複数のカメラ操作を連動させる地図ナビゲーション手法の提案
藤 田 和 之†朝 日 元 生†

高
北

嶋
村

和
喜

毅†
文†

築 谷 喬 之†岸 野 文 郎†ユーザによるパン操作に複数のカメラ操作を連動させ，効率良くビューポートを獲得することができる地図ナビゲーション手法である Pan sync Zoom (PsZ) と Pan sync Zoom and Tilt (PsZT)を提案する．2 次元の地図を俯瞰する 3 次元的なカメラ視点をメタファとして用い，PsZ ではズーム
を，PsZT ではズームとチルトをパンに連動させ，出発地と現在地を常にビューポートに収めるよう制御する．これら 2 手法を従来手法である Pan & Zoom (PZ) と，地図上オブジェクト探索タスクと位置把握タスクからなる評価実験において比較した結果，提案した 2 手法が PZ に比べ高速にオブジェクトを探索することができ，2 地点の位置把握に慣れを必要としないことがわかった．

A Proposal of Map Navigation Techniques
Synchronizing Multiple Camera Controls
Kazuyuki Fujita,† Kazuki Takashima,† Takayuki Tsukitani,†
Motoo Asahi,† Yoshifumi Kitamura† and Fumio Kishino†
We propose two novel techniques, Pan sync Zoom (PsZ) and Pan sync Zoom and Tilt
(PsZT) which utilize synchronized multiple camera controls for searching tasks on map navigations. In these techniques, zooming and tilting operations of the camera are automaticallycoupled with the user’s panning operations so that the viewport contains two locations (e.g.,
departure and destination). We conducted an experiment to evaluate PsZ and PsZT comparing with Pan & Zoom (PZ). We found that PsZ and PsZT are more eﬀective than PZ
for reducing task completion time and maintaining user’s spatial recognition of relationshipbetween the two locations on a map.

1. は じ め に次元的なカメラ操作の課題として考えられつつある4) ．
地図ナビゲーションを支援する研究はこれまでに数

Google Maps などの地図配信サービスが普及して多くなされており，画面外のオブジェクトへ自動的におり，地図ナビゲーションを利用する機会が増えていスクロールする手法7),11) ，詳細と大局を同時にビューる．地図はディスプレイの表示領域であるビューポー

ポートに表示する手法3) ，パンとズームに加え，カメトに比べて広大な情報空間を持つため，目的のビュー

ラの上下の傾きであるチルトを導入している手法4),12)

ポートを効率的に得るにはスクロールやズームの操作などが提案されている．しかし，これらの先行研究でが必要で，またこれらの操作をうまく切り替える必要

は複数の独立したカメラ操作を明示的に切り替える必がある．そのため，地図ナビゲーションにおけるオブ

要があり，観察しているオブジェクトを意に反して画ジェクト探索等のタスクは Graphical User Interface

面外に出してしまうことも多く，操作が煩雑になりや(GUI) の操作の中でも比較的難しいとされている．こすい．また，近年ではペンデバイスや指などの直接入れらスクロールとズームの操作は，通常地図に対し力を用いたデバイスが普及してきているが，この環境て直接行われるものであるが，地図を上空から俯瞰すではスライダバーなどによってズームの操作をするこるカメラの水平方向の制御 (パン) と鉛直方向の制御とが多く，主なインタラクションであるドラッグによ(ズーム) といったカメラ操作と捉えることができ，最るパン操作との切り替えがスムーズでない．人が物を近では，単に 2 次元のインタラクションというより 3

観察する際，視点の水平方向または鉛直方向の移動は† 大阪大学 大学院情報科学研究科
Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University

それぞれ独立でなく，それらを連動させて動かすため，目的とするコンテンツを最適な視点から観察するためには，パンやズームといった複数のカメラ操作を連動

情報処理学会 インタラクション 2009

させることが妥当であると考えられる．さらに，地図
ナビゲーションにおけるタスクの性質を考慮したカメ
ラ連動の条件を設けることで，ユーザの単純な入力によって自動的にカメラが最適な位置に制御され，効率的に意図するビューポートを獲得することができると考えられる．
そこで本研究では，複数のカメラ操作を連動させる
図1

