情報処理学会 インタラクション 2023
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プレイヤの主観的な難易度評価に注目した難易度調整手法
宇藤 克1,a)

西野 裕樹1,2,b)

概要：ゲームの難易度とプレイヤのプレイ・スキルのバランスは, ゲーム体験を考える上で重要であり，種々の動的難易度調整の技法が研究なされてきている．しかし，プレイヤがゲームの難易度が下げられたと察知した場合，ゲーム体験における重要な要素である達成感や向上感などが損なわれることが考えられる．本稿では，プレイヤが感じる主観的な難易度に着目し，プレイヤが難易度の変更を気づかないようにゲームの難易度を下げる難易度調整手法を提案する．また，予備実験として同手法の検証のために簡単なゲームを作成して簡易な予備実験を行った．結果として，殆どの場合プレイヤは難易度調整に気づかなかった．また本格的なユーザ・スタディのために考慮すべき点がいくつか知見として得られた．プレイヤの主観的な難易度評価に着目した難易度調整の研究の先行例は少ないこともあり，ユーザ体験を保つ難易度調整手法の提案として，本提案手法は有益であると考えられる．

1. はじめにである．どちらの手法も，ゲームの実際の難易度に直接関係がある要素でありながらプレイ中には気づかれにくいた

主にチクセントミハイイのフロー理論に基づき [2][3], プ

め，プレイヤが主観的に感じるゲームの難易度には影響をレイヤをゲームにのめり込ませるための条件として，プ大きく与えにくく，実際のゲームの難易度を下げても向上

レイヤのゲーム・スキルとゲームの難易度が互いに拮抗感や達成感といったゲーム体験上重要な感情に影響を与えしている（スキル・チャレンジ・バランス; skill-challenge

ずにスキル・チャレンジ・バランスを操作することができbalance が保たれいてる）ことが, ビデオ・ゲームのデザイると考えられる．

ンにおいて望ましいと考えられている [6]. そのため，プレイヤ・スキルに合わせてゲームの難易度調整を行う動的難易度調整（DDA; Dynamic Diﬃculty Adjustment) の研究は，現在でも活発に行われている [9].

2. 関連研究2.1 フロー理論とゲーム体験
フロー理論 [2][3] において，人間は自分の技能レベルとしかし，プレイヤに「自分のプレイ・スキルの低さに合タスクの難易度のバランスが適切に拮抗している場合（ス

わせてゲームの難易度が下げられた」と察知されてしま

キル・チャレンジ・バランスが取れている場合），そのタスうと，プレイヤは「簡単になったゲームをプレイしただけクに没入し集中することが述べられている．同理論では，であり，チャレンジが減った」と捉えることになるため，そのバランスが適切でない場合，人間は退屈や不安，無関ゲーム体験において重要なプレイ・スキルの向上感や難易心といった感情を経験するとされている (図 1).

度の高いゲームをクリアしたと言う達成感を損なう可能性がある．
そこで本研究では，「プレイヤが感じる主観的なゲームフロー理論は教育 [10] やスポーツ [4] など，様々な分野に適用されているが，ビデオ・ゲームは，頻繁に同理論に基づいてユーザ体験が論じられる分野の一つである．の難易度」にできるだけ影響を与えずに，プレイヤに察知されにくい形で実際のゲームの難易度のみをさげる手法を2.2 動的難易度調整

2 種類提案する．一つは画面上に直接表示されない「当た古くは，1983 年の namco 社（当時）が制作した XEVI-り判定領域」を縮小する手法であり，もう一つは敵からうOUS[8] で，既にプレイヤのゲーム・プレイに合わせて難けるダメージ・ポイントを，一定の割合で減少させる方法

易度を調整する技法が用いられている [7]. このように，ス
キル・チャレンジ・バランスを保ち，ゲーム体験を豊かに

12a)b)

高知工科大学 情報学群
高知工科大学 Creative and Cultural Computing Laboratory
230304x@ugs.kochi-tech.ac.jp
nishino.hiroki@kochi-tech.ac.jp© 2023 Information Processing Society of Japanするために，プレイヤのスキルに合わせてゲームの難易度を調整する動的難易度調整は，ゲーム・デザインの実践や研究においては歴史的に重要なテーマの一つであり，現在

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見かけの難易度を調整する手法を提案した [13]．同文献でZhang は，同提案手法と簗瀬の「自機を掠めるが当たらない敵弾」の手法の両方に関するユーザ・スタディを行い，Zhang らの手法ではプレイヤの認知する難易度の操作に成功したが，簗瀬の提案手法では有意な効果がなかったことを報告している．

