情報処理学会 インタラクション 2018
IPSJ Interaction 2018

3B27
2018/3/5

リアルタイムヘアチェンジシステムの試作とそれを用いた印象変化
沼田俊之†

登山元気† 橋田朋子†

概要：髪型を変えることによって，同一人物でも印象が変化する．しかしながら，話している相手や話題，環境に応じて逐次髪型を変えることは難しい．また，髪の毛は自発的に動かないため，動作による印象が存在しない．このような背景を踏まえ，本研究ではリアルタイムに髪型を変更し印象を変えるためのシステムの実現を目指す．本システ
ムにより，手を使わずに自然に髪型を変化させることで他者からの印象を変え，また髪の動き自体によって新たな印象を与えることができる．

A prototype of a real-time hairstyle transforming system,
and for changing impressions
TOSHIYUKI NUMATA†
GENKI TOYAMA†TOMOKO HASHIDA†
Abstract: Different hairstyles give different impressions of the same person. At the same time, changing a hairstyle depending on
the collocutor, topic, or environment is difficult. Furthermore, hair gives no impression of motion because it cannot moveautonomously. Accordingly, we propose a system in which hairstyles can be transformed to change impressions by varying thehairstyle without hands or by the motion of the hair itself.

1. はじめにら[3]や Miyata [4]による試みがある．これらは情報世界での試みであり，更に静止画像に対するものである．

同一人物であっても髪型によって印象は変化する．例え髪に装着するウェアラブルデバイスとして，Ontenna [5]ば，髪の長さや前髪の分け目の位置によって印象が変化すが挙げられる．これは髪の毛に装着し装着者に対して周囲ることが知られている[1] [2]．また，就職活動で行われるの音に応じた振動提示を行うデバイスであるが，髪の毛を「就活ヘア」などのように，周囲に与えたい印象によって他者から認識できるように動かすことはできない．また，髪型を変えるということは一般的に行われている．しかし，necomimi [6]は装置者の感情を頭部に付けた猫耳の動きと髪型を変えるにはその都度手でセットする必要があるため，して提示するデバイスである．これは身体にもともと存在話している相手に応じてその都度髪型を変えたり，会話のしない部位である猫耳を用いているが，本研究では装着者中でその時々の話題に応じて髪型を変えたりすることは難の体の一部である髪を動かす．

しい．また表情や身振り手振りなど身体の他の部位と比較

本研究と手法の似ているものとして，糸で顔の皮膚を引すると，髪の毛は自律的には動かないため，動きの時間パっ張ることで表情を変える FacialMarionette [7]が挙げられターンやそれに伴う印象変化というものはこれまで深く検る．これは自らの意志で変えられる表情を強制的に変える討されてはこなかった．

ものであるのに対し，本研究では本来自ら動くことのないこのような背景を踏まえ，本研究では手を使わずに髪型髪の毛を対象として動かす点が異なる．

を変化させることを目指す．そのために，既存のヘアアクセサリに着目し，これをモータ制御された糸で動かす仕組みを考える．本稿では提案システムの詳細と，提案システ

3. システムムで想定する髪型の変化が，人物の印象に与える影響を検

3.1 システム概要

討した結果についても報告する．

提案システムは，髪に取り付けたヘアアクセサリを動かし，髪型を自動的に変更することを可能にする仕組みで

2. 関連研究ある．ここで通常髪型の変更のために用いるヘアアクセサ
リを大別すると，髪を挟んで固定するヘアピン型と，髪を画像処理を用いて髪型を変更する研究として，Watanabe† 早稲田大学