地図ナビゲーション手法について検討することを目的

Perspective Viewingとし，パン操作にズームが連動する Pan sync Zoom

することができるが，正確な位置関係の情報は若干失(PsZ) と，ズームとチルトが連動する Pan sync Zoom

われる．また，注目する部分の詳細を大きく表示し，そand Tilt (PsZT) を提案する．これら 2 手法は，地図の周辺の情報を別の領域に小さく表示する Overview

ナビゲーションにおいて頻繁に行われるタスクである+ Detail という手法もあり，Google Maps などの地

オブジェクト探索および道順把握を想定して，出発地

図配信サービスにおいて一般的に用いられている．

と現在地の 2 地点を常にビューポート内に収めること

Igarashi らは，スクロールにズームを連動させるナをカメラ連動の条件としており，ユーザによるパン操

ビゲーション手法 SDAZ を提案している6) ．SDAZ で作に連動して自動的にズームやチルトがなされる．こは，スクロール速度と画面スケールの積が一定となれにより，ユーザはドラッグ操作をするだけで，出発るように制御され，高速にスクロールすると自動的に地から現在地までの道順や相対的な位置関係を常に得

ズームアウトされる．これにより画面が不鮮明になるながら探索することができる．本論文では，提案することを防ぐと同時に，大局を把握しやすいビューポー

PsZ および PsZT の概要について述べ，その後，地図トを得られる．

上オブジェクト探索タスクおよび位置把握タスクから

2.3 カメラのメタファを用いたナビゲーション手法
ビューポートを効率良く獲得するためのアプローチ

なる評価実験とその結果について述べる．

として，情報を上空から俯瞰するカメラのメタファを

2. 関 連 研 究用いるものがある．代表的なものに，パンとズームの2.1 スクロール支援手法

2 つのカメラ操作によるナビゲーション手法 Pan &画面外の情報へ高速にアクセスするため，スクロー

Zoom (PZ) が挙げられ，地図やドキュメントのナビ

ルを支援する研究が数多くなされている．Smith らは，ゲーションにおいて広く用いられている．また，PZ

ドキュメントのスクロールにおいてスクロールバーをは GUI 操作にも適用されており9) ，ウインドウとア

用いず，カーソルを円形に巡回運動させる手法を提案

イコンを主体とした GUI の代替手段として提案され

10)

している

．地図ナビゲーションにおけるスクロールている．

支援手法も多数提案されており，Baudisch らは，画

近年ではパンとズームだけでなく，カメラの上下の面外オブジェクトを中心とした円弧の一部を画面端に傾きであるチルトの導入も検討されている．Guiard

表示させることで，そのオブジェクトの位置を推測可らは，チルトをドキュメントのナビゲーションに適用能とする技術 Halo を提案している ．Irani らは，画した Perspective Viewing を提案している4) ．図 1 に

面外オブジェクトのコピーをカーソル付近に生成し，Perspective Viewing の概要を示す．チルトにより，パそのコピーがクリックされたオブジェクトへ自動的にンやズームの操作なしに遠くの領域にあるコンテンツ

1)

7)

スクロールする Hop を提案している ．我々の研究でを表示させることが可能になる．しかし，カメラ操作

も，ポインティング動作で画面外オブジェクトを獲得の自由度が高くなるのに伴い必要となる操作の種類もできるナビゲーション手法 DuH11) を提案している．

増え，操作が煩雑になることが問題として指摘できる．

2.2 ズーム手法

複数のカメラ操作を連動させてユーザにかかる物理

ズームインすると大局像が得られず，ズームアウト

的負荷を軽減させるナビゲーション手法も提案されてすると詳細な情報が得られないというトレードオフをいる．Tan らは，SDAZ のコンセプトを 3 次元仮想解消するための試みが数多く検討されている．Furnas

環境内でのナビゲーションに適用した Speed-coupled

らは，注目している部分を拡大し，拡大部とその他とFlying with Orbiting を提案している12) ．この手法で3)は，ユーザが指定したオブジェクトを常にビューポーを提案している．この手法は詳細と大局を同時に表示

トに収めながら，オブジェクトを中心とした円周上をの間を滑らかな歪みを用いて表現する Fisheye view

カメラの高さ (Height)