3. 提案手法
本稿では, プレイヤに難易度変更を察知されにくい難易度提案手法を，当たり判定領域の縮小と被ダメージ・ポイントの減少の２種類提案する．下記に詳細を述べる．

3.1 提案手法 1：当たり判定領域の縮小
一般にアクション・ゲームにおいては，各キャラクタに，当たり判定領域が設定されている．当たり判定領域の形状
は円形・矩形・多角形など，ゲームによってさまざまに違うが，二つのキャラクタ間（例えば自機と敵弾）で当たり判定領域同士が重なることにより，さまざまなゲーム・イベント（例えば自機の被弾）が引き起こされる．
本提案手法では，図 2 のように，自キャラクタの当たり判定領域をプレイヤのスキルに合わせて縮小することにより難易度を下げる手法を提案する．当たり判定領域は，ゲー
図 1

スキル・チャレンジ・バランスとフロー：フローの古典的なモデル（上）とフローの象限モデル（下）（文献 [2][3] に準拠して，著者が作成）でも盛んに研究されている [1][5][9][6]．
一方で，これらの既存研究は実際の難易度をプレイヤのム画面には表示されずプレイヤには見えないようになっているため，当たり判定領域を縮小することにより敵キャラクタや敵弾に当たりにくくなっても，プレイヤは難易度が低くなったと感じるかわりに，自分がスレスレで敵の攻撃を避けたと感じとることが期待できる．

スキルに合わせて調節することが主眼の研究がほとんどで，本稿で提案するような「プレイヤが認知するゲームの難易度」に着目した研究は少なく，いくつかの先行例が存在するのみである．例として，簗瀬らはシューティング・ゲームにおいて，通常の自機の現在位置に向かって撃たれる敵弾と，自機の加速度と移動方向から予測した位置に撃たれる敵弾の２種類加えて，自機の加速度と移動方向から予測された位置を当たらないように掠める敵弾を加え，最後の種別の敵弾によって，見かけ上の難易度を上げるという手法を提案している [11]．ただし，簗瀬は同文献では提案のみでユーザ・スタディを行っていない．また，簗瀬は

図 2

提案手法 1: 当たり判定領域の縮小

他にも，ジャンプ・アクションゲームにおいて，プレイヤが操作を行った結果のジャンプの軌道を，想定される理想の軌道に補正して近づけることで，プレイヤの上達感を操作する手法を提案している [12]*1 ．

3.2 提案手法 2：被ダメージ・ポイントの減少
多くのゲームでいわゆる「体力制」というゲーム・シス

Zhang は，シューティング・ゲームの敵弾に当たり判定テムが採用されている．敵からダメージを受けると，体力のないものを混ぜて増やすことにより，プレイヤに対するポイントが減っていき，0 になるとゲームオーバになると*1

しかし，同文献でのジャンプ・アクション・ゲームは，自キャラク
タはの操作はキー押し下げ時間に対応した高さにジャンプさせる動作のみである．また，そのジャンプを利用してターゲットとなる球体に自キャラクタを当てるというゲーム・デザインであり，本質的にはシューティング・ゲームに類似したものとなっている© 2023 Information Processing Society of Japanいうシステムである．現在の体力ポイントは数字や体力ゲージの形でゲーム画面で表示されているが，プレイヤはプレイ中には自キャラクタを操作しつつ，敵キャラクタなどゲーム内の他キャラクタに注意を払うため，体力ゲージ

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この点に着目し，敵から受けるダメージ・ポイントを通常難易度のゲームより減少させる難易度変更手法を提案する．プレイヤは体力ゲージを常に気にかけているわけではないため，ダメージの減少率が適切な範囲にあれば，プレイヤは難易度変更に気づかないことが期待できる．

4. 提案手法の評価のための予備実験
現在，本研究は初期段階にあるが，提案手法の有効性をユーザ・スタディを行い検証するため，実験用ゲームのデザインおよび実装をおこなった．また，その実験用ゲームを使用して，ユーザ・スタディの実験設計の際に使用するパラメータ（当たり判定領域の縮小率および被ダメージ・ポイントの減少率）の適切な範囲を予測するために，簡易な予備実験を行った．

