情報処理学会 インタラクション 2017
IPSJ Interaction 2017

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2017/3/2

投げ碁:スキルと思考を併せ持つ VR ゲームの研究
平田 吉久†1,a)

寺田 実†1,b)

概要：戦略性の強いスポーツとしてカーリングやボッチャ等があり，それらには技術と思考のバランスが求められる．本研究では，技術と思考のバランスが求められるゲームに着目して VR 機器で体験できるシステムを実装した．具体的には，VR 機器を用いた囲碁の新しいインタラクションとした投げ碁というゲームである．これは投げるという身体的なアプローチと，囲碁という考えるアプローチからなるものである．
実装には，ゲームエンジンである Unity と手をトラッキングする VR 機器である Leap Motion を用いた．

Nage-Go: Study of the VR-game with Skill and Thought
Yoshihisa Hirata†1,a)Minoru Terada†1,b)

Abstract:
There are curling, botcha, etc. as sports with strong strategy, and they are required balance between skilland thought. In this research, we focused on games requiring a balance between technology and thinking,which are implemented with VR devices. Specifically, it is a game called Nage-Go (Throwing Go) which
made a new interaction of Go (the abstract strategy game) using VR equipment. This game is constructedwith a physical approach of throwing and a thinking approach of Go. For implementation, we used Unity, agame engine, and Leap Motion, a VR device that tracks hands.

1. はじめに本研究の目的は，そのようなゲームをアブストラクト
ゲーム *1 である囲碁に対して「投げる」という身体的なス

インタラクティブ性というのはインターフェースを議論

キル性を導入することで，ゲームとしてどのような意義がする上で重要な要素の一つである．単に見える・動く・触生まれるかということを研究することである．そのためにるだけではなくユーザにフィードバックがあることでユー

VR 機器を用いて「投げ碁」と言うアプリケーションを実ザにその状況をわかりやすく理解させることができる．

装する．

また新たなインタラクションを作ることにより，新しいユーザ体験を提案することができ，それらを応用した新た手を動かす身体性と囲碁の持つ戦略性を VR 機器を用いて実装することで，以下のようなことについて考える．

なツールやエンターテインメントが発表されることが期待第一に戦略性・身体性のあるスポーツとの比較についてできる．さらに 2016 年は VR 元年とも言われ，新しい VRである．前述のカーリングや障害者スポーツのボッチャ等機器が登場したり一般ユーザが購入しやすくなっている．

が戦略性・身体性のあるスポーツと考えられるがそれらとそういった中で既存の VR 機器を用いて新しいインタラク比較できるか考える．

ションを提示できないか考えた．

第二に不確定要素が含む場合の戦略についてである．一一方，カーリングは「氷上のチェス」と呼ばれるほどス

般にアブストラクトゲームは人間の意図した位置に駒等をポーツの中でも戦略性を兼ね備えており，スキル・思考両動かすものであるが，投げるといった動きの関係上どうし方の面が重要となっているゲームである．ても目的の場所に碁石が飛ばす，場合によってはプレーヤ†1にとって重大な損害となってしまう手になってしまう．そa)b)

現在，電気通信大学
Presently with Uniersity of Electro-Communications
h1531085@edu.cc.uec.ac.jp
terada.minoru@uec.ac.jp© 2017 Information Processing Society of Japan*1

盤上やカードでプレイをし，偶然性が関与せず，全ての情報が公開されているゲーム．

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ういった場合において戦略はどう変わっていくのか考える．

上内部では一番近い目として丸めて扱うこととする．さら第三に現実世界との乖離についてである．現実世界で物に，カーリング等のように以降に投げられた他の石に干渉を投げる時の挙動とゲーム上で物を投げる挙動というのされて碁盤の他の場所に移動することのないようになっては，大小の違いはあるにせよ，予想していた初速と違っている．その他に関しては基本的に囲碁のルールに準拠していたりするなどの差がありその違いによってゲームが出るおり，囲まれると石が取られるようになっている．しかしのかを検討する．また，ユーザとして現実世界とゲームと通常の囲碁では禁止されている自殺手を禁止していない．