複数のカメラ操作を連動させる地図ナビゲーション手法の提案

カメラが移動する．高速にカメラが移動するときは自動的にズームおよびチルトされ，詳細と大局のビュー
ポートをシームレスに切り替えることができる．Khan
らは，3 次元オブジェクトの表面を観察する際に，カメラのパン，ズーム，注視点を中心とした円周上の動きであるタンブルの 3 つのカメラ操作の切り替えを自動化し，ドラッグ操作のみによって適切なビューポー

出発地 O

トが得られるナビゲーション手法 HoverCam を提案

図2

している8) ．我々の研究でも，観察者のカメラ視点とr

R

Pan sync Zoom (PsZ) のカメラ操作

観察者を俯瞰するカメラ視点を連動させ，両方のカメ
ラ操作を同時に操作することにより，大局的な情報を直感的な操作で得ることができる座標系対連動法を提

O

O

R
r

r
P

案している2) ．

P

パ

ン

操

3. 提 案 手 法
3.1 概

R

作

(a)
(b)
図 3 PsZ のビューポート遷移の様子

要

地図配信サービスで一般的に用いられている PZ の問題点としては，パンとズームの 2 つの独立したカにカメラのチルトを適用している Perspective View-

メラ操作を明示的に組み合わせる必要があり，ユーザ

ing4) では，複数の場所を訪れるナビゲーションタスに複雑な操作を要求することが挙げられる．ペンデバ

クにおいて高いパフォーマンスであることが報告され

イスや指による直接入力の環境では，スライダバーやており5) ，カメラ操作としてチルトが有効であること

ピンチイン，ピンチアウト13) などの，ズームに特化が示されている．

された別の操作が必要になり，パンとズームのカメラ
7)

そこで，複数のカメラ操作を連動させ，出発地と11)

現在地の 2 地点を収めるビューポートを効率良く得

では PZ に比べ高速にターゲットへ到達できることがることができるナビゲーション手法 Pan sync Zoom

報告されているが，スクロール中に大局の情報を得ら(PsZ)，Pan sync Zoom and Tilt (PsZT) を提案す

れず，操作を繰り返すうちに現在地を見失う恐れがある．これら 2 手法は，いずれも 2 次元の地図を俯瞰る．また，詳細と大局を同時に表示することができる

する 3 次元的なカメラ視点をメタファとして用いておFisheye View3) や Overview + Detail などの手法は，り，ユーザによるパンの操作に連動させてズームおよ

詳細と大局との対応関係を認識するための負荷が大きびチルトし，常に出発地，現在地をビューポートに収く，特に地図上の 2 地点間の相対的な位置関係を把握

める．ユーザはパン操作のみによってビューポートをするためのビューポートを得る操作は困難である．

制御することができ，ホイールなどの付加的な機構を一方で，複数のカメラ操作を連動させて用いるナビ

持たないペンデバイスや指などでも同様の操作で扱う

操作の切り替えがスムーズでない．Hop

や DuH

8),12)

ゲーション手法では操作の簡単化が図られている

ことができる．

が，カメラの制御方法は扱う情報の種類や想定するタ

3.2 Pan sync Zoom

スクに依存しており，地図ナビゲーションにおけるタ

出発地を O，現在地を P とし，OP 間の地図上のスクを想定したカメラ連動の条件について検討され距離を r とする．出発地 O はユーザの指定する地点，ている例は少ない．この条件には様々なものが考えら

現在地 P は常にビューポート中心の地点とする．ただれるが，地図ナビゲーションにおいて頻繁に行われる

し，出発地 O の初期位置は P と同じ位置としている．

タスクである目的地の探索および目的地までの道順把PsZ のカメラ操作の概要を図 2 に示し，例として握を考慮した場合，出発地を常にビューポートに収め

左上方向へパンしたときのビューポートの遷移を図 3るというカメラ条件が考えられる．この条件により，に示す．PsZ では，r がある閾値 R より小さい場合はユーザは探索時にズーム操作を意識することなく，出通常のパンの操作によるスクロールとなる (図 3(a))．

発地から現在地までの相対的な位置関係の情報を得る

R より大きい場合にはパンの操作に連動して自動的にことができ，操作の簡単化と同時に認知的負荷の軽減

ズームアウトされ (図 3(b))，このときのズームの割も期待される．また，ドキュメントのナビゲーション

合と閾値 R は見かけ上の r の長さが一定となるよう

カメラの高さ (Height)