Waseda University© 2018 Information Processing Society of Japan974

情報処理学会 インタラクション 2018
IPSJ Interaction 2018

3B27
2018/3/5(a) ピン型

図 2 システム構成図(b) バレッタ型(a) ピン型ヘアアクセサリ (b) バレッタ型ヘアアクセサリ

図 1 提案システムでの動作
束ねてまとめるバレッタ型がある．ピン型のヘアアクセサ
リは，図 1-a に示すように前髪を分ける動作が可能である．
また，バレッタ型のヘアアクセサリは図 1-b に示すように束ねた髪を上下に動かすことができる．そこで本研究では2 種類のヘアアクセサリを用いる．提案システムではそれ(c) カチューシャすることで髪を動かす.
3.2 システム実装(d) 首に固定したサーボモータ

図 3 システム外観

ぞれのヘアアクセサリに取り付けられた糸をモータで制御
3.3 動作確認

実装したシステムの動作を確認した．ピン型ヘアアクセ

システムの構成を図 2，図 3 に示す．2 種類のヘアア

サリに関して，モータで糸を巻き取ることで前髪が分けらクセサリ（図 3-a, b），2 本の糸，フック状のガイドを備れ，モータを逆方向に回転させることで前髪を元に戻すこえたカチューシャ（図 3-c），2 本のプーリ，2 個のサーボとができた．バレッタ型ヘアアクセサリに関して，巻き取モータ（図 3-d），Arduino Micro から構成される．2 種類りと繰り出しを一定時間交互に行い，ヘアアクセサリが上のヘアアクセサリとカチューシャ，およびサーボモータの下に繰り返し動くことで束ねた髪を上下に動かすことがで固定のための首にとりつけるフレームは 3D プリンタで作きた．

成した．ピン型のアクセサリの駆動には，回転数に制限のないローテーションサーボモータ（Grand Wing Servo-Tech製，S35 STD GWSV0008A，トルク 4.1 kg）を用い，反復4. 精度実験した動作を行うバレッタ型のヘアアクセサリの駆動には，2 種類のヘアアクセサリごとに動作の精度を調べる実験

回転角の細かな制御が可能な通常のサーボモータ（Grandを行った．いずれの実験もプーリは直径 25 mm の物を用

Wing Servo-Tech 製， PIC/STD/F，トルク 0.7 kg）を使用いている．また，この実験ではヘッドマネキンに人工毛のした．なおヘアアクセサリを引っ張る糸はモータに取り付ウィッグ（株式会社エヌ・アイ・アイ製，アシストウィッ

けられたプーリによって巻き取られる．しかし，モータとグ・ピュアミディアム）を取り付けて行った．

ヘアアクセサリを直接繋ぐため，これらの位置関係によっ

4.1 ピン型ヘアアクセサリて糸が引っ張る方向が変わり意図しない方向に引っ張られピン型ヘアアクセサリは前髪に取り付けるものである

る場合がある．これを防ぐため，フック状のガイドを備えが，取り付ける位置によって移動の仕方が変わる．そのたたカチューシャを糸の経路にいれている．

め，前髪のどの位置に取り付けるのが適切か，また糸の引© 2018 Information Processing Society of Japan975

情報処理学会 インタラクション 2018
IPSJ Interaction 2018

図 4 ヘアピンの横方向の移動量
っ張り量に対しヘアアクセサリはどの程度移動するのかを調べた．具体的には前髪の生え際から 10，20，30 mm の位

3B27
2018/3/5

図 5 頭頂部からアタッチメントの紐接続部までの距離

5. 印象変化の実験

置にピンの上端が来るように取り付け，それぞれについて

2 種類のヘアアクセサリごとに，印象変化の確認を目的サーボモータを 90°（糸の引っ張り量 19.6 mm）ずつ動かとして質問紙による調査を行った．システム動作の有無とし，頭部表面に沿って地面と平行方向にどれだけ移動した

5 種類の質問を独立変数とする二要因の参加者内計画としのかを調べた．

た．

この結果を図 4 に示す．いずれの条件でも糸の引っ張り参加者は 20 代前半の大学生男女 8 人 であった．刺激とは 88.3 mm（サーボの回転角 405°）で停止し，これ以上引して，システムを動作させない状態（動作なし条件）と，っ張る事ができなかった．ピンの取り付け位置が生え際 10システムを動作させた状態（動作あり条件）の 2 枚の写真

mm の条件では，最大でも移動量が 27 mm である．また生または動画を用いた．刺激に用いた人物はシステムを装着

え際 10 mm 条件と 20 mm 条件はいずれも糸の引っ張り量した状態であり，顔は正面を向いた無表情に統一した．ま78.5 mm（サーボの回転角 360°）以上で変動がなくなった．