4.1 実験用ゲームのデザイン
ユーザ・スタディ用に簡易な横スクロール 2D ジャンプ・アクション・ゲームを開発した．開発環境は Unity である．
同ゲームでは，自キャラクタの「歩く」「ダッシュ」「ジャンプ」の動作で左右に操作し, ステージ上に一枚ずつ現れるコインを 5 枚取得すればゲームクリアとなる．コインを 1 枚ずつ表示するのは，プレイヤの移動ルートを予測しやすくし，各ステージのレベル・デザインを行いやすくするためである．チュートリアル，ステージ 1，ステージ 2 と 3 つのステージが用意され，各ステージの想定プレイ時間は 60秒から 90 秒程度で設計されている．図 3 に本実験用ゲー
ムのタイトル画面 (a)・チュートリアル画面 (b)・ステージ画面 (c) のスクリーン・ショットを示す． また，ステージ

図 3上には，表 1 に示されたような敵が配置されており，敵と実験用ゲームのスクリーンショット：(a) タイトル画面(b) チュートリアル画面 (c) ステージ画面（ステージ 2)

接触した場合には現在の体力からダメージ・ポイント分が表 1ひかれるようになっている．体力が 0 になるとゲームオー

敵キャラクタの概要

バーとなる．それ以外にも，ステージから落ちたり，制限時間（100 秒）をオーバーしてしまうと，現在の体力に関係なく即ゲームオーバになる．
実験のため，図 3(a) に示すように，タイトル画面には

敵名

行動パターン

接触時

真似丸

数秒遅れて同じ軌跡で追いかけてくる

大ダメージ

イーグル

空中を上下左右に移動

中ダメージ

オポッサム

地上を左右に移動

中ダメージ

A-N のボタンが配置されており， 上段 A-G がステージ 1，
下段 H-N がステージ 2 に対応している．A と N はそれぞ

4.2 予備実験

れ通常難易度だが，それ以外は順不同で実験用に提案手法

4.2.1 予備実験の概要を適用したパラメータが振られている．B-D,I-K のボタン

本格的なユーザ・スタディのための実験パラメータ範囲のは提案手法 1 が対応しており，それぞれ通常の当たり判定設定や，実験用ステージの難易度を適切に設定するため，どより B，J が 80%,D,I が 60% C,K が 40%分縮小されていの程度の難易度変更があると被験者が実際に難易度の変更る．同様に E-G,L-M のボタンは提案手法 2 が対応しておに気づいてしまうのかなどを知る必要がある．そのため，詳り，それぞれ E,M 80%, G,L 60% F,N 40%分ダメージの細な実験設計を行う前に，簡易な予備実験を行った．言い換減少率が減るようになっている. 勘のいい被験者がボタンえれば，本予備実験は仮説の検定のためのではなく，実験の位置などから, 難易度の変更を悟ってしまわないように，設計のために必要な知見を得るための簡易なものである．

このように順不同でパラメータが振られている．

被験者は高知工科大学の学部生 4 年生・5 名（全員男性）のボランティアであり，ゲームをプレイする以外の情報© 2023 Information Processing Society of Japan440情報処理学会 インタラクション 2023
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表 2

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する難易度が徐々に下がってきており，その後は安定して予備実験の質問表いた．これは，どちらかというとゲームにおける操作にプA. 今回のプレイでは，難易度が簡単

やや簡単だったと感じた．

普通

やや難しい

B. 今回の自分のプレイは，自己評価では下手

やや下手

C. 今回のプレイでは，退屈だ

やや退屈だ

普通

レイヤが慣れ始めたことが影響しているようであり（実験難しい

中にも被験者からの「ゲームの操作に慣れてきて，上手くであると思った．

なってきた」などの発言があった），今後の実験設計の際

やや上手

上手

やや楽しい

楽しいと感じた．
普通だには，適切な難易度のステージをいくつか用意し，十分，ゲームをプレイし操作スキルが上がってからでなければ，実験として意味のあるデータが取れなさそうであることを示唆している．

は知らされていない． 実験に際しては，ゲーム・コント

一方で，質問 B で聞いた「自分のプレイの上手い・下手ローラを使いプレイしてもらった．被験者には難易度設定に関する自己のプレイ・スキル評価」では，質問 A で「プなどの情報は与えずにゲームをプレイさせ，主観的なゲーレイに慣れてきている」ようにみえる 8-10 回目以降にはムの難易度やゲーム体験はどうだったかの評価を，-2 か同様に「上手い」の評価が安定して増えているが，一方，ら+2 の 5 段階スケールで簡易に記述してもらった．使用