情報処理学会 インタラクション 2009

カメラの傾き (Tilt)

出発地 O
図4

図 6 実験風景r

R′

Pan sync Zoom and Tilt (PsZT) のカメラ操作によく用いられる PZ と比較する実験を行う．先行研
究では，ナビゲーション手法の評価にはターゲットを

O

R′
r

O

R′
r

探索するタスクがよく用いられているが，実際の地図
P

P

パ

ン

ナビゲーションでは，目的地を発見することだけでな
く，出発地から目的地までの相対的な位置関係の情報を得ることも同時に必要としている場合が多くあると

操

作

(a)
(b)
図 5 PsZT のビューポート制御の様子考えられる．そこで本実験では，ターゲットの探索タ
スクに加え，位置把握タスクを行う．ただし，ターゲッ
トをいかに素早く認識できるかというよりも，ビューに決定している．この長さをビューポートの短辺の半ポートをいかにうまく制御できるかという側面から提分の長さとすることで，出発地と現在地を常にビュー

案手法のパフォーマンスを測定するため，探索タスク

ポート内に収めるような視点を常に得ることができる．

では，システムが明示的にターゲットを提示し，それまた，ユーザが出発地を任意の位置に置き直すことがを探索して獲得する基本的なものとする．さらに，パ

でき，置き直し後は新たな出発地がビューポートの中ン操作のみによって行うことによる有効性を評価する

心となるようにズームインされる．

ため，実験にはペンデバイスを用いる．

4.2 実 験 環 境

3.3 Pan sync Zoom and Tilt
PsZT のカメラ操作の概要を図 4 に示し，例として実験用アプリケーションは Microsoft 社の Visual

左上方向へパンしたときのビューポートの遷移を図 5

C++ 2005 を用いて実装し，タブレット PC (lenovoに示す．PsZT では，前述した距離 r が閾値 R′ より社, X61, CPU: Core 2 Duo L7500, 1.6 GHz, RAM:

小さい場合はパンの操作に連動して自動的にチルトすDDR2-SDRAM 2 GB, OS: Windows Vista Ulti-

る．チルトは通常カメラの上下の傾きのことを表すが，mate, ディスプレイ: 12.1 インチ TFT 液晶ディスここでは図 4 に示すような，出発地 O の方向への傾プレイ) を，1,024 × 768 pixels の解像度で使用する．

きとする．r が大きくなるほど傾く角度は線形的に大入力には X61 に付属する電磁誘導方式のペンデバイ

きくなり (図 5(a))，R′ と等しくなったときに最も大スを用いる．ペンデバイスで画面をタッチすると左ク′きく傾く．r が R より大きくなると，カメラは最も

リック，ペン先付近にあるボタンを押しながら画面に大きく傾いた状態を保持しながらパンに連動して自動タッチすると右クリックとして認識される．実験風景

的にズームアウトする (図 5(b))．このカメラ操作にを図 6 に示す．

より，出発地をビューポートに収めながら現在地周辺

4.3 被 験 者の情報を大きく表示することができる．また，PsZ と被験者は男性 9 名，女性 3 名の合計 12 名で平均同様に出発地を置き直すことができる．

PsZT では，出発地をビューポートに収めるための′24.5 歳の大学生または大学院生である．全員が正常視力あるいは正常矯正視力で，右利きである．また，全

ズームとチルトの割合，および閾値 R はそれぞれ一員がほぼ毎日計算機を利用しているが，ペンデバイス

意に定まらないため，予備実験によってこれらの値をの利用経験があるのは 2 人である．実験前には説明と決定している．

同意がなされており，実験は全員右手で行う．

4. 評 価 実 験
4.1 概

要

前章で提案した PsZ, PsZT を評価するため，一般的

4.4 実 験 計 画
実験はナビゲーション手法 (PsZ, PsZT, PZ)，ター
ゲット距離 (1,000, 1,800, 2,600 pixels) に関する 2 要
因反復実験であり，この組み合わせによる 9 条件をそ

