に取り付けた歯車と噛み合わせて自動で回転する自動回転式の 2 種類を作成した（図 7）．
動作確認として実際に装置を組み立てたところ，プリズ
ムシートの角度によって位置がずれたり，周囲の景色が映り込んだりする様子を確認できた．前者は手で自由に四角

図 3

プリズムシートの回転角θ

筒を回転させることができ，また後者はサーボモータの回転に合わせてレール部分が回転し，かかり方が変化するグ© 2023 Information Processing Society of Japan578

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リッチエフェクトが再現できた（図 8）プリズムシートが貼られていない面が揃うと，位置や色ずれ，ピクセル状ノイズは消え，元の姿を取り戻したことも確認した．

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5.2 装着型グリッチ
本装置の概観を図 9 に示す．顔にグリッチエフェクトをかけた場合は目や口といった判別しやすいパーツがずれているときに最も違和感が大きくなると判断したため，正面から鑑賞されることを前提として背面は覆わなかった．2
つの L 字型アームが向かい合うように配置し，一端がスライダクランク機構を通じてサーボモータ（MG996R，TowerPro 社）に接続する．他端には長さ 280mm のアクリル棒が鉛直下向きに接着されており．更に様々な長さと幅の長方形にカットされたプリズムシートが複数枚，無作為な高さに貼り付けられている．サーボモータは Arduino Uno を通図 5設置型グリッチを構成する(左)ベアリングパーツ，(中央)レールパーツ，(右)四角筒じて電子制御され，搭載したスイッチを押すたびに L 字型アームが開閉する機構となっている（図 10）．これらは帽子型の台の上に固定され，頭に被った状態でスイッチを押すことで 2 つのプリズムシート面が直交するか，平行になるかを切り替えられ，これに連動して顔にグリッチエフェクトがかかっているかどうかを変化させられる（図 11）．
動作確認として開閉機構と電子回路を製作し，頭に装着したところ，スイッチを押すたびにグリッチエフェクトがかけられている状態とそうでない状態を切り替えることができ，かかっているときに正面から顔を見ると，プリズムシートの角度によって位置がずれたり，周囲の景色が映り込んだりする様子を確認できた．
（図 12）．また実際に筆者の顔にグリッチをかけた様子を見た人からは「顔は正面に

図 6

様々な形のプリズムシートが貼られている様子

向き合っているのに目が合わず違和感がある」「 全反射した部分はモザイクのようにも見える」などの感想が得られた．
見た目を鑑賞するだけでなく，視線がずれた状態や顔の一部が隠れた状態を切り替えることで対面コミュニケーションに何らかの応用法を見出せないか模索中である．

図 7

図 8

設置型グリッチの(左)手回し式，(右)自動回転式

スプレーボトルにグリッチエフェクトをかけた様子
図 9© 2023 Information Processing Society of Japan

装着型グリッチの概観

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るため，この距離を制御することでグリッチの強さ（大きくずれる，わずかにずれる）も操作できると考える．
また，設置型に顕著な課題として回転機構部分が不透明なため対象物を一部隠してしまっているところが挙げられる．透明な素材を用いるか，幅を小さくできるよう構造を最適化することで改善できると考える．
今後の展望として，異なる素材や構造のプリズムシートを用いて見え方が異なるかどうかや，物体との距離を制御したときの見え方が変化するかといった詳細な特性調査を行うことや，コミュニケーションといった鑑賞以外の活用法の模索，小物や顔よりも大きなスケールの物体にグリッチエフェクトをかける手法などを考えている．
図 10装着型グリッチのシステム構成図

参考文献
[1]

[2]
[3]

[4]

[5]

図 11

装着型グリッチの開閉機構図(俯瞰)

[6]

[7]

図 12

Caroline Williamson. “Real Life Instagram by Bruno Ribeiro”.
Design milk. https://design-milk.com/real-life-instagram-by-brunoribeiro/，（参照 2022-12-17）．
ものり. “ピクセルミラー”. Monoli. https://monoli.easymyshop.jp/c-item-detail?ic=pixelmirror，（2022-12-08）．
伊藤雄一, カール･ストーン, 浦正広, 山田雅之, 宮崎慎也.
データモッシングに基づく動画の表現と制御手法. 映像情報
メディア学会技術報告. 2013, Vol. 7, No. 17, p. 39-42，
https://doi.org/10.11485/itetr.37.17.0_39，（参照 2022-12-07）．
中谷健一. “たぬきグリッチ”. Media Ambition Tokyo.
https://kuma.pb.design/?s=2057iZbnZlGwuCZ&i=qEpxrD0DPQQj
8tg9，（参照 2022-12-08）．
ヌケメ. “グリッチ刺繍”. JAPAN MEDIA ARTS FESTIVAL
ARCHIVE. http://archive.jmediaarts.jp/festival/2012/entertainment/works/16ej8_Glitch_Embroidery/，（参照 2022-12-08）．
林雄司. “顔が大きくなる箱”. デイリーポータル Z.
https://dailyportalz.jp/kiji/160825197264， （参照 2022-1208）．
川瀬芳克. プリズムの光学. 日本視能訓練士協会誌, 1997,vol. 25, p. 15-19. https://doi.org/10.4263/jorthoptic.25.15，（参照2022-12-11）

顔の模型にグリッチエフェクトをかけた様子

6. まとめと今後の展望
本研究では，プリズムシートで対象物の一部分を覆い，角度制御を行うことで実世界の任意の物体に動的なグリッチエフェクトをかけられる Reality Glitcher を提案した．小物にかけられる装置と顔にかけられる装置を制作し動作確認を行った結果，対象物の一部分がずれ，ピクセル状のノイズが混ざるグリッチエフェクトを再現できた．
一方でプリズムシートと物体の距離が近い場合は色ずれがわずかで確認しづらい事がわかった．対象物とプリズムシートの距離が遠くなるほど位置と色のずれは大きくな© 2023 Information Processing Society of Japan580