で慣れに差が出るのか，意図的に物理法則をゲーム上で変理由として「投げる」というランダム要素が含まれている化させた場合はどうかという点も考える．

ため，狙って自殺手に入れられないだろうという予測からである．もし自殺手になってしまった場合はその手をなかったことにし手番を飛ばすこととした．同様の理由で同一盤面が繰り返されること防ぐためのルールであるコウも実装していない．そのため同一盤面に陥っても問題ないようになっている．

図 1

投げ碁のイメージ

Fig. 1 Image of Nage-Go.

2. 提案システム
3D 空間上に実装しようとしているボードゲームは囲碁である．理由として自由度が高いゲームことが挙げられる．
図 2 Leap Motion

Fig. 2 Leap Motion.

2.1 投げ碁
今回実装した「投げ碁」とは，バーチャル空間上の碁盤に向かい碁石を投げることで，碁石を打つ動作を行う囲碁である．
投げ碁における基本的なルールは，一般的な囲碁に準ずるルールとして実装する．

3. 実装
実装には Unity Technorogies 社のゲームエンジンである

Unity [1] を用いている．また機器として Leap Motion 社の VR 機器である Leap Motion [2] を用いた．

2.2 設計本研究では一般的な競技囲碁で用いられる十九路盤では3.1 Unityなく，主に初心者の練習のために用いられる九路盤で実装

Unity はゲームエンジンの一つで，特に 3D や物理演算している．理由として２つある．第一に，十九路盤での 1等に強く，ゲーム開発のみならず研究目的で利用されるこゲームはおよそ 150 手から 300 手程度かかるが，九路盤だとが多いゲームエンジンである．使用したバージョンはと多くて 50 手から 60 手で済み，十九路盤に比べて 1 ゲー5.3.5f1 である．

ムの手数がおよそ 1/3 から 1/5 程度となり時間がかからな
い．第二に，投げるというインタラクションの関係上，正3.2 Leap Motion

確に投げることが比較的困難であることから 19 × 19 = 361

Leap Motion は赤外線 LED と 2 個の赤外線カメラを用

目の十九路盤より 9 × 9 = 81 目の九路盤の方がゲームをすいたハンドトラッキング 3D 入力デバイスの一つで，高精るのに適している．以上の理由から九路盤で実装した．

度モードで 80fps，速度重視モードで 290fps ほど (USB3.0

投げるというインタラクションについて，目と目の間な接続時) のトラッキング速度を持つ．両手十指に反応する

ど中途半端な位置に着手してしまう場合があるが，処理合ことができ，最高精度で 10µm 程度の移動距離を取得する© 2017 Information Processing Society of Japan296

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ことができる．

3.3 詳細構成
アプリケーションを起動すると画面上に碁盤が，その手前に石置き場が表示される（図 3）．Leap Motion をコンピュータに接続し，手を Leap Motion の反応する位置に持っていくと画面上に手が表示されるようになる．その状
態でキーボードのキーを押すと石置き場の位置に現在の手番のプレーヤ用の碁石が出現する．

図 4

ゲーム上で碁石を擬似的に掴んでいる様子

Fig. 4 Stone-grabbing artificially in the game.

図 3

ゲーム起動時のスクリーンショット

Fig. 3 Screenshot of starting game.

Leap Motion と Unity で，手が掴んでいる状態かもしく

図 5 壁と天井を表示した時のスクリーンショット

は開いた状態かを認識させており，掴んだ状態と認識されFig. 5 Screenshot of wall and ceiling is displayed.