複数のカメラ操作を連動させる地図ナビゲーション手法の提案

図 7 探索タスクの初期画面

図 8 位置把握タスクの初期画面

れぞれ 8 回反復する．ターゲット方向は 45 度ずつ 8

4.5 探索タスク

通りとし，8 反復にそれぞれ 1 回ずつ含まれる．また，探索タスクでは図 7 に示すように，赤色の三角

ターゲット位置の上下方向，左右方向それぞれについ形で示される出発地をビューポートの中心とした，てターゲット距離の 20% 以内の誤差でばらつきを持

initHeight における地図を初期画面として提示する．

たせる．ナビゲーション手法を提示する順序は被験者

ただし，常に地図画像の中心に出発地を置くものとす間でカウンターバランスを取り，ターゲット距離や方る．また，探索に極端に時間がかかることを防ぐため，

向はランダムとする．

目的地のおおよその方向がわかっている状況を想定し，探索タスクでの難易度を統制するため，カメラの初

地図を 4 つの格子に分割したうちターゲットのある期状態での高さ (initHeight)，ズームアウトできる領域を緑色の矢印で示す．例えば，図 7 は出発地か最大の高さ (maxHeight) をナビゲーション手法間ら見て左上の領域にターゲットがあることを表していで統一する．また，ズームアウトするにつれて本来はる．これらの条件で，被験者は PZ, PsZ, PsZT のいターゲットを認識できなくするべきであるが，本実験

ずれかのナビゲーション手法を用いて青色のターゲッ

ではターゲットを視認するのにかかる時間によってタトを獲得する．ただし，threHeight よりもズームア

スクパフォーマンスが左右されるのを防ぐため，ズー

ウトした状態では，ターゲットは緑色となりクリック

ムアウトされた状態でもターゲットを認識できるようできなくなるため，ターゲット獲得には threHeight

表示し，カメラの高さがある閾値 (threHeight) よりより小さくなるズームインが必要である．ズームイン

低い状態でないとターゲットを獲得できないよう設定とズームアウトの際は滑らかにアニメーションさせ，する．これは，ズームインしてオブジェクトの詳細をアニメーション時間は 1 回あたり 0.5 秒とする．また，確認するという動作を想定している．なお，本実験で位置把握タスクのための距離感の手がかりとして，画は threHeight，maxHeight をそれぞれ initHeight

面左下に地図上での 100 m の距離を表す線分を表示の 2 倍，5 倍としている．

する．この線分はズームに伴い動的に伸縮する．

2 地点間の位置関係を把握する必要がある状況の一

4.5.1 PZ

例として，1km 未満の目的地へ徒歩で移動することを一般的な地図サービスと同様の操作によってナビ想定し，地図の縮尺 (initHeight において約 1400 分

ゲーションする．パンはドラッグにより操作され，ドの 1) を決定する．地図画像は，ターゲットを探索する

ラッグした量だけ地図もスクロールする．ズームは，際のノイズとして，またはターゲットの位置把握のた

ダブルクリックによる方法とスライダバーによる方法

めの情報として提示するため，3ヶ国 (日本，ドイツ，の 2 種類を任意で使用する．ダブルクリックには 2 倍ブラジル) の，極端に目立つランドマーク等のない中のスケールとなるズームイン，右ダブルクリックには 2規模程度の都市とし，グレースケールのものを用いる．

分の 1 のスケールとなるズームアウトを割り当て，い

実験終了後には，いずれの被験者もこれらの地図中のずれもクリックした位置を中心として地図を拡大，縮都市に関する知識がないことを確認している．地図画

小する．スライダバーは画面右上に常に表示し，目盛像のサイズは，8 方向のターゲット距離を十分に収めりのサイズは 30 × 150 pixels，つまみのサイズは 30られる大きさ (initHeight において 10,500 × 7,500

× 16 pixels である．スライダの上限を initHeight，

pixels) とする．ターゲットサイズは，地図上に点在

下限を maxHeight としており，つまみをドラッグすしているオブジェクトの大きさに合わせ，initHeight

ることや，スライダの目盛りをクリックすることによにおいて 30 pixels とする．

り，ズームレベルが変更される．

60

PZ
PsZ
PsZT

10
8
6
4
2
0

PZ
PsZ
PsZT

50

Error [pixel]

