情報処理学会 インタラクション 2019
IPSJ Interaction 2019

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VR ヘッドセットとスラックレールを用いた綱渡り体験システム
青柳 西蔵1,a)

田中 敦子2

福森 聡2

山本 倫也2

概要：スラックレールは，発砲ゴム製のスラックラインを疑似体験できるおもちゃである．本研究では VRヘッドセットとスラックレールを用いた綱渡り体験システムを提案した．システムのプロトタイプと大阪駅付近の高層ビルの間を綱渡りするコンテンツを作成し，40 名の参加者による実験を通して評価した結果，
VR の綱渡り体験をより恐ろしく，難しいものにする効果がみられた．

は，ユーザが装着した HMD(head mounted display) から1. はじめにの視覚情報のみを用いるものである．しかし，そのようなスラックラインは，伸縮性のあるベルトの上でバランスシステムに欠けている「細い足場の上で身体のバランスをを取り，歩いたりジャンプしたりする，綱渡りに似たスとる」という要素は，現実の綱渡り体験において主要な要ポーツである．スラックラインは近年広く親しまれてお素であると考えられる．著者らは，スラックレールを用いり，フィットネス，トレーニングとしても注目されている.て身体のバランスをとる要素を VR 体験に付加すること

ただし，怪我や事故の恐れもあり，使用する道具や設置場で，VR の綱渡りをより楽しくよりリアルにできるのでは所について注意が必要である [1]．図 1 にスラックラインないかと考えた．のプレイ例を示す．

本研究では VR ヘッドセットとスラックレールを用いた

このスラックラインを模したスポーツトイとして，ス綱渡り体験システムを提案する．システムのコンセプトを

ラックレール [2] がある．スラックレールは発砲ゴムでで提案し，そのプロトタイプと VR コンテンツを開発して，きた棒であり，床に置いてその上でバランスをとって遊ぶ．

参加者実験を通して評価する．

ゴムの弾力がベルト上に似た不安定性を作り出し，スラックラインを疑似体験できる．また，足を踏み外しても高所から落ちるわけではないので怪我をする恐れが少ない．
図 2 にスラックレールのプレイ例を示す．

2. コンセプト本研究で提案するシステムの主な構成要素はスラック
レールと VR ヘッドセットである．本システムのユーザ

ここで，スラックレールやスラックラインの元となったは，スタンドアロン型の VR ヘッドセットを装着し，綱渡綱渡りや高所の構造物上の歩行は，VR(virtual reality，仮りの VR コンテンツを閲覧しながら，床に置かれたスラッ想現実) システムのコンテンツとしてよく見られるものでクレール上でバランスをとる．図 3 に本システムのコンセもある (例えば [5])．一般的な綱渡り体験の VR システムプトを示す．
スタンドアロン型の VR ヘッドセットは，HMD にユー
ザの動きのトラッキングのための機器や，HMD へ映像信号を送るための小型コンピュータ，軽量のバッテリー等を含めたものである．そのため，外部機器への有線接続が全く必要なく，ユーザは VR コンテンツに従い自由に動き回ることができる．また，スラックレールは，遊ぶためおもちゃであると同時に，バランスをとることにる一種のト

図 112a)スラックライン図 2

スラックレール

東洋大学
関西学院大学
aoyagi@toyo.jp© 2019 Information Processing Society of Japan

レーニング器具でもあり，体幹，バランス，集中力を鍛える効果が期待できる [2]．
本システムに期待される効果は VR コンテンツとスラッ175

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Head trackingcamera

VR head set

VRhead set

RGBDcamera
Slack Rails

図 4 システム構成

Slack Rails
図 3 コンセプト

図 5

VR コンテンツ

ストレーションを実施した [3]. 参加者は比較のために，3章で説明したスラックレールと VR コンテンツの統合された「スラックレール」タスクと，VR コンテンツのみでスラックレールを利用せず直接床の上を歩く「スラックレークレールの相乗効果である．すなわち，スラックレールがル無し」タスクを実施した. 参加者はランダムにどちらかVR コンテンツに身体のバランスをとるという要素を付加のタスクを先に実施した後，もう一つを実施した.