た，刺激に用いた人物・服装は同一にした．

これは，鉛直方向にアクセサリが動いたためであり，前髪を分ける動作には関与していない．

実験では，コンピュータの画面上に刺激を一種類提示し，その後質問紙による評定を行った．一種類目の刺激に対す以上より，生え際から離れた位置に取り付けた方が横方る回答の終了後，もう一方の刺激を提示し同様に評定を行向への移動の割合が大きくなるため，生え際から離れた位った．なお，順序効果を排除するため，刺激の順序は参加置に取り付けた方がよいことが示唆される．また，30 mm

者ごとに入れ替えた．質問項目は 5 つあり，
「この髪型の人の条件では引っ張りが停止するまで横方向に引っ張る事がは誠実そうですか」，「この髪型の人は明るそうですか」，「こできていることから，極端に大きく生え際から離れた位置の髪型の人は話しかけやすそうですか」，「この髪型の人はに取り付ける必要性はないことがわかった．

活発そうですか」，「この髪型の人は暖かそうですか」であった．これらに対し，参加者は 5 件法（いいえ，どちらか4.2 バレッタ型ヘアアクセサリ
このヘアアクセサリは，取り付け部よりも髪の末端部分が動く機構である．そのためヘアアクセサリの長さによっといえばいいえ，どちらともいえない，どちらかといえばはい，はい）で評定を行った．
5.1 ピン型ヘアアクセサリて動き方が変わる．実験では，それぞれ 20，30，40 mm の刺激には，動作なし条件としてシステムを使わず前髪を長さのバレッタを作成し，それぞれについて，糸を引っ張下ろした状態の写真を，動作あり条件としてシステムを用った長さに対しヘアアクセサリの先端部分が頭頂部にどれいて前髪を分けた状態の写真を提示した．結果を図 6 に示だけ近づいたかを調べた．

す．図中のエラーバーは標準誤差を示す．分散分析を行っ結果を図 5 に示す．3 つのバレッタの長さの条件のうちた結果，交互作用は見られなかった．主効果は動作の有無

40mm が全ての糸の引っ張り量の水準において移動距離がにおいて有意な傾向が見られたが（𝐹(1,7) = 4.64, 𝑝 < 0.10），長かった．20 mm のヘアアクセサリは引っ張った長さが質問の種類に関して有意な主効果は見られなかった．この

20 mm 付近に到達したあたりから引っ張りにくくなり，スことから，システムによる印象の変化が示唆される．

ムーズに引っ張れなくなった．一方 30 mm 以上のものは最後までなめらかに引っ張る事ができた．なおいずれも 33mm（サーボモータの回転角 150°）以上は糸を引くことができなかった．この結果からヘアアクセサリの長さが長いほど大きく動く事が示唆される.

© 2018 Information Processing Society of Japan976

情報処理学会 インタラクション 2018
IPSJ Interaction 2018

3B27
2018/3/5

きた．しかし，実世界では髪の毛を制御して動かすことができないため，このような表現は難しかった．本システム
によって，髪の毛の動きを用いて表現の幅を増やすことができるようになると考えられる．

7. まとめと今後の展望
実そ実そそそそそ動作

そそそ

本研究では髪の毛を動かす事によって印象を変化させ動作
動作

図 6 ピン型のアクセサリによる印象変化ることのできるシステムを提案した．そして，糸でヘアアクセサリを動かすことによって髪型を変えるシステムを製作した．さらに，実験を行いこれらの動作と精度について確認し，糸の引っ張りに対するヘアアクセサリの動き方を調べた．その後，システムによって印象が変化するかを調べた．システム動作の有無によるそれぞれの髪型に対して実験を行った結果，印象の変化が確かめられた．最後に，

