フリースローの視線分析を元にした新しいスポーツ解析手法の提案

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フリースローの視線分析を元にした新しいスポーツ解析手法の提案

北濱幹士1_，藤川駿2_{，猿樂拓也}3_{，山田光穗}2, 3

1_{東海大学高輪教養教育センター，}2_{東海大学情報通信学部，}3_{東海大学大学院情報通信学研究科}

Proposing for a new sport analysis method

based on the eye movement analysis of Free throws

Kanji KITAHAMA

1

_{, Shun Fujikawa}

2

_{，Takuya SARUGAKU}

3

_{，Mitsuho YAMADA}

2, 3

1 _{Liberal Arts Education Center, Tokai University,}2 _{School of Information and Telecommunication Engineering, Tokai}

University, 3 _{Graduate School of Information and Telecommunication Engineering, Tokai University}

要旨スポーツの放送技術は視聴者に試合映像を放映する事から，試合・選手の紹介・情報公開，応援への参加など様々な付加価値がつき，更には視聴者が観る場所・場面等の選択肢を持つようになった。今後は，5G の導入によりマルチアングル化等，より進化したスポーツ映像コンテンツが求められる。本稿では，スポーツと放送技術発展の関係性を振り返ると共に，フリースロー時の眼球運動について研究を進める。ビデオカメラを複数台用いてゴール下を含む 3 方向から被験者を撮影・編集する事で，Quiet Eye と呼ばれる視線行動（注視点が大きく動かない）がシュートの成功率を高める要因である事に加え，シュート前の一連の動作（ルーティン）も QE 同様に重要である事が明らかになった。本研究の目的は，バスケットボールの特徴的な場面であるフリースローを測定・解析する事で，プレイヤーの注視行動を明らかにし，フリースローの技術を分析する事だけに留まらず，視聴者に対してフリースローをより分かりやすく紹介する。また，多くの視聴者が求めている臨場感あふれる新しいスポーツ映像コンテンツの提案を行う。キーワード：バスケットボール，フリースロー，ワイヤレス眼球運動測定装置，4K ビデオ

Abstract Sport broadcasting technology has evolved from only showing the game to use 5G which require more advanced sports video content, such as multi-angle video. In this paper, we review the relationship between sport and the development of broadcasting technology, then study eye movement during free throws. From our past study, analysis of eye movements during free throws revealed that a player was more likely to score if they focused on the one place not only before the shot but even after releasing the ball, such as Quiet Eye. We focused on the eye movement and physical movement before the releasing the ball in this study. Although each subject has a different routine that the same eye and physical movement toward to the shot, it is also important factor involved in making a successful shot. By recording with 4K video cameras in addition to eye movement, TV and Internet-distributed viewers could easily understand free throws’ routine, the eye and physical movement, of the players. As a result of this study, we could propose a new video content for sports that allows TV and Internet-distributed viewers to enjoy the game with a high sense of realism.

Keywords: Basketball, Free Throws, Wireless Eye Movement Measurement Device, 4K video

1. はじめに

スポーツを通した人間育成と世界平和が究極の目的とされているオリンピック・パラリンピックであるが，東京オリンピック・パラリンピック 2020（以後，東京オリパラ）は新型コロナウイルス（COVID-19）の感染の影響から 1 年程度の延期が決定した。しかし，この延期によって 2021 年に開催される東京オリパラは，スポーツの楽しみ方を変える事にもなる。その大きな変化の根底は，本格的な IoT時代の象徴の1つでもある5Gの導入である[1]。スポーツと放送技術の発展には関係性が存在している。新しい映像技術を取り入れるには，オリンピック・パラリンピックのような世界的メガスポーツ