Mean task completion time [s]情報処理学会 インタラクション 2009
12

40
30
20
10

1000

1800

0

2600

1000

Target distance [pixel]
図9ターゲット距離 vs. 探索タスク完了時間

1800

2600

Target distance [pixel]
図 10ターゲット距離 vs. 位置把握の誤差4.5.2 PsZ・PsZTれる．また，ダブルクリックした場所に出発地を置
き直し，その場所をビューポートの中心とするよう

initHeight までズームインされる．本実験では，ズー
ムアウトし続けるとカメラの高さが maxHeight に達Error [pixel]に，パンに連動して自動的にズームおよびチルトさ

PZ
PsZ
PsZT

52

パンはドラッグにより操作され，前章で述べたよう

48
44
40
36

1

2

なくなるが，どのターゲット距離の条件においても出

3

Phase

し，それ以上出発地から遠ざかる方向へのパンができ
図 11

フェーズ vs. 位置把握の誤差

発地を置き直さずにターゲットをビューポートに捕え

4.8 実 験 結 果

ることができる．ただし，最も短いターゲット距離以

図 9 に，各ナビゲーション手法におけるターゲッ

外ではターゲット発見のために threHeight を超えてト距離と探索タスク完了時間の関係を示す．ターゲッ

ズームアウトする必要があり，獲得には出発地の置きト距離とナビゲーション手法の 2 要因がタスク完了

直しを必須とする．

時間に与える影響を 2 要因分散分析により分析し4.6 位置把握タスク

た結果，タスク完了時間に関してナビゲーション手

位置把握タスクの初期画面を図 8 に示す．位置把握法 (F (2, 22) = 23.2, p < .01) とターゲット距離

タスクは，探索タスクでのターゲットの位置を，地図(F (2, 22) = 56.5, p < .01) ともに主効果が見られ，の全体図を見て推測するタスクであり，ナビゲーショ

ナビゲーション手法とターゲット距離の交互作用が認ン時に得られた距離感や方向感覚の正確さを測定する．

められた (F (4, 44) = 4.07, p < .01)．ナビゲーショ

ターゲット周辺の道路や川などのコンテキストの情報ン手法の主効果について Bonferroni の多重比較を行っはこの測定の妨げとなる可能性があるため，地図の全た結果，PZ と PsZ 間，PZ と PsZT 間に有意差が見体図のうち，探索タスクでのターゲットを含む 4 分のられた．ターゲット距離についても同様の比較を行っ

1 の領域を非表示とする．ただし，探索タスク開始時たところ，全ての水準間で有意差が確認された．また，のビューポートの領域部分は表示する．また，探索タ

交互作用について単純主効果を分析したところ，PZ

スクと同様に，100 m の距離を表す線分を表示する．

はターゲット距離が長くなるのにつれて有意にタスク

4.7 実 験 手 順

完了時間が増加しているのに対し，PsZ と PsZT で探索タスクと位置把握タスクの 2 つのタスクを 1 試

はターゲット距離 1,800 pixels と 2,600 pixels 間に行とし，1 被験者あたり 72 試行する．探索タスクで有意差は見られなかった．これは，PsZ と PsZT ではできるだけ早くターゲットを獲得するよう教示を与は長いターゲット距離でも探索するのにかかる時間がえ，タスク完了時間を計測する．この後の位置把握タ

あまり増大しないことを示している．ナビゲーション

スクでは，推測したターゲット位置をできるだけ正確手法をターゲット距離ごとに比較すると，ターゲットに指定するよう教示を与え，推測した位置と実際の位

距離 1,000 pixels では PsZ と PsZT 間以外に，1,800

置との誤差の距離を測定する．また，全試行が終了しpixels では PZ と PsZ 間に，2,600 pixels では PZ とた後，各ナビゲーション手法の主観評価を 7 段階尺度