実そそそ動作

そそ動作

図 7 バレッタ型のアクセサリによる印象変化

本システムの応用例を提案した．
今後の展望として，装着者の周囲の環境や装着者の生理反応を取得し，これに基づいてユーザの操作なしに動作させる機能を実装する予定である．加えて，髪が動く事を利

5.2 バレッタ型ヘアアクセサリ用し，表情のように感情を髪の毛で表現することも可能で刺激には，動作なし条件として装置を動作させていないあると考えている．また，本手法では，糸の引っ張り方や動画を，動作あり条件としてシステムを用いて横に束ねたアクセサリに用いるパーツを変更することで多様な髪型変髪を上下に動かし続けた動画を提示した．結果を図 7 に示化が可能であるため，髪型変化の種類を増やすことも考えす．図中のエラーバーは標準誤差を示す．分散分析を行っている．

た結果，交互作用は有意に見られた （𝐹(4,28) = 4.05, 𝑝 <0.05）．下位検定として水準別誤差項による単純主効果の検定を行った．主効果は明るそう（𝐹(1,7) = 14.91, 𝑝 < 0.01），
話 し か け や す そ う （ 𝐹(1,7) = 6.52, 𝑝 < 0.05 ）， 活 発 そ う（𝐹(1,7) = 14.91, 𝑝 < 0.01）において有意に見られた．また，暖かそうにおいて主効果が有意な傾向にあった（𝐹(1,7) =5.50, 𝑝 < 0.10）．このことから，装置の動作によって一定の印象を付加することができたと認められる．

6. 応用例本システムの応用例について検討する．本システムを使

参考文献[1] 金子智栄子, 門脇幹雄: 外見の印象：髪型が性格のイメージに及ぼす影響．文京学院大学研究紀要, 2001,
Vol. 3, No. 1, pp. 1-11
[2] 武藤祐子, 富田知子, 鎌田正純: 髪の毛の分け目が顔印
象と美容師の視線パターンに及ぼす影響：評価用紙法と視線解析法の比較．日本顔学会誌, 2014, vol. 14, no.
1, p. 61-69[3] Hiroki Watanabe, Yoshihiro Kanamori, Jun Mitani, Yukio
Fukui: An image-based hair styling system using layered

用することで，複数の相手との会話中に，発言する相手にtexture pieces. Pacific Graphics Short Papers, 2011

応じてユーザの髪型を変化させることが可能になる．例え[4] Kazunori Miyata: Hairstyle simulation system. Proceeding

ば先生に対して発言しているときには前髪を分けて顔をはSIGGRAPH '98 ACM SIGGRAPH 98 Conference abstracts

っきりと見えるようにしたり，同期に対して発言している

and applications, 1998, p. 278

ときには髪を動かし明るく話しかけやすい印象を与えたりするなどが考えられる．また，動作のスピードを変えることで，素早く髪型を変化させたり，時間をかけてゆっくりと髪型を変化させるたりすることも可能である．

[5] “Ontenna – 髪の毛で音を感じる新しいユーザインタフ
ェース”．http://ontenna.jp/, (参照 2017-12-12)[6] “necomimi / neurowear”．http://neurowear.com/projects_detail/necomimi.html (参照 2017-12-20)本システムは舞台での演劇等にも応用が可能であると[7] Eriko Maruyama, Yasuaki Kakehi: FacialMarionette: An On-

考えられる．アニメやマンガでは，身振り手振りのようにSkin Interface for Controlling Facial Expressions and its

髪の毛が動いたり，性格やシーンよって髪で目を隠したりApplications．Proceedings of the CHI 2017 Workshop on

することでキャラクタの印象を特徴づけることが行われてAmplification and Augmentation of Human Perception, 2017

© 2018 Information Processing Society of Japan

977