通常難易度に戻った時には「下手」「やや下手」「普通」のした質問表を表 2 に示す．各質問は，それぞれ A. 難易度評価が混在するのも見られた．このため，見かけの難易度評価，B. 向上感，C. 満足感を意図したものである．同時が同じでも，難易度が元に戻った場合には「自分のプレイに，実験後に何か自分のプレイやゲームに対する感想があが下手であった」と感じている可能性がある，しかしあくるかも簡単にヒアリングした．

まで簡易な予備実験のため，本提案手法との難易度設定な実際の実験では，まず被験者がゲームの操作に慣れるたどとの有意差などに関してはまだ判断できない．

めに，チュートリアル面を被験者が操作になれたと感じる

質問 C で聞いた「ゲームの楽しさ」に関する主観的評価までプレイしてもらってから，上記の評価のためのプレイに関しては，集計データからはあまりわかることが少なく，に取り組んでもらった．実験の際は，難易度がより高く設

個々の被験者の質問 A および B での評価との相関関係を定されているステージ 2 を今回は使用した．難易度設定調べる必要がありそうであった．のプレイ順は，提案手法 1・提案手法 2 の両方とも：通常

また，プレイ後のゲーム体験に関するインタビューでは，→ 80%→通常→ 60%→通常→ 40%→通常→ 40%→通常→（上記の被ダメージ率の減少に気づいたプレイヤを除き）被60%→通常→ 80%の順とした．つまり提案手法 1，2 にた験者の大半は「とくにゲーム変化を特に感じられなかった」

いしてそれぞれ 12 回のプレイ，計 24 回のプレイを行って「ずっと同じ難易度であるように感じた」と答え，「敵の速もらった．各難易度設定では，自キャラクタの死亡（ゲーさが変わったように感じる」と提案手法とは関係がなく，ム・オーバー）3 回までをプレイし，クリアもしくはゲー実際に変更が行われていないパラメータに関して言及した

ム・オーバーになった後に，前述の質問表に記入を行って被験者が 2 名いた．また，通常難易度のプレイを行う H ボもらった．

タンで始めるゲームに関して「他のボタンで始めるゲーム4.2.2 予備実験から得られた知見よりクリアしづらいと感じた」と答えた被験者が 1 名いた

今回の予備実験は，前述のように実験設計のための知見が，同被験者も同様に前述の「全体として何が変化していを得るためのものであるため，仮説の検定を目的としてるのがわからなかった」「敵の速さが変わったように感じいない．そのため，予備実験の結果の概要のみを以下に述た」との感想だった．

べる．

本予備実験は，あくまで本実験のための実験設計や実施

まず，予備実験全体を通して，難易度の変更を，ほとんに関する知見を得るための簡易な実験であり，本来，有意どの被験者は難易度の変更に気づかず，被験者 1 名のみが，差などを検定するためのものとして設計されてはいない．

20 回目のプレイ（40%の被ダメージの減少率）で，自キャ

しかし予備実験からは，今後の本実験の実験設計や分析でラクタが静止しているときに大ダメージを受けた際に気づは（1）ゲームの操作にユーザを十分に慣れさせてからデーいただけであった．提案手法 1，2 において，それ以外のタを集計し始める，（2）難易度設定を通常と交互に変えて場合，被験者は難易度変更を察知しなかった．このため被いくだけでなく，同じ設定から急に難しくなった時にユーダメージの減少率の設定や，いつそれを適用するのかまでザの自己のプレイ・スキルに対する評価がどうなるのかなに気をつければ，提案手法の「プレイヤに難易度の変更をども考慮に入れる，（3）ゲームの楽しさに関しては，各被察知されない」という性質はほぼ保てそうであった．

験者個々人の「楽しさ」の評価が主観的・客観的に何と関質問 A の意図である「プレイヤが感じた主観的な難易度」に関しては，だいたい 8-10 回目のプレイまでは，設わりがあるのか考慮に入れる，などの必要がありそうであるとの知見を得た．

定した難易度調整のパラメータにかかわらず被験者の認知© 2023 Information Processing Society of Japan441

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5. おわりに
本稿では，プレイヤーの主観的なゲームの難易度認知に影響をできるだけ与えずにゲームの実際の難易度を変更する難易度変更手法を「当たり判定領域の縮小」と「被ダメージ・ポイントの減少」の２種類提案した．また，その提案に関する予備実験を行いその概要を報告した．プレイヤの主観的な難易度に注目した先行研究は少ないが，ゲーム体験を損なわず難易度調整を行う手法はゲーム・デザインの実践にも直接的に役立つと考えられる．今後は予備実験から得られた知見を反映した実験設計を行い，適切なユーザ・スタディで効果の実証を行いたい．
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