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プロテウス効果による姿勢改善システムの研究
北浦駿平†1酒田信親†1

概要：本研究の目的は，プロテウス効果を用いて被験者の姿勢改善を促すことである．仮説として，VR 環境中のアバタの姿勢を猫背へと変化させ，プロテウス効果によってアバタ操作者がアバタの猫背があたかも自分にも反映されているように思うことで，猫背への嫌悪感が生じて猫背を改善しようという意識が生まれるのではないかと考えた．
この仮説を検証するために，被験者に頭部装着型ディスプレイ（HMD: Head Mounted Display）を装着させ，アバタへの身体所有感を高める没入タスクを行った後に，鏡に映った自身のアバタの姿勢が猫背へ遷移する過程を一定時間観察させ，被験者の姿勢や猫背に対する意識の変化をアンケートによる定性評価を通じて明らかにした．その結果，アバタの姿勢が変化する条件は，アバタの姿勢が変化しない条件に比べて自身の姿勢を直そうする意識に変化することが統計的有意差をもって明らかとなった．

1. はじめにタでそれぞれスクワットを行った場合，筋肉質なアバタの方が細身なアバタと比較して疲労度が少ないという調査結

現在、ラップトップコンピュータやスマートフォンなど果がある[3]．またドラゴンのアバタを用いればヒトのアバの人類史において比較的新しい機器を長時間使用し，同じタよりも高所に対して恐怖や落下に対する不安が抑制・改姿勢を維持したことで，筋肉が膨張し姿勢が悪くなり猫背善されることが分かっている[4]．これらの先行研究より，の人が増える傾向にある．また，画面を見るために首や肩アバタの見た目が現実の身体から大きく変化した場合でもを前に突き出すことによって，背中が丸まり猫背になってプロテウス効果は生起されることが考えられる．

いくといったことも猫背の人が増えていく原因であると考えられる．

そこで本研究では，仮説としてアバタ操作者がアバタに十分没入している状態で，アバタの姿勢を猫背へと変化さ猫背は身体に対して悪影響を与える可能性がある．例えせる．この時に，既に没入したアバタを通して生起していば首や背中の筋肉が長時間緊張状態になり，筋肉の緊張にるプロテウス効果によって，操作者がアバタの猫背があたよる痛みや疲労感が生じる肩こりや首の痛み，胸郭が圧迫かも自分にも反映されているように思うことで，猫背へのされ呼吸がしにくくなる呼吸障害，内臓が圧迫され消化不嫌悪感が生じて猫背を改善しようという意識が生まれるの良や便秘の原因となる消化不良になることがあげられる．

ではないかと考えた．

猫背を改善する方法として背筋を伸ばすストレッチ，背筋を強化することを目的とした筋肉トレーニング，正しい姿勢を意識することによる猫背の改善が考えられる．ストレ2. 関連研究

ッチや筋肉トレーニングといった肉体的な解決方法は，動自分の身体が自分のものであると認識する感覚を身体画や記事などを参考にすれば実行できる．しかし，意識的所有感と呼ぶ．通常，この感覚は自分の身体に対してのみな部分は本人に依るところが大きい．他人の猫背を見て自働くが，一定の条件下において自分の身体ではない対象に身の姿勢を改善しようと意識を持つ人もいれば，自身の姿対しても身体所有感が生起することが明らかとなっており勢を全く意識しない人もいる．さらに自分が猫背である自[5]，これを身体所有感の錯覚と呼ぶ．身体所有感の錯覚は覚を持っていても直そうとしない人もいる．これらの人物

身体の特性が変化したときに生じる感覚であり，これは自に対して，有効な猫背に対する意識改善の手法が必要であ分の身体を所有している感覚である Ownership，自分の身ると考えた．

体を制御している感覚である Agency，自分の身体の中にいこの意識改善の手法としてバーチャルリアリティ（VR）るという空間的な経験である Self-location の三種からなっを用いた方法を利用できないかと考えた．VR 環境ではプている[6]．また身体所有感の錯覚は VR 空間内で自身が操ロテウス効果と呼ばれる，アバタの見た目によって現実の作するアバタに対しても生起することが明らかとなってい行動や心の動きが別人のように変わるという心理効果が存る[7,8]．

