「エンタテインメントコンピューティングシンポジウム (EC2022)」2022 年 9 月

一人称視点映像を提示する
VR サッカー作戦盤システムの検討
湯村 翼1 , a)

概要：サッカーの作戦会議では，ある局面における戦術を指示するために，書き込みとマグネット配置が可能な作戦盤を用いる．しかし，作戦盤は平面であるため，その局面における視覚的状況を想像しにくい．
そこで，視覚的状況を容易に想像できるよう，一人称視点映像を提示する VR サッカー作戦盤システム
TacticBoardVR を開発した．選手の配置を指定する指示ボードとしてタブレット端末を，ビューワとしてヘッドマウントディスプレイを用いてシステムのインタフェースを構築した．

2. 関連研究1. はじめにサッカーの作戦会議では，監督が選手にある局面におけスポーツの中でもサッカーは世界的な人気が高く，サッる戦術を指示するために，書き込みとマグネット配置が可カーを対象としたさまざまな VR システムが研究されてき能な作戦盤を用いる．しかし，作戦盤は平面であるため，た．たとえば，戦術分析のためにバーチャル空間を活用す

選手はその局面における視覚的状況を想像しにくい．そこる研究 [1]，サッカー VR シミュレータの妥当性を調べた研で，視覚的状況を容易に想像できるよう，一人称視点映像

究 [2]，視覚的探索のスキルを計測するための研究 [3]，サッを提示する VR サッカー作戦盤システム TacticBoardVR

カーの審判のトレーニングのために VR を用いる研究 [4]，を提案する．システムは，指示ボード，ビューワ，サーバでサッカー選手の時空間認識を向上させるために VR を用い構成されるよう設計した (図 1)．指示ボードは，監督が選る研究 [5] などがある．本研究で対象とした選手の配置に手の配置を指定するために使用される．ビューワは，選手着目したものとしては，下森らの研究で開発されたシステが位置関係を一人称視点映像で確認するために使用される．

ムがある [6]．これは，本研究で開発するシステムと類似す

指示ボードには，通常の作戦盤に似た感覚で操作できるよるもので，技術的な共通点も多い．下森らの研究では俯瞰う，タッチパネルディスプレイが搭載されたタブレット端的視点を養うためのトレーニングシステムとして開発され末を用いる．一人称視点映像を提示するビューワにはヘッた．一方，本研究では，監督やコーチが選手に指示を行う

ドマウントディスプレイ (Head Mounted Display:HMD)

際の作戦盤を拡張するシステムとして一人称視点映像を提を用いる．

示する．外部端末から HMD に対し選手の配置を変更する機能などは，本研究の独自のものである．また，トッププ
ロサッカー選手向けのシステム REZZIL[7] の一部の機能
では，タブレット端末で操作した選手の配置などの情報がHMD の映像に反映される．
バーチャル空間を用いずに一人称視点映像を提示する手法もある．サッカー解説番組『内田篤人の FOOTBALL

TIME』[8] では，ミニチュアのサッカーコートの上に選手のフィギュアを並べ，その合間を小型カメラを移動させる
図 1

TacticBoardVR のシステム構成．

ことで一人称視点映像を提示する．
スポーツ以外にも，一人称視点映像を利用した空間的な配置の提示に VR が活用される．Dollhouse VR[9] は，俯

1a)

北海道情報大学
yumu@yumulab.org

c 2022 Information Processing Society of Japan⃝瞰視点のタッチパネルインタフェースを用いて家具の配置

99

図 3

ビューワのスナップショット．使用時には HMD を装着して全方向を見渡すことができる．

で変更することができる．指示ボード用機器には，タッチ
図 2

指示ボードのユーザインタフェース．図は，タブレット端末パネルディスプレイが搭載されるタブレット端末を用いの枠のイラストに実際の画面のスナップショットを合成した

る．本研究の実装では iPad を用いた．指示ボードのソフ

もの．

トウェアは，JavaScript を用いて Web ページとして実装し，Web ブラウザ上で動作するようにした．本研究では，を指定し，一人称視点映像に反映する．Dollhouse VR は空間デザインを目的としているため，本研究で対象として

Web ページの canvas 要素への描画を容易に行うことがで
きる JavaScript ライブラリである p5.js[12] を用いた．

いるサッカー選手の配置とは異なるが，そのシステムにはインタフェースなどの共通する部分も多い．

3.2 ビューワ

本研究で実装した指示ボードのような，タブレット端末ビューワは，指示ボードで指定された選手が配置されで選手の配置を行うデジタルなサッカー作戦盤は，Web ア

たサッカーコートの映像を一人称視点映像として提示すプリケーション [10] やモバイルアプリケーション [11] なる (図 3)．味方チームの選手は赤色のユニフォームを着用

どいくつかのサービスが存在する．

し，敵チームの選手は青色のユニフォームを着用して描

3. TacticBoardVR
3.1 指示ボード
指示ボードは，通常の作戦盤と同様に，選手の配置を画される．視点および選手の位置は，指示ボードの操作に応じてリアルタイムで更新される．ビューワ用機器にはHMD を用いる．本研究の実装では Meta Quest 2 を用いた．ビューワのソフトウェアは Unity を用いて実装した．

行い位置関係の指示を行う (図 2)．指示ボードの画面ではサッカーコートが描画され，ユーザはコート上の任意の点

3.3 サーバをタップすることにより選手の配置を行う．配置された選サーバは，指示ボードにユーザインタフェース用 Web

手はコート上に円で描画される．また，ドラッグ操作を行ページを提供することと，指示ボードから受信した操作内うことで，配置済みの選手の位置を変更することができ容をビューワに転送することのふたつの役割を担う．指示る．配置する選手は，味方チームと敵チームの 2 チーム