し，綱渡りをよりリアルに楽しくすると共に，VR コンテ各タスク後，参加者に，本システムの体験の楽しさ，恐ンツがスラックレールにエンターテインメントの要素を加ろしさ，リアルさ，難しさ，トレーニングによいと感じらえ，トレーニングを楽しく継続できるようにする．

れるかを 7 段階のリッカート法で訪ねた. その結果，難し本研究は，実際に身体のバランスをとるという要素を含さと，トレーニングによいと感じられるかという項目で，む新たな VR 体験の実現に寄与する．ゲーム等のエンター

スラックレールタスクを後に実施した場合にのみ 2 タスクテイメントや，健康維持のためのスポーツ，あるいはス間に差が見られた. この結果の解釈として，著者らは「VRラックラインや他の綱渡り類似体験のシミュレーションへ体験は現実の追体験である」という仮説を構築した.の応用が考えられる．

3. プロトタイプ

本仮説は，VR 内で過去の実世界の体験に似た体験をすると，VR において過去の体験に比べ欠けている情報が体験の記憶で補完されるというものである．つまり，スラッ前節のコンセプトに基づき，評価実験のためのシステム

クレールタスクを先に実施した場合に 2 タスク間に差が無のプロトタイプを開発した．図 4 にプロトタイプの構成をかったのは，スラックレール無しタスクにおいて記憶がス示す．プロトタイプはラップトップ PC(HP， ZBook17)1

ラックレールが与える各種体性感覚を補完したためと解釈

台，VR ヘッドセット (Facebook Technologies， Oculus

した.

Rift DK2)1 台， RGBD カメラ (Microsoft， Kinect v2)1

ただし，公開デモンストレーションの結果は 12 名と非常台，そしてスラックレール 1 本から構成される．本プロトに小さなサンプルで，用いられた質問紙項目も各内容を直タイプでは，評価実験の実施上問題が無いため，スタンド接尋ねる 1 項目ずつのみであり，信頼性に疑問が残るもの

アロン型ではなく外部 PC に接続する VR ヘッドセットをであった. そこで，本研究では，公開デモンストレーショ利用した．

ンと同様のタスクで，VR 体験に関する既存研究において本プロトタイプの基本的な動作は，まず RGBD カメラ

利用実績のある質問紙項目を利用し，サンプルサイズに関がユーザの位置を取得し，PC がユーザ位置を VR コンテしても条件ごとに 20 名という目安 [4] を満たす実験を実施

ンツ内のユーザの身体に反映し，VR ヘッドセットはそれする.

をユーザに見せるというものである．
また，評価実験に向けた VR コンテンツを作成した．作成にはゲームエンジン (Unity Technologies，Unity2017.4.2f2)

5. 評価実験
5.1 目的と方法を用いた．コンテンツの内容は，大阪駅周辺の複合商業施

プロトタイプを用いた提案システムの評価と，「VR 体験

設グランフロント大阪の二つのビルの間に渡されたスラッは現実の追体験である」ことの検証を目的として参加者実クレールを渡るものである．図 5 に本コンテンツの一部を験を実施した．この実験では，比較のために参加者に，4 章示す．システムによってユーザの身体の位置は VR コンテで説明したスラックレールタスクとスラックレール無しタンツ内に反映され，ユーザが実際のスラックレール上を歩スクの 2 つのタスクを行わせた．なお，両方のタスクにおくと，VR コンテンツ内でもスラックレール上を同じよういて VR コンテンツ内ではスラックレールが表示された．に歩く．

4. VR の追体験性
著者らは，既存研究において，本システムの公開デモン© 2019 Information Processing Society of Japan

本実験には 40 名の参加者が参加し，ランダムに 2 つのグループに割り当てられた．1 つ目のグループは，先にスラックレールタスクを実施したのち，スラックレール無しタスクを実施し，もう 1 つはその逆順で実施した．

176

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それぞれのタスクの後，参加者は 19 項目からなる評価どれかを選択するリッカート法で，1 に「そう思わなかっ6た」，7 に「そう思った」というラベルを付けた．質問項目

5としては，VR 内の高所の棒を渡るという似た実験を実施した研究 [5] を参考に，存在感 (presence) の尺度 [6] 及びᅇ⟅

アンケートに回答した．アンケートは 1 から 7 の 7 段階の73て，VR 体験のポジティブな評価，ネガティブな評価，恐2れるか，没入感，VR 酔いの有無について尋ねた．
スラックレールの与える身体のバランスをとるという要素により，各項目において，スラックレールタスクの方が，+*

*+*

*

**

*

*

4

ゲーム体験尺度 [7] と著者らの既存研究 [3] の項目を用い
ろしさ，リアルさ，難しさ，トレーニングによいと感じら*: p < 0.05+: p < 0.10

1
1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1011 1112 1213 1314 1415 1516 1617 1718 18
19 1920䝇䝷䝑䜽䝺䞊䝹