在する[1]．例えば，アインシュタインのアバタを使用する

前述のように，自分の分身となる仮想空間上のアバタのと，一般的な成人男性をモチーフにしたアバタと比べて認見た目がユーザの心理的状態・態度・振る舞いに影響を与知能力が高くなり，お年寄りに対して優しくなることが明えるという心理効果があり，これをプロテウス効果と呼ぶらかとなっている[2]．また，筋肉質なアバタと細身なアバ[1]．Yee らが行った初めての実験では，魅力的なアバタを

1 龍谷大学© 2024 Information Processing Society of Japan1167

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用いる際，魅力的でないアバタと比較して積極的に会話をは猫背に対して嫌悪感を抱かせることで自身の姿勢を改善行う傾向があることが明らかとなった．また，同実験にてする意識をもたせることを目指す．

低身長のアバタと高身長のアバタによる交渉への影響を調査したところ，低身長のアバタは自分に不利な要求をのみ

3.1 実験環境やすい傾向があるのに対して，高身長なアバタは自分に有本 実 験 の 仮 想 環 境 を 作 成 す る に あ た り ， Unity

利な要求を行う傾向があると報告された．Tabiha らは白人（2019.4.40f1）を使用した．HMD は VIVE Pro2（解像度:片が黒人のアバタを体験することによって，黒人に対する偏眼 2448×2448pixel，リフレッシュレート:90/120 Hz）を使見や思想が変化するか調査を行った[9]．その結果，黒人に用した．また，アバタの操作に十分な自由度を確保するた

対する人種差別的偏見が減少することが明らかとなった．

め腰に 1 つ，手首にそれぞれ 1 つずつ専用のベルトとリス

またプロテウス効果は認知能力や行動にも影響を及ぼすこトバンドを用いて VIVE Tracker を装着した．そして先端にとが分かっている．Kilteni らはプロテウス効果によって大VIVE Tracker を取り付けた靴を履き，合計 6 点でのトラッ胆な動作が誘発されるかを，ドラムを叩くタスクによる実キングを行う（図 1）．タスクを十分に行える広さとして縦験にて調査した[10]．カジュアルな服を着た黒人とスーツ2 メートル，横 2.5 メートルの空間を確保し、その空間の四を着た白人のアバタを 2 グループに対して，VR 環境内で隅に Base Station を置くことで精度よく HMD および VIVEドラムを叩く際の動作の大きさを比較した．その結果，カTracker をトラッキング可能となっている．また今回操作すジュアルな服を着た黒人アバタの条件が，他の条件よりもるアバタは makehuman[11]という 3DCG ソフトウェアによドラムを叩く際の動作が大きくなるという結果となった．って，20 代前半を想定した男性を作成し使用している

Banaka らは超知性を意味する仮想身体としてアインシュ（図 2）．

タインのアバタを体験するグループと，被験者と同年齢の仮想身体として若い男性のアバタを体験するグループの 2グループに対して認知能力テストを行った[2]．結果，アイHMD

ンシュタインのアバタを体験したグループの方が認知能力(VIVEpro2)のパフォーマンスが高くなることが明らかとなった．またアインシュタインを体験したグループはお年寄りに対して優しくなることもわかった．小柳らは人間が持たない動物特有の能力がユーザに強い印象を与えると，その印象に応じた心理的効果が表れ，動物アバタならではのプロテウス

VIVE効果を獲得できるか調査を行った[4]．飛行能力と強靭な身Tracker

体を持つ印象があるドラゴンアバタを操作するドラゴンシ
ナリオ条件とヒトアバタを操作するヒトシナリオ条件による実験を行ったところ，ドラゴンアバタの方が高所に対する態度及び高所への恐怖，落下に対する不安，自身の頑強さに関して抑制・改善する効果があることが示唆された．
石川らは男性が筋肉質のアバタでスクワットを行う場合，細身のアバタでスクワットを行う場合と比べて疲労度が少

図 1 6 点トラッキングの様子なくなることを明らかにした[3]．
これらのプロテウス効果と身体所有感に関する過去の研究から，VR 空間のアバタに対して身体所有感を有し，さらにそのアバタの姿勢を変えることで，VR 空間を体験しているユーザの意識を改善する本研究のアプローチは実現可能であると判断した．

3. プロテウス効果による姿勢改善システムの提案
本研究では，アバタの特徴的な姿勢を，VR 空間での体験を通して自己に属するものとして意識させ，現実空間の身図 2 使用した男性アバタ

