Kinect センサーを用いた当たり判定をふくむ アプリケーションの開発

Kinect センサーを用いた当たり判定をふくむ
アプリケーションの開発
11HI0153 氏名 竹島琢朗 （指導教員：鈴木 隆宏）
１．まえがき
3. もぐら叩きゲームの開発
Kinect センサーは、米国のマイクロソフト社から発売さ
れたジェスチャーや音声認識によって操作できるデバイス
本研究で作成したもぐら叩きゲームの流れを以下に示す。
①
である。Kinect センサーは xbox360 というテレビゲーム
の付属品として発売されたが、後に Windows PC 用のソ
ら叩きゲームが始まる。
②
フトウェア開発キッド(SDK : Software Development Kit)
も公開されており、これを用いて様々なアプリケーション
スタート画面で「スタートボタン」に触れると、もぐ
ゲーム画面では、1 番から 16 番までのもぐらが一つず
つ決められた位置に表示される。
③
最後のもぐらを叩くと経過時間が表示される。
を開発できる。しかし、Kinect センサーの性能限界や PC
なお、もぐらの当たり判定については、もぐらの座標と
での処理負荷の問題により、画面に表示されたボタンがユ
右手または左手の Kinect センサーに近い方の座標との距
ーザの意図通りに反応しないことがある。
離で行っている。この距離がある値以下の場合に「当たり」
本研究では Kinect for Windows センサーを用いてもぐ
と判定している。
ら叩きゲームを作り、ストレス無く遊べるもぐらの位置や
図 1 にもぐら叩きゲームの画面の例を示す。この図は、2
当たり判定の範囲を評価している。さらに、もぐら叩きゲ
番目のもぐらが表示された所を示している。
ームの評価結果をもとに、スムーズに操作できる Yes/No
クイズを作成している。
２．Kinect センサー
以下に Kinect センサーの主な仕様を示す。
・距離センサー
深度センサーとも呼ばれている。赤外線プロジェクターか
ら照射した無数の点を赤外線カメラで撮影する事により、
赤外線カメラに映る30 万以上の点の距離を測る事が出来
図 1 もぐら叩きゲームの画面
る。
（物体までの奥行き情報を得られ、
人の位置や全身の関
節の動きがわかる。
）
４．もぐら叩きゲームの評価
・映像センサー
RGB カメラとも呼ばれ、異なった 3 本のワイヤで 3 色(赤、
本研究ではストレス無く遊べるもぐらの出現座標や当た
緑、青)の信号を取得し、鮮明なカラー画像を作成する。
り判定の範囲を調べるため、20 代男女 4 名を対象にゲーム
・加速度センサー
の評価を行った。Kinect センサーを PC ディスプレイの前
物体の加速度(速度の変化率)を計測するための装置である。 に置き、
Kinect センサーと評価者との距離を 145cm とした。
一定時間に速度がどれだけ変化したかを計測する。
評価の最初に、画面中央のスタートボタンが叩き易いよう
・傾斜モーター
にセンサーの向きと傾斜を調整した。評価で用いたもぐら
上下の角度調整(±27°範囲で稼働)が可能である。
の座標を表１に示す。また、もぐらの当たり判定の範囲（も
・指向性マイク
ぐらの中心座標と手の座標との距離）については、10 ドッ
四つのマイクからなるマルチアレイになっており、音の大
ト、25 ドット、40 ドットの 3 通りで行った。もぐらの大き
きさと方向を取得できる。
さは、半径 25 ドットである。
表１ もぐらの座標値
番号
1 番
2 番
3 番
4 番
5 番
6 番
7 番
8 番
座標
(400, 300)
(700, 300)
(600, 600)
(200, 600)
(200, 200)
(700, 200)
(700, 700)
(200, 700)
番号
9 番
10 番
11 番
12 番
13 番
14 番
15 番
16 番
評価
座標
(200, 200)
(600, 100)
(900, 600)
(300, 600)
(200, 300)
(700, 500)
(500, 200)
(100, 450)
もぐらの座標のみを変えて改良前と同じ条件で、改良後
のゲームについて再評価を行った。その結果４人の所要時
間は、それぞれ 16.8 秒、19.3 秒、21.3 秒、16.7 秒であっ
た。さらに、すべての評価者から前回の 40 ドットよりもぐ
らを叩き易かったという感想をもらった。出現ポイントを
ある程度狭めることで手の稼動範囲が狭まり無理なくもぐ
らを叩けることがわかった。
５．Yes/No クイズの開発
表２ ゲームの所要時間
評価者 A
評価者 B
評価者 C
評価者 D
10 ドット
74.1 秒
78.9 秒
51.4 秒
51.9 秒
25 ドット
28.0 秒
33.5 秒
31.3 秒
28.9 秒
40 ドット
17.1 秒
19.8 秒
19.1 秒
18.4 秒
評価結果
表２に評価者４名のもぐら叩きゲームの所要時間を示す。
さらに、以下のようなコメントをもらった。
l
10 ドットはとてもやりにくい。もぐらに当たってい
るのに当たり判定が出にくくイライラする。前半の
もぐらも大変に感じたが、特に後半のもぐらを叩い
ている手（右手）と逆側（左手側）の上下端の位置
本研究では、もぐら叩きゲームの評価結果をいかして、
Yes/No クイズを作成した。このクイズでは、Yes または No
で解答できる問題が 10 題出題される。
正解すれば正解数が
＋1 されていく。
Yes/No クイズの流れを以下に示す。
①
スタートボタンに触れるとゲームが開始される。
②
ゲーム画面では問題が出題され、Yes または No で解答
する。
③
正解ならば正解、不正解ならば答えを表示する。
④
全部で 10 問出題され、最後に合計正解数が表示され
る。
（12、16）が叩きにくい。
l
25 ドットは10 ドットよりマシではあるがやりにくさ
は残る。
l
40 ドットはスムーズにもぐらが叩ける。
評価の結果、もぐらの当たり判定の範囲が広いほど所要
時間が短くなり、当たり判定範囲が 40 ドットあれば、プレ
イヤーがスムーズにゲームできることがわかった。
5. もぐら叩きゲームの改良
もぐらの出現ポイントがかなり離れていたことがプレイ
ヤーにやりにくさを与えていたので、一つのもぐらと次の
もぐらまでの中心距離を 400 ドット以下とした。さらに、
当たり判定の範囲を半径 40 ドットとした。
表 3 に改良後の
もぐらの座標を示す。
座標
(400, 300)
(600, 300)
(600, 500)
(400, 500)
(400, 200)
(700, 200)
(700, 600)
(300, 600)
番号
9 番
10 番
11 番
12 番
13 番
14 番
15 番
16 番
6. むすび
本研究では KinectforWindows センサーを用いて、ま
表 3 改良後のもぐらの座標
番号
1 番
2 番
3 番
4 番
5 番
6 番
7 番
8 番
図 2 Yes/No クイズの問題画面
座標
(300, 300)
(600, 100)
(800, 500)
(500, 600)
(200, 300)
(600, 500)
(500, 200)
(200, 450)
ず、もぐら叩きゲームを開発し、プレイし易いもぐらの位
置や当たり判定の範囲について調べた。そして、その結果
をもとにもぐら叩きゲームを改良した。さらに、Yes/No ク
イズも開発した。今後の課題は、もぐら叩きにおけるもぐ
らの出現ポイントのランダム化や、Yes/No クイズにおける
出題内容のランダム化を行うことである。