情報処理学会 インタラクション 2021
IPSJ Interaction 2021

1B112021/3/10

AR コンテンツにおけるスタンプ型デバイスの実装と検討
羽賀 夢馬 1

橋口 哲志 1

概要：AR コンテンツにおいて，現在主流とされている入力手法の多くはコントローラやジェスチャを用いた操作によるものである．音や振動によるフィードバックが研究されているが，インタラクションを行うにあたって操作による心地よさは重要である．本稿では，AR コンテンツにおける心地よさを重視した入力デバイスを作成した．また，被験者実験にて 3 種類の AR における入力手法の比較とユーザビリティの評価を行い，その結果を分析した．

グラフィックレンズによって，実空間上にホログラムが表1. はじめに示されているように視認できる．実験用アプリケーション

拡張現実 (Augmented Reality; AR) コンテンツでは，現実は開発プラットフォームである Unity を用いて作成した．

空間に配置した仮想物体に対して移動や拡縮などのインタスタンプ型デバイスの位置は HoloLens2 に内蔵されたデプラクティブな操作が可能である．この操作ではコントロー

スセンサとカメラで Mixed Reality Tool Kit (MRTK) を用いラやジェスチャなどの入力手法が主流であるが[1]，実体験て手の位置を計測して決定した．ターゲットを出現させると比較すると動作の簡略化や他の動作に置換されている傾ためのアンカーポイントとなる AR マーカを設置した．AR向がある．また仮想物体に触れることができないことも実マーカの認識を行うために Vuforia を用いた．

体験とは大きく乖離する要因である．振動や音によるフィードバックは研究されているが[2]，こちらも置換されたも3. 実験のとなってしまう．

実験目的 従来使用されているタッチ，ポインタといったこれらの問題を解決するために既存の道具を用いるこ手法の特徴と比較して，スタンプ型デバイスの入力手法にとが提案されている[3]．既存の道具は良いアフォーダンスどのような特徴があるのかを分析する．

をもっており，直観的に操作できる利点がある．また，道実験条件

具を用いることで現実空間の触感を仮想空間に持ち込むこ施した．各手法の内容は以下の 3 つである．とが可能となる．

A 手法（タッチ）：指先でターゲットをタッチ

そこで，我々は特にこの中でも触感が心地よく使用できるスタンプ型デバイスを提案する．スタンプの押す触感は，実験では各手法でターゲットの選択課題を実B 手法（ポインタ）：指のジェスチャでポインタを操作
C 手法（スタンプ）：提案手法

ボールペンのノックや緩衝材のプチプチなどと同様に快感AR マーカを認識することでターゲットとなるオブジェを得られる要素がある．このような道具のメタファを AR

クトを出現させる．ターゲットが出現する範囲は，マーカコンテンツの取り込むことで，その性質を付与できるのでのアンカーポイントを中心として，一辺が 50cm の正方形はないかと考えた．よって，本稿では AR コンテンツに活の範囲内にランダムに出現する．ターゲットは各手法によ用可能なスタンプ型デバイスを作成した．また，他の入力って選択することで消すことができ，次のターゲットがラ手法との比較により本デバイスのユーザビリティを評価し，ンダムな位置に出現する．

その結果を分析する．

2. システム構成
スタンプ型デバイス

HoloLens2

スタンプホルダー（シャチハタ，CPHN-A3）にマイクロコンピュータの一種である M5StickCを取りつける．触感はホルダーに内蔵されているバネの反力を利用している．ホルダーの内部に格納したプッシュスイッチを M5StickC に接続して，スタンプを押し込んだ際スタンプ型デバイスの入力を検知する．入力情報は Bluetooth で接続先のデバイスに送信する．（図 1）
使用機材

実験では光学シースルー型ヘッドマウントディスプレイ (HoloLens2，Microsoft) を用いた．前面のホロARマーカー

実験の映像

図1

実験の様子

1 龍谷大学 理工学部 情報メディア学科© 2021 Information Processing Society of Japan230

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個数(個)手法及び各個人における作業難度を均一化するため，作業は利き手のみで作業させた．カメラとマーカの距離感が一100

10080806060

評価値

被験者（男性 8 名，女性 3 名，平均年齢 20.6 歳）には，各手法で 30 秒間ターゲットを消し続けるよう指示した．

40

定とならないため，実験中は着席してもらった．被験者が20

疲労を感じた場合には十分な休憩を設けた．試行の順序は

040
20

A

ランダムで以下の実験手順の通りに実施した．

B

0C

A

B

C

各手法

各手法

1.