体の背中が丸くなることで姿勢が悪くなることや，もしく© 2024 Information Processing Society of Japan1168

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3.2 提示するアバタの姿勢

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A.腰から肩甲骨まではまっすぐになっており，肩から首に本実験を行うにあたり，予備実験としてアバタの猫背をかけて湾曲している．また首は大きく前に出ており，姿勢提示する方法について調査を行った．調査は VR 空間で行の悪さが強調されている(図 4)．

い，①あらかじめ猫背になっているアバタ（図 3）と，②平B.腰から肩甲骨にかけて突き出るように湾曲している．ま時は背筋を伸ばしており時間経過によって背中が曲がり猫た首が少し前に出ている(図 5)．

背となるアニメーションを適用したアバタ（図 4）の二種類を提示し，どちらがより自然に見えるかアンケートを取調査の結果，猫背アニメーション A は背中が真っ直ぐなのった。アンケートより，①のアバタはすべての被験者が猫に対して首だけ前に出ている状態が不自然であるといった背には見えず，身体の形がおかしいアバタに見えると回答意見が多く上がった．反対に猫背アニメーション B は背中していた．一方で②のアバタに対しては，背筋が伸びていが曲がっており一目で猫背とわかる．姿勢が自然で気持ちる状態から曲がっていくため，猫背になっていく様子がわ悪さがないという肯定的な意見があった．そのため本研究かりやすかったという回答が多くあった．以上より，本実では図 5 の猫背アニメーション B を提示することとした．

験ではアバタの姿勢がアニメーションにより徐々に遷移するのをアバタ操作者に観察させる手法を採用した．

遷移前

遷移後

図 5 猫背アニメーション B を適応したアバタ
図 3 あらかじめ猫背になっているアバタ
3.3 実験の流れと評価
本実験では，被験者情報などの事前アンケートに回答してもらう．事前アンケートの内容は以下の通りである．
1.名前
2.性別，年齢
3.HMD を用いた VR 体験の有無
4.VR 体験の頻度
5.普段から猫背の自覚があるか
6.普段から姿勢を直す意識を持っているか
第 4 項目の VR 体験の頻度に関しては週 1 回以下，週 3遷移前遷移後回ほど，週 5 回ほど，毎日の四段階で回答させた．第 5，6
項目は 5 段階のリッカート尺度で評価を行い，どちらも 1

図 4 猫背アニメーション A を適用したアバタを強い肯定，5 を強い否定とした．次に HMD を装着してもらい実験の説明を行う．この時，実験の説明を受けるこ

次に，2 種の猫背になるアニメーションを提示し，よりとで被験者が姿勢を直す必要があるという認知バイアスに猫背に見えるアニメーションの調査を行った．提示した猫かかる可能性をできる限り排除するため，被験者にアバタ

背アニメーションの特徴は以下のとおりである．

へ没入してもらってプロテウス効果を最大限引き出すための没入タスクと，鏡越しにアバタの姿勢を一定時間観察し© 2024 Information Processing Society of Japan1169情報処理学会 インタラクション 2024
IPSJ Interaction 2024てもらう鏡タスクの 2 つのタスクがあることだけを説明し，

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姿勢変化有り条件;実験の目的は説明していない．また，この説明の際には，背筋が伸びている状態から猫背へ遷移し，再び背筋「姿勢が悪いアバタを観察してください」といった説明でが伸びるという変化を繰り返す．

はなく，「アバタを観察してください」という説明方法を採用している．また，鏡タスクには 2 条件あり，図 5 の猫背

姿勢変化無し条件;アバタの姿勢に変化は起こらない．

アニメーションが適用されている姿勢変化有り条件と猫背アニメーションが適用されていない姿勢変化無し条件である．説明後に HMD と VIVE Tracker がすべてトラッキング可能であることを確認し，アバタサイズの調整を行う．これは，今回身長 170 センチメートルほどのアバタ一体のみを使用しているため，被験者によって視点の高さや腕の長さが乖離することがあるからである．アバタの違いにより実験結果に差が生じることを危惧したため同一のアバタを調整する手法を用いた．また，本実験で使用するシーンは，VR 空間に設置する仮想オブジェクトの影響をできる限りなくすため，白い壁とアバタの姿をみるための鏡が存在す

図 7 没入感向上タスク実施中のアバタの外観とるだけの空間を使用した(図 6)．

一人称視点(HMD 内の映像)