図 6䝇䝷䝑䜽䝺䞊䝹↓䛧䜰䞁䜿䞊䝖㡯┠アンケート各項目と結果の平均，標準偏差スラックレール無しタスクよりも評価が高いと予想される．また，本実験では，スラックレール無しタスクにおいしさ及び難しさに関する項目はすべてが有意あるいは有ては HMD による視覚的な刺激のみを与え，スラックレー意傾向の結果であり，全てスラックレールタスクの方がス

ルタスクにおいてはそれに加えて不安定な環境でバランスラックレール無しタスクより値が大きかった. 残りの，ポをとることによる各種体性感覚が与えられる．このため，ジティブな評価，ネガティブな評価，リアルさ，トレーニ

スラックレール無し，スラックレールの順番だと両者の評ングによいと感じられるか，没入感に関する項目では有意価結果には，刺激の違いによる差が生じると考えられる．

なものとそうでないものが混在していた. VR 酔いの有無

その一方で，「VR 体験は現実の追体験である」という仮説に関する項目は有意差がなかった.

が正しければ，先にスラックレールタスクを実施すると，タスク種類とタスク順序の交互作用については，項目 2

スラックレールタスクで得られた体験がスラックレール無「自分が実際にそこにいる感覚がした。
」(p = 0.044， ηp2 =しタスクを補完して，逆の順番よりも差が小さいことが予0.103)，項目 4「うんざりした。」(p = 0.065， ηp2 = 0.087)，

想される．

項目 10「綱渡りに成功したと感じた。
」(p = 0.018， ηp2 =0.140)，項目 13「周りのことを忘れていた。」(p = 0.058，5.2 結果

ηp2 = 0.092)，項目 18「満足感を得た。」(p = 0.080， ηp2 =アンケートを間隔尺度とみなして，スラックレール，ス0.079)，項目 19「もう一度やりたいと感じた。」(p = 0.024，

ラックレール無しの各タスク後のアンケート回答の比較

ηp2 = 0.127) の 6 つの項目において，有意 (p < 0.05) あるのため，及び各タスク後の回答が，それらを実施する順番

いは有意傾向 (p < 0.10) のタスク種類とタスク順序の間のに影響を受けるか否かを確かめるために，一般線形モデル交互作用が認められた.

による分析を実施した．被験者内因子であるタスク種類

そのうち，「VR 体験は現実の追体験である」という仮説と，被験者間因子であるタスク順序の 2 つを独立変数とし，の通り，スラックレール，スラックレール無しの順番の結アンケート結果の各項目を従属変数とし，分析には SPSS果がスラックレール無し，スラックレールの順番の結果よ24(IBM) を用いた．

りも差が小さかったのは，，項目 2「自分が実際にそこにい図 6 にアンケート各項目のスラックレールタスク後およびスラックレール無しタスク後の結果の平均とタスク種類る感覚がした。
」，項目 4「うんざりした。
」，項目 19「もう一度やりたいと感じた。」の 3 項目のみであった.の主効果の有意差 (p<0.05) 及び有意傾向 (p<0.10) の有無を示す．エラーバーは標準偏差を示す. アンケート項目は5.3 考察

表 1 と対応する番号で示してある. 表 1 はアンケートの各実験結果より，恐ろしさや難しさに関する項目でスラッ

項目の文と著者らが想定した対応する要因，一般線形モデ

クレールタスクはスラックレール無しタスクより高い値がルのタスク種類の主効果，及びタスク種類とタスク順序の得られた. また，項目 10「綱渡りに成功したと感じた。
」の交互作用の p 値及び効果量 (ηp2 ) を示す.

回答ではスラックレールの方がスラックレール無しより有分析の結果，タスク種類の主効果が有意あるいは有意傾

意に低いことを考え合わせると，綱渡りの VR にスラック向であったのは，項目 4，5，6，7，8，10，11，14，15，16

レールを取り入れることで，より恐ろしく難しい体験を作の 10 項目であった. 項目 10， 12 以外の全項目においてスり出すことが強く示唆される.