同意及び事前調査

図 2 選択したターゲット

図 3 NASA-TLX の

2.

各手法を十分に練習個数の平均総合評価値の平均

3.

各手法でタスク開始

4.

タスク終了後，選択できたターゲットの個数と手法にA（タッチ）

関するアンケートに回答

C（スタンプ）

この手法は不満なく使えた

3 手法×2 セットの合計 6 試行を実施した．すべての試行が終了した後，感想・意見調査に回答してもらった．
評価方法

B（ポインター）

この手法に圧倒された

時間内に選択できたターゲットの個数の平均と負荷の程度を数値化する NASA-TLX，入力手法に関する 10

この手法は心地が良い項目のアンケートを実施した．
実験結果

この手法を使うのに疲労を感じなかった

図 2 に選択したターゲット個数，図 3 に NASA-TLX の総合評価値，各結果の被験者 11 名分の平均値であ

この手法を使うのに努力は不要だった

る．A 手法は最も選択できたターゲットの個数も多く，NASA-TLX の総合評価値も低いことから負担も少ないことがわかる．一方，C 手法は最も選択できたターゲットのこの手法を使うのは楽しかった

個数も少なく，NASA-TLX においても C 手法の評価値が最

この手法は直感的であったも高い結果となった．
また図 4 は各入力手法に関してアンケートを行った結果思った位置に入力できたである．A 手法に関しては全体的に評価が高く，B 手法はこの手法の操作をするのは簡単だった

普段使用しないジェスチャでの操作だったこともあり，比較的に操作が難しいと感じている．C 手法に関しては，図この手法の操作を理解するのは簡単だった

2，図 3 の結果と同様に被験者の負担が大きいが，一方で「この手法で圧倒された」の評価が比較的高いことがわか

0なタスクにおいては最も評価が高いものであった．しかし，アンケート結果では，他の評価が高いにも関わらず，「心地良さ」に関する評価が比較的に低い．B 手法は A 手法よりも全体的に低い評価であった．慣れないジェスチャ動作が負荷となり，評価が下がった可能性がある．C 手法は操作345

図 4 各入力手法に関するアンケートの結果る可能性がある．

A 手法では操作性がよく，負荷も少ないため，このよう2評価値（1-5）

った．つまり，本手法には「驚き」を与える要素が含まれ4. 考察

1

5. むすび
本稿では AR コンテンツに活用可能なスタンプ型デバイスを作成した．また，ユーザビリティの評価し，結果を分析した．実験の結果から身体的な負荷は大きいが，認識精度を向上させれば触感の心地よさを提示できる可能性を示唆した．今後の展望としては，認識精度の低下した要因の分析と改善を行い，デバイスの有意性を検証する．

性，負荷ともに評価が最も低かった．
「反応しにくい」とい参考文献

った現象が生じることがあり，解消するために慣れが必要吉永崇：“次世代 AR デバイスの紹介-Microsoft HoloLens とGoogle Tango の概要と利用事例-”，可視化情報学会誌, Vol.
37, No.146, pp. 20 - 25, 2017.
[2] 中島武三志，植井康介，飯田隆太郎：“MR 環境下での疑似接触音が触感錯覚に与える影響”，日本バーチャルリアリテ
ィ学会論文誌, Vol. 25, No.2, pp. 127 - 137, 2020.
[3] 木村朝子，上坂晃雅，柴田史久，田村秀行：“空間型作業での選択・移動操作に適した道具型デバイスの機能設計と評価”，情報処理学会論文誌, Vol. 51, No.2, pp. 314 - 323, 2010.となったため，評価が全体的に低くなってしまった可能性がある．C 手法のターゲットが反応しにくい問題としては手の認識に起因するものと考えられる．対して，操作性・負荷の評価が最も低いにも関わらず，「心地よさ」に関する項目は他の評価項目に対して比較的に高い．

© 2021 Information Processing Society of Japan[1]

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