ボードからビューワに送られる情報は，選手の配置であに分かれる．赤色の円が味方チームの選手，青色の円が敵る．選手の配置を変更した際にその選手の ID，x 座標，yチームの選手，黄色の円が視点選手を示す．画面右端の青座標を送信する．ID は味方チームと敵チームの計 22 名色および赤色の領域をタップすることで配置選手のチームに割り振られる．指示ボードは視点変更の情報も送信するを切り替えることができる．配置する選手のチームの切り必要があるが，ある特定の選手 (視点選手) が視点と紐付替えは，コート外のボタン領域をタップすることで行うこいているため，他の選手と同様に視点選手の配置のを送信とができる．ビューワに提供する一人称視点映像の視点とするだけで視点が変更される．サーバのソフトウェアはなる選手 (視点選手) の位置も指示ボードで指定する．視node.js を用いて Web サーバとして実装した．指示ボードからサーバへのデータ送信は WebSocket を用い，実装には node.js で WebSocket を利用するためのフレームワー

点選手は黄色の円でコート上に描画される．視点選手の初期位置はコート中央に配置され，ドラッグ操作を行うこと

c 2022 Information Processing Society of Japan⃝100

ク Socket.IO[13] を用いた．サーバからビューワへのデー
タ送信は Open Sound Control (OSC) を用い，実装にはOSC を利用するための JavaScript ライブラリ osc.js[14]を用いた．サーバ用機器は node.js が稼働する PC を用いる． 本研究の実装では MacBook Air を用いた．

[3]

[4]

4. おわりに本研究では，視覚的状況を用意に想像できる新たなサッ[5]カー作戦盤システムとして，一人称視点映像を提示す VR
サッカー作戦盤システム TacticBoardVR を提案した．指示ボード，ビューワ，サーバという構成でシステムを設計[6]

し，実装を行った．物理インタフェースとして，指示ボー点変換トレーニング効果の検証，エンタテインメントコ
ンピューティングシンポジウム 2016 論文集， Vol. 2016,

ドにはタブレット端末，ビューワには HMD を用いた．
本研究で，VR サッカー作戦盤システムに必要な最低[7]限の機能は実装した．ただし，実際の活用場面を想定した場合には，より多くの機能の必要性が考えうる．実際[8]の作戦盤ではホワイトボードにペンで書き込みを行う．

TacticBoardVR でも指示ボードへの書き込みをビューワに表示する機能が必要であろう．また，指示ボードでボールの動きや選手の動きを操作し，その動きをビューワで再現する機能があると活用の幅が広がる．本研究ではビューワが 1 台という想定で設計と実装を行ったが，複数人で同時にビューワを使用する場面もあり得るため，ビューワの複数台同時使用を可能とする設計変更も必要である．本研
究では，監督が指示ボードを用いて選手の配置を行うことを想定したが，その他に選手の配置を行う方法として，実際のサッカーの試合の特定の場面を再現することも考えられる．その場合，StatsBomb[15] などの実際のサッカーの試合のデータベースからデータを抽出して配置を入力することができると便利である．本研究ではビューワへのデータ入力インタフェースを OSC で実装したため，データ形式を合わせることでビューワ側の実装を変更せずにデータベースからのデータ入力も可能である．
本研究では，システムの評価は未実施である．今後，サッality, Vol. 25, No. 1, pp. 43–51 (2021).
Rojas Ferrer, C. D., Shishido, H., Kitahara, I. andKameda, Y.: Read-the-game: System for skill-based
visual exploratory activity assessment with a full body
virtual reality soccer simulation, PloS one, Vol. 15,
No. 3, p. e0230042 (2020).
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Rojas Ferrer, C. D., Kitahara, I. and Kameda, Y.:
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下森周平， 棟方渚，小野哲雄： HMD を用いた俯瞰的視
pp. 289–294 (2016).
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[9]

Sugiura, Y., Ibayashi, H., Chong, T., Sakamoto, D.,Miyata, N., Tada, M., Okuma, T., Kurata, T., Shinmura, T., Mochimaru, M. et al.: An asymmetric collaborative system for architectural-scale space design,
Proceedings of the 16th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual-Reality Continuum andIts Applications in Industry, pp. 1–6 (2018).
[10] TACTICALista, available from⟨https://tacticalista.com/⟩ (accessed 2022-07-26).
[11] Tacbo, available from⟨https://sites.google.com/view/tactical-board/⟩(accessed 2022-07-26).
[12] p5.js: , available from ⟨https://p5js.org/⟩(accessed 2022-07-24).
[13] Socket.IO, available from⟨https://socketio.adochub.com/⟩(accessed 2022-07-24).
[14] Clark,C., osc.js, avaliable from⟨https://github.com/colinbdclark/osc.js/⟩(accessed 2022-07-24).
[15] StatsBomb, available from⟨https://statsbomb.com/⟩ (accessed 2022-07-26).

カーの作戦会議の場面で実際に利用し，有用性の評価と課題の洗い出しを実施したい．本研究で提案する VR サッカー作戦盤システムが，サッカーをより面白くする一助となることを期待する．
参考文献
[1]

[2]

Gondo, S., Inoue, T., Tarukawa, K. and Okada, K.i.: Soccer tactics analysis supporting system displaying the player’s actions in virtual space, Proceedings of the 2014 IEEE 18th International Conference
on Computer Supported Cooperative Work in Design(CSCWD), IEEE, pp. 581–586 (2014).
Wood, G., Wright, D. J., Harris, D., Pal, A., Franklin,
Z. C. and Vine, S. J.: Testing the construct validity ofa soccer-speciﬁc virtual reality simulator using novice,academy, and professional soccer players, Virtual Re-c 2022 Information Processing Society of Japan⃝101