ラックレールタスクの方がスラックレール無しタスクより値が大きかった.
著者らが想定した，各項目が測定する要因のうち，恐ろ© 2019 Information Processing Society of Japan

その一方で，リアルさや楽しさを含めたポジティブな評
価については，一部有意に高い回答が得られたものの，全てが一貫したものではなかった. 現時点での 1 つの解釈と177

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表 1 アンケート各項目と一般線形モデル分析の結果
タスク種類主タスク種類×効果タスク順序の想定要因

交互作用
項目pηp2p

ηp2

1

VR 体験中に酔いを感じた。

0.301

0.028

1.000

< 0.001

VR 酔い

2

自分が実際にそこにいる感覚がした。 ∗1

0.679

0.005

0.044

0.103

リアルさ

3

トレーニングに良いと思った。

0.471

0.014

0.918

< 0.001

4

うんざりした。

0.065

0.087

0.065

0.087

ネガティブな評価

5

綱渡りに夢中になっていた。 ∗2

0.020

0.135

0.788

0.002

没入感

6

バランスをとるのが難しかった。 ∗2< 0.001

0.379

0.228

0.038

難しさ

7

VR 空間内は現実的に感じた。 ∗1

0.051

0.097

0.724

0.003

リアルさ

8

VR 空間内のスラックレールの上を歩くのは難しかった。

< 0.001

0.353

0.5610.009

難しさ

9

面白かった。

0.575

0.008

0.852

< 0.001

ポジティブな評価

10 綱渡りに成功したと感じた。∗2< 0.001

0.556

0.018

0.140

ポジティブな評価

11 現実世界が見えない状態で歩くことに恐怖を感じた。∗2< 0.001

0.344

0.258

0.034

恐ろしさ

0.795

0.002

0.604

0.007

ネガティブな評価

∗2

0.390

0.020

0.058

0.092

没入感

14 この体験を続けると体幹を鍛えることができると思った。∗2

0.043

0.103

0.934

< 0.001

15 現実世界が見えない状態で歩くことを難しく感じた。

0.007

0.174

0.651

0.005

難しさ

16 綱の高さに恐怖を感じた。

0.032

0.115

0.128

0.060

恐ろしさ

17 いらいらした。

0.013

0.153

0.891

< 0.001

難しさ

18 満足感を得た。 ∗2

0.310

0.027

0.080

0.079

ポジティブな評価

0.672

0.005

0.024

0.127

ポジティブな評価

12 つまらなく感じた。
13 周りのことを忘れていた。

19 もう一度やりたいと感じた。
∗1∗2

トレーニングによい感じ

トレーニングによい感じ

存在感尺度より [6]， ∗2 ゲーム体験尺度より [7]しては，スラックレールの導入によりタスクが難しくなり

援事業 S1411038，JSPS 科研費 16H03225 等の支援によっすぎ，万人にとって楽しめるものではなく，また足元に気て行われた．

を取られ VR 体験に没入できなかったということが考えられる. これらについては，各項目ごとに回答と参加者の属

参考文献

性の関係を詳しく調べる，回答結果に因子分析を実施して[1]因子得点を計算する等，本システムの VR 体験に与える影響についてさらなる分析が必要である.

[2]

また，「VR 体験は現実の追体験である」という仮説に関しては，支持するものは 19 項目のうち 3 項目であり全体と[3]して仮説が支持されたとは言い難い. 今後，この 3 項目と他の項目の違いや，仮説を支持するような回答をした参加者を抽出してその回答の構造を詳しく分析する必要がある.

[4]

6. おわりに本研究では既存の綱渡りシミュレーションの VR システ[5]ムに比べより楽しくリアルな体験を作り出すための，VRヘッドセットとスラックレールを用いた綱渡り体験システ
ムを提案した. システムのコンセプトを提案し，そのプロ[6]トタイプと VR コンテンツを開発して，参加者実験を通して評価した. その結果，本システムの作り出す体験は，楽しさやリアルさの点では評価が分かれた. しかし，難しく恐ろしい VR 体験を作り出すことに寄与することが示唆された. 今後分析を進め，本システムの VR 体験に与える影[7]

一般社団法人日本スラックライン連盟 教育部: スラックラ
イン安全マニュアル, 2018 年 12 月 24 日 アクセス, 入手先⟨http://jsfed.jp/basic.html⟩ (2017).
Gililita inc.: Slack Rails, 2018 年 12 月 24 日 アクセス, 入
手先 ⟨https://slackrail.jp/⟩ (2018)
田中 敦子，福森 聡, 青柳 西蔵, 山本 倫也: VR ヘッドセットを用いたスラックレール体験システムの開発, SI2018(計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会),
2D1-12, (2018).
Simmon J. P., Nelson L. D., and Simonshon U.: FalsePositive Psychology Undisclosed Flexibility in Data Collection and Analysis Allows Presenting Anything as Significant, Psychological Science, Vol. 22, No. 11, pp. 13591366, (2011).
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IJsselsteijn W. A., and de Kort Y.A.W., and Poels K.:
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響を明らかにしてゆきたい.
謝辞 本研究の一部は，私立大学戦略的研究基盤形成支© 2019 Information Processing Society of Japan178