るとそのプレーヤは仮想空間上で碁石を吸着させることができ，擬似的に碁石を掴むことができる．それを投げるような動作をさせることで碁石を飛ばすことができるようになっている（図 4）．

4.1 方法
被験者は成人男性 2 人（25 歳）で，1 人は右利きもう 1人は左利きだった．Leap Motion の挙動に慣れてもらうた

碁石等のオブジェクトは Unity の物理エンジンに依存しめ，事前に 2 分程度自由に投げて練習してもらい，通常のており，反発係数等が設定されていたり，重力加速度が設囲碁と同じようなルールで投げ碁をプレイしてもらった．

定されている．特に投げられて碁盤上に乗った碁石は，ス

その後，アプリケーション上での縮尺に合わせて，現実カラ値で一定速度未満となるとそれ以上動かないように

世界で 70cm 離れた目標に向かってコインを 8 回投げてもした．

らい実験した．

また，難易度調整のための機能として囲碁盤の周囲に壁最後に 2 人に以下のような記述のアンケートをとった．

を出現できるようした（図 5）．これはプレーヤが盤外に碁• このゲームは楽しかったか石を飛ばしてしまわないようにするために設定できるよう• このゲームの戦略はどのようにしたかにしている．

• 直感的にプレイできたか，またその理由

4. 実験
承前の目的が達成されたかどうかを確かめるため，実験• 物理シミュレーションはどうだったか，よくなければどの辺を調整したほうが良いか• その他自由記述を行ない，結果を元に以下の 3 点を評価した．

• 狙った目にきちんと投げられるか

4.2 結果• 慣れにより技術の向上が見込めるか

アンケートを取った結果以下のような意見・感想が出た．

• ゲームとしてきちんと遊べてなおかつ楽しいか

はじめに投げ碁が楽しかったかどうかについてだが，二© 2017 Information Processing Society of Japan297

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IPSJ Interaction 2017人ともゲームとして楽しかったと答えていた．
着手点などの戦略については，繊細な手が取れないので1-404-53
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き方などについてわかりやすく体験できるアプリケーションを実装している．

リカバーしやすい手を狙ったといった意見があった．物理北清ら [7] は物理シミュレーションを用いてカーリング

法則の差異に関する話では，碁石の重さは今のままのでものデジタルサーバを実装し，本研究とは逆に身体性を無くいいと意見も重くてもいいという意見があり，ユーザにし戦略に特化して議論できるような場の提供を行なってよって差異があった．直感的にプレイできたかという質問いる．には，手の角度（特にヨーイング）が線などで示されると良かったといった意見があった．
碁石を投げるという動作に対して，一気に碁石を複数個投げたかったといった意見もあった．
実際にコインを投げる実験では，二人とも回数を重ねるごとに狙った位置に近いところへ飛ばせるようになったが，6. まとめと今後の課題
今回 Leap Motion と Unity を用いて投げ碁という VRゲームを実装した．課題として以下のものが考えられる．

• 自殺手とコウの扱い• 他の VR デバイスで実装した場合，及び他の VR デバイスとの連携

本アプリケーションではそこまで上手くはいかなかった．

• 他ボードゲームなどにこのインタラクションが通用し4.3 考察
以上の実験から考えられることが 3 個ある．

うるかの検証第一に自殺手とコウの扱いについてである．囲碁におけ第一にゲームとして成立しているかどうかについてである数少ないルールの一つである自殺手の禁止とコウである

る．これについては十分成立していることがわかった．アが，今回の実装ではそれをあえて無視して実装した．それンケートでも評価が良くこの点に関しては問題なかったとぞれを実装した場合と現状の通り実装していない場合につ考える．

いて比較検証を行う必要がある．

第二に戦略性についてである．リカバーがしやすい手と第二に他デバイスとの連携である．今回は Leap Motion

いうことで，いわゆる「妙手」というような攻める手を出というハンドトラッキングデバイスを用いたが，例えば体しにくく，安全性を第一にできるような手が選ばれる傾向全体をトラッキングできる Kinect を用いて全身の大きい動にあると考える．