PsZT 間以外にそれぞれ有意差が見られた．

で測定する．練習は，各ナビゲーション手法に慣れる

図 10 に，各ナビゲーション手法におけるターゲッ

まで，20 回を限度に行う．実験時間は練習を含めてト距離と位置把握タスクでの誤差の関係を示す．ター

40〜50 分程度である．

ゲット距離とナビゲーション手法の 2 要因が位置把複数のカメラ操作を連動させる地図ナビゲーション手法の提案

握の誤差に与える影響を 2 要因分散分析により分析であると考えられる．また，PsZ と PsZT のターゲッした結果，ナビゲーション手法に主効果は見られず

ト距離 1,000 pixels と 1,800 pixels 間で有意差が認(F (2, 22) = 0.492, p > .05)，ターゲット距離にはめられたのは，出発地の置き直しにかかる時間の影響

主効果が見られた (F (2, 22) = 19.1, p < .01)．これであると考えられる．以上のことから，PsZ と PsZTについて Bonferroni の多重比較を行った結果，1,000は詳細と大局のビューポートをスムーズに切り替えら

pixels と 1,800 pixels 間以外に有意差が見られた．

れ，直感的に操作できていたと考えられ，複数のカメ

位置把握タスクは慣れによる影響が大きいと考えら

ラ操作を連動させる地図ナビゲーション手法は有効でれるため，ナビゲーション手法ごとの，各ターゲットあるといえる．したがって，詳細と大局の対応関係を

距離 8 反復を 3 回，3 回，2 回の 3 つのフェーズに分比較的把握しづらいと考えられる Fisheye view3) やけて分析した．図 11 に，各ナビゲーション手法におOverview + Detail などの手法と比較しても高いパ

けるフェーズと位置把握タスクの誤差との関係を示す．

フォーマンスが得られるのではないかと推測される．

ナビゲーション手法とフェーズの 2 要因が位置把握のPZ は，普段から使い慣れている被験者が多く，誤差に与える影響を 2 要因分散分析により分析した結ビューポートの操作方法に戸惑う様子はほとんど見果，ナビゲーション手法 (F (2, 22) = 0.473, p > .05)，

受けられなかった．また，ドラッグした量だけスク

フェーズ (F (2, 22) = 3.35, p > .05) ともに主効果はロールされるため，距離感が掴みやすいという意見も見られなかったが，ナビゲーション手法とフェーズにあった．しかし，パンとズームのカメラ操作が独立し交互作用が見られた (F (4, 44) = 3.79, p < .05)．こているために操作量が多いだけでなく，ターゲット距

れについて単純主効果を分析したところ，PZ におけ

離に関わらず maxHeight 付近まで一旦ズームアウト

るフェーズ 1 とフェーズ 2 の間に有意差が認められし，ターゲット発見後に再びズームインするといったた．これは，PZ のみが慣れに時間を要していたこと

非効率的なカメラ操作が多く見られた．これにより他を示している．

の 2 手法に比べて探索に時間を長く費やし，地図を把7 段階評定 (7：良い，1：悪い) での被験者による主握することに意識を向けられなかったと考えられる．

観評価の平均は，PsZ (6.08 ポイント，標準偏差 1.19),

PsZ は，探索タスクにおいて，すべてのターゲット

PsZT (4.58 ポイント，標準偏差 1.50)，PZ (4.08 ポイ

距離で安定して高いパフォーマンスであった．主観評

ント，標準偏差 1.61) の順に高い結果となった．また，

価も 3 手法の中で最も良い評価となり，操作量が少な

被験者 12 人のうち 10 人が PsZ を，1 人が PsZT を，い，位置把握しやすいなど，概ね肯定的な意見が得ら

1 人が PZ を，それぞれ最も好ましいナビゲーション

れた．一方，PsZT ではターゲット距離が 1,000 pixels

手法として選んだ．

のとき 3 手法の中で最も高速にターゲットを探索でき

5. 議

論

たが，1,800 pixels と 2,600 pixels では PsZ に比べて遅くなっている．これは，チルトにより PsZ に比評価実験により PsZ と PsZT は，PZ に比べて高速

べて広い領域をビューポートに収めることができる反にオブジェクトを探索することが可能であり，2 地点

面，地図が変形して表示され，閲覧する角度によっての位置把握に学習を必要としない手法であることがわ

はユーザの見慣れないカメラアングルとなっていたか

かった．また，PsZ と PsZT では自動的にカメラの高らであると考えられる．変形による影響はターゲットさが変わるため，ドラッグ量に対するビューポート上

距離が長くなるほど大きくなり，ターゲットを発見しでの地図のスクロール量が異なっている．しかし，こづらく，距離感や方向感覚を失わせる印象を被験者にのことに対して否定的な印象を持った被験者はおらず，与えたと考えられ，チルトの方法やチルトさせる割合