図 6 実験空間
図 8 鏡タスク実施中のアバタの外観と本実験は没入タスクと鏡タスクの二つのタスクからなる．

一人称視点(HMD 内の映像)

没入タスクでは，被験者には，手で触れると消滅し別の場所に出現する赤色のキューブを三分間触り続けるように指順序効果を緩和する目的で，姿勢変化有り条件の後に姿示した(図 7)．この時に赤色のキューブが出現する範囲は，勢変化無し条件を体験するグループ A と，姿勢変化無し条

垂直方向は頭から腰の高さまで，水平方向は被験者正面に件の後に姿勢変化有り条件を体験するグループ B の半分に存在している鏡(図 6)の幅，奥行き方向に関しては腕を最大わけて実験を実施した．また条件を 1 つ終えるごとに被験まで伸ばしさらに一歩進まないと届かないところになって者にアンケートに回答させた．ここで実施したアンケート

いる．過去の研究[2,12]を参考に正面，左側面，右側面が映は事後アンケートと呼び，その内容はアバタの姿勢変化・し出されている三面鏡の前で身体を動かすタスクを行うと，アバタへの没入感・自身の姿勢に対する意識の変化や身体常に様々な角度で動く自身の姿が視界に入り没入感が高まの着目部位に関するアンケートと VR 体験の没入感に関すると想定し，このような没入タスクを設定した．

る Igroup Presence Questionnaire（以下 IPQ）[13]の 2 つであ

その後，三面鏡と赤色のキューブが消失し被験者の左手る．事後アンケートの具体的な内容は以下のとおりである．

側に鏡が出現する鏡タスク(図 8)を課す．被験者は身体を正面に向けたまま顔だけを鏡の方向へ向け，2 分間鏡に映る

1.アバタに対して没入感を感じたか自身のアバタを確認する．この時アバタは以下に示す 2 条

2.アバタの姿勢が変化していることに気が付いたか件のどちらかに設定している．

3.鏡タスクを実施する前の姿勢に対する意識と比べて姿勢をどれほど意識したか
4.鏡タスク中に注目した体の部位
5.自由記述© 2024 Information Processing Society of Japan1170

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1-3 項目は 1~5 の 5 段階のリッカート尺度で評価を行った．第 1 項目は 1 をアバタに対して没入感を強く感じるとし，5 をアバタに対してまったく没入感を感じていないとした．第 2 項目は 1 をアバタの姿勢変化に気が付いたとし，5 をアバタの姿勢変化に気が付かなかったとした．第 3 項
目は実験以前の姿勢に対する意識を 1 とし，普段の意識と比べてどれほど意識したかを回答させた．また第 4 項目と第 5 項目は自由に回答を行わせた．

4. 実験結果と考察

図 9 鏡タスクを実施する前の姿勢に対する意識と比べて被験者は 21~29 歳の合計 17 名(男性：13 名，女性：4 名)

姿勢をどれほど意識したかで行った．被験者のうち 15 名が HMD を用いた VR の体験があり，2 名は本実験が初めての VR 体験であった．
事後アンケートの「3.鏡タスクを実施する前の姿勢に対する意識と比べて姿勢をどれほど意識したか」に関して，全被験者，男性被験者，女性被験者に分類したアンケートの回答結果を図 9 に示す．全被験者の回答結果に対してウィルコクソンの符号順位検定を行ったところ，有意差が確認できた（p=0.002194）．また男性被験者のみの回答結果に対して同様にウィルコクソンの符号順位検定を行ったところ，有意差が確認できた（p=0.0121）．1 を強い否定，5 を強い同意とした IPQ の回答結果を図 10 に示す． IPQ には14 の質問項目があり，それらを General Presence（グラフ内表記:G），Space Presence（グラフ内表記:SP），Involvement（グ図 10 姿勢変化あり条件と姿勢変化なし条件における IPQ

ラフ内表記:Inv），Experienced Realism（グラフ内表記:Real）に分類できる．
次に，姿勢変化有り条件における，事前アンケートをもとに普段から姿勢を直す意識を持っているグループ（アンケートで 1，2，3 のいずれかと回答）と普段から姿勢を直す意識を持っていないグループ（アンケートで 4 もしくは5 と回答）に分けて「3.鏡タスクを実施する前の姿勢に対する意識と比べて姿勢をどれほど意識したか」を比較した結果を図 11 に示す．