きをトラッキングすることで，もっと遠くへ投げるような第三に物理シミュレーションについてである．これは好VR ゲームを考える．また，Oculus Rift や Gear VR, HTCみが分かれる結果となり以降の実装ではユーザの好みに合Vive に代表されるヘッドマウントディスプレイ (HMD) をわせて数値をある程度設定できるように調整するべきだと接続して実装した場合，ゲーム性やインタラクション性・考える．

戦略性というのが維持できるのかという問題がある．

5. 関連研究

第三に他ボードゲームにこのインタラクションが通用するかの問題である．囲碁は二人零和有限確定完全情報ゲー

VR 機器を用いた研究としては以下のようなものがある．

ムの一つであるが，同様のジャンルのゲームとしてオセロ

梁ら [3] は子供に人形劇をさせるためのツールとして，や五目並べがあり，それぞれでこのシステムを導入した際

Leap Motion 及び Unity を用いて Serious Game*2 を実装にうまく目的が果たせるのかどうか考える必要がある．更している．に，将棋・チェス・チェッカー等の初めから盤面にコマがPrazina ら [4] は Leap Motion を利用して，世界遺産な固定されていているようなゲームにおいて，どのようなもどの遺跡からの出土品等通常では手に持って見ることのでのを実装すれば戦略性を維持しつつスキル性を考えることきない物を 3D モデル化させて，それを仮想的にユーザがができるのかということも重要である．また，麻雀などの持っているようなインタラクションを提示することで，そ不完全情報ゲームではこのインタラクションは通用するのの物品を好きな角度から見られるようにするツールを開発か等について考える必要がある．

している．

Santos ら [5] は Leap Motion や Kinect*3 などの VR 機器を利用して 10 種類程度のエクササイズゲームを実装し，参考文献[1]

それを高齢者のリハビリテーションへ活用できないかという研究を行っている．

[2]

Bideau ら [6] はプロのスポーツ選手の動きをキャプチャして，プロ以外のユーザに対してそのスポーツにおける動*2*3教育用途のゲーム
http://www.xbox.com/ja-JP/kinect/© 2017 Information Processing Society of Japan[3]

Unity Tecnorogies Japan. Unity - game engine, tools andmultiplatform.
https://unity3d.com/jp/unity/index.html, 2016-12-01.
Leap Motion. Leap motion — mac & pc motion controller
for games, design, virtual reality & more.
https://www.leapmotion.com/, 2016-12-01.
Hui Liang, Jian Chang, Ismail K Kazmi, Jian J Zhang,and Peifeng Jiao. Hand gesture-based interactive puppetry system to assist storytelling for children. The Visual298

情報処理学会 インタラクション 2017
IPSJ Interaction 2017

[4]

[5]

[6]

[7]

1-404-53
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Computer, pp. 1–15, 2016.
I Prazina, K Balic, K Prses, S Rizvic, and V Okanovic. Interaction with virtual objects in a natural way. In MIPRO
2016 - 39th International Convention, pp. 376–379, 2016.
António Santos, Vânia Guimarães, Nuno Matos, JoãoCevada, Carlos Ferreira, and Inês Sousa. Multi-sensor
exercise-based interactive games for fall prevention andrehabilitation. In Proceedings of the 9th International
Conference on Pervasive Computing Technologies forHealthcare, PervasiveHealth ’15, pp. 65–71. ICST, 2015.
Benoit Bideau, Richard Kulpa, Nicolas Vignais, Sébastien
Brault, Franck Multon, and Cathy Craig. Using virtual
reality to analyze sports performance. IEEE Computer
Graphics and Applications, Vol. 30, No. 2, pp. 14–21,2010.
北清勇磨, 岡田雷太, 伊藤毅志. デジタルカーリングサーバーの提案と紹介. 研究報告ゲーム情報学 (GI), Vol. 2014,
No. 2, pp. 1–5, 2014.

© 2017 Information Processing Society of Japan299