操作の直感性も失っていないと考えられる．

についてより詳細に検討する必要がある．

探索タスクにおいて，PZ ではターゲット距離が長今回行った探索タスクは比較的小さな移動を想定し，くなるほどタスク完了時間も増加しているのに対し，この条件において提案手法の有効性が確認された．しPsZ と PsZT ではターゲット距離 1,800 pixels と 2,600

かし，目的地までの距離がさらに遠くなると，出発地

pixels 間に差は見られなかった．これは，PZ ではターと現在地をビューポートに収めるためのカメラ位置もゲットが遠くなるほど 2 つのカメラ操作の切り替えが高くなり，地図上のオブジェクトを認識できないほど煩雑になるのに対し，PsZ と PsZT では速やかに大ズームアウトされてしまうことが考えられる．この改局のビューポートを得られ，ターゲット距離にさほど

善案として，出発地と現在地との距離がある閾値を超依存しない探索が可能となっていたことが大きな要因

えるとカメラを連動させる条件を切り替える方法が考情報処理学会 インタラクション 2009

えられるが，このための閾値となる PsZ と PsZT のた結果，PsZ，PsZT は PZ に比べて高速にオブジェ

有効範囲を明らかにする必要がある．また，ダブルク

クトを探索することができ，地図上の 2 地点の位置把

リックによって出発地を置き直すと元の出発地の情報

握に学習を必要としなかった．これらのことから，提を失い，現在地がわからなくなるという意見があった．

案した 2 手法の有効性を確認できた．今後は，提案手

これに対しては，過去の出発地を記憶する方法，出発法の有効範囲の調査やズームやチルト量のモデル化，地と現在地の 2 地点だけでなく任意の複数点をビュー

位置把握の正確さを測定する実験方法の確立が課題でポートに収める方法などが考えられ，機能性と操作のある．

複雑さとのトレードオフを考慮して検討したい．
図 10 に示した位置把握タスクの結果では手法間に有意な差は見られなかったが，位置把握タスクを課すことによって探索タスクが単調作業になることを避け，
より現実的な状況を被験者が想定できたと考えられ，
このようなタスクを課すことは有効であるといえる．
また，手法間に差が見られなかったにも関わらず，多くの被験者は PZ や PsZ に比べ，PsZT では位置把握するのが難しいという印象を持っていた．これは，ターゲットの位置によって地図上の道路や川などの情報が位置把握の手がかりになる場合があったことや，
地図上の 100 m を表す線分の長さを記憶する被験者がいたことなど，ナビゲーション手法に依存しない要因があったと考えられ，タスク条件について今後もより詳細に検討し，実験方法の確立を目指したい．また，
位置把握の主観評価と客観評価を区別して考慮しなければならない可能性もあり，今後も両者の差異について注意して評価していきたい．
今後は，提案手法におけるズームやチルトの割合の最適値を調査することに加え，経路追跡や点在する複数のターゲットの獲得など，より実際の地図ナビゲー
ションに近いタスクでも提案手法のパフォーマンスについて評価し，地図ナビゲーション手法としてのガイ
ドラインを見出してゆく予定である．また，今回提案した手法では，出発地と現在地を常にビューポートに収めることをカメラ連動の条件としたが，この他にもドラッグ中の距離や地図のオブジェクト密度など，様々な条件を試したい．

6. ま と め
地図上のオブジェクトを効率的に獲得し，出発地と現在地の 2 地点の位置関係を把握することができる
地図ナビゲーション手法として，ユーザによるパン操作に連動させて自動的にズームする Pan sync Zoom

(PsZ)，自動的にズームおよびチルトする Pan sync
Zoom and Tilt (PsZT) を提案した．
これらのナビゲーション手法を，地図上オブジェク
トの探索タスク，位置把握タスクからなる評価実験によって従来手法である Pan & Zoom (PZ) と比較し謝辞 本研究の一部は，文部科学省グローバル COE
プログラム（研究拠点形成費）の助成によるものである．

参 考

文

献

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