図 11 「実験前の姿勢に対する意識と比べてどれほど意識したか」の比較図
4.1 考察以前の姿勢に対する意識と比べて姿勢をどれほど意識したかについてのアンケートへの回答において，全被験者のアンケート（図 9）にて有意差が確認できたことから被験者が操作しているアバタの姿勢を徐々に猫背へ遷移させていくことで，被験者の姿勢に対する意識を変化させられることが明らかとなった．また男性のみでのアンケート結果（図 9）においても有意差が確認できた．一方で，女性のみでのアンケート結果（図 9）では被験者数が 4 人と少な© 2024 Information Processing Society of Japan1171

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かったためウィルコクソンの符号順位検定による有意差この姿勢が変化しない条件に比べて自身の姿勢を直そうと意そでなかったものの，グラフをみると全被験者と男性のみ識することが，事後アンケート結果より統計的有意差をも（図 9）と同様の傾向があると考えられる．このことから，って明らかとなった．また，実験前に行った事前アンケー

本実験において性別による差が影響を与える可能性は少な

トより普段の姿勢が猫背であるかどうか，普段から姿勢をいと考えている．IPQ の結果(図 10)より，4 分類のすべてに直そうと意識して生活しているかといった要素に関わらず，おいて，姿勢変化有りの条件と姿勢変化無しの条件の間で実験後は姿勢を直そうと意識することが明らかとなった．

VR 空間における体験の質に差は生じていないことが分か

今後の課題として，現在は被験者の主観に基づいた定性る． このことより，アバタ操作者の実際の姿勢とは乖離し評価のみを行っているため，実験を通して実際に姿勢がどた姿勢変化有り条件の姿勢を見せた場合でも，没入感は下のように変化しているかを定量評価する必要があると考えがらずプロテウス効果を引き出せていたのではないかと思る．また，姿勢を直す意識の継続性に関しては確かめていわれる．

ないため，実験後も定期的に意識の確認を行い，もし長期

図 11 より，普段から姿勢を直す意識がある人物と，普段間の影響が確認できない場合は，持続的な意識改善できるから姿勢を直す意識がない人物の，実験前と比較した実験手法を検討したい．また，今回は 20 代前半の男性をイメー

後の姿勢に対する意識についての平均値はどちらも同程度ジしたアバタを使用していたため，年齢や外見が大きく異な値であることが分かる．このことから，普段の姿勢に対なるアバタごとにデータをとることで，外見的要素によるする意識に関わらず提案手法は効果的だと考えられる．一影響も明らかにしたいと考えている．

方で，姿勢を直す意識があるグループの回答は 3 と 4 のみに集中していることに対して，姿勢を直す意識がないグループの回答は 1 や 5 も含んでいる（図 11）．これより，姿勢を直す意識があるグループには安定した効果が期待できるのに対して，姿勢を直す意識がないグループは少し効果にばらつきがあることが分かる．これは姿勢を直す意識があるグループの多くは，事前アンケートにて普段から猫背の自覚があると回答していたため，猫背のアバタを見て普段と同様に姿勢を直す意識をもったのだと考えらえる．反対に姿勢を直す意識がないグループは普段から猫背の自覚がないと回答した人物と普段から猫背の自覚がある（ただし，その猫背の「姿勢を直す意識はない」ので，姿勢を直す意識はないグループに属している）と回答した人物の 2種類によって構成されているため，数字がばらついたと考えられる．
実験後の自由記述において「姿勢が変化する条件での鏡タスク中は背中にむずむずとした感覚があったが，変化しない条件では背中にむずむずを感じなかった」という意見が複数あった．これは自身が操作しているアバタが猫背になっているが，実際の姿勢は変化していないことによる差ではないかと考えられる．これは被験者たちにプロテウス効果が生起されていたので生じたコメントではないかと思われる．

5. おわりに
本実験では，アバタの姿勢がアバタを操作している人物に対して影響を与え，自身の姿勢に対する意識が変化するかを調査した．具体的にはアバタの姿勢を猫背へ徐々に遷移する様を見せることで，プロテウス効果が生起し姿勢を改善するのではないかと仮説を立て，実験を行った．

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実験結果より，アバタの姿勢が変化する条件は，アバタ© 2024 Information Processing Society of Japan1172