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イベントが絶好の機会である。例えば，日本放送協会（NHK）が放送を開始したのは 1925 年 3 月 22 日である。その後，1953 年にテレビ放送，1960 年にカラーテレビ放送，1963 年に日米初のテレビ衛星中継実験を成功させた後，1964 年に東京オリンピックが開催された。衛星放送（BS 放送）が始まったのは 2000 年であり，その 2 年後の 2002 年に FIFA ワールドカップが日本と韓国で開催された。また，2020 年開催の東京オリパラに向けて 2016 年に 4K と 8K の試験放送を開始している。2018 年からは，本格的に 4K と 8K の放送を開始している[2]。なお，8K はすでに FIFA ワールドカップ 2018 のパブリックビューイングで使用されている[3]。近年は，高精細映像サービスの普及による大量のトラヒックへの対応が課題とされてきたが，第 5 世代移動通信システム（以後，5G）の導入によって，どこでもバーチャル・リアリティ技術による迫力あるスポーツ観戦などの超臨場感を楽しむことができるようになる[1]。現在，多くの TV 中継で使用されているのがバーチャルリアリティ（VR）であり，試合に関するエクストラな情報を視聴者に伝える事が主である。その歴史は，1998 年にアメリカンフットボールの試合中継にて使用された「1st & Ten」である（図 1 参照） [4]。2001 年の FINA ワールドチャンピオンシップでは，国旗と選手の名前がコース上に示され，ワールドラップ・レコードラインも画面上に表れるようになった[5]。2013 年のワールドベースボールクラシックではトラッキングシステムが導入され，ピッチャーが投げたボールの軌道が 3D で示されるようになった（3D ストライクゾーン）[6]。2019 年の FIVA ワールドカップでは，3D トラッキングシステムが導入され，レシーブからトス，そしてスパイクに至るまでのボールの軌道，またサーブやスパイクのスピード，トスからスパイクまでの時間，最高到達点など様々な情報が画面上に映し出されるようになった（図 2 参照）[7]。これらエクストラの情報を表す事で，TV 中継を観ているだけでは伝わり難い様々な情報（気温，湿度，風速，観客数など），試合情報（ファーストダウン，ストライクゾーン），や選手情報など（ジャンプの高さやボールのスピードなど）を視聴者に伝える事を可能とした。また，視聴者はそれらの情報より，試合の理解度が深まると共にプレイヤーの身体的パフォーマンスの素晴らしさ・凄さを改めて知る事となり，スポーツの魅力を更に増幅させる事にも繋がっている。 TV 視聴者対象の調査によると，ほとんどの人が東京オリパラは TV で視聴すると答えており（92％），その多くが「より高画質」，「より臨場感」を期待している[8]。TV やインターネットによる視聴者は，バーチルリアリティ（VR）などを含め，スタジアムで得られる以上の情報と迫力のある演出を希求している[9]。今後は，5G の基地局整備などにより，TV だけでなくインターネット配信コンテンツによるスポーツの視聴が益々増加する事が予測される[1]。図 1．始めて TV 中継で使用された VR システム [4] 図 2．バレーボールの試合映像で使用されている 3D トラッキングシステム [7] 既に各プロスポーツリーグではデジタルを活用したサービスを「次世代型観戦スタイル」と位置づけて，既存ファンの維持及び新規ファン開拓に向けて動き出している。SNS 発信強化，バーチャルユーチューバー（V チューバ―）でのファン開拓，試合映像内の仮想空間における疑似応援，拍手や声援が届くリモート応援システムなどである。その一つが， AR（拡張現実）による観戦である。スタジアム内の一部を 5G エリア化する事で選手の基本情報，ボール支配率，オフサイドラインなどのデータが試合と同時進行で楽しむことできる[10，11，12] （図 3 参

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照）。上記の様に，各プロリーグでは，様々なデジタル形態を利用してファンとの接触頻度を高める方法が模索されている[13]。今後のスポーツ観戦スタイル及びその楽しみ方は， 5G の導入により大きく変わる。大容量データの高速配信により 4K，或いは 8K の高精細な試合映像が視聴者に届けられる。また，映像はマルチアングル化し，上部からゴール裏からなど視聴者が観たい映像（自由視点映像）や，応援する選手にフォーカスした映像を選択できるようになる。特に，それらの恩恵を享受するのがアリーナスポーツ（バスケットボール，バレーボール，ハンドボール，フットサル等）である。屋内と言う制限により，天候に左右される事なく試合運営が可能であり，照明の切り換えなども容易である。また，試合は試合時間によって動いており，ハーフタイムなども大きく時間が変更する事はない[14，15]。これは，200 以上の国と地域でテレビ中継され，全米でも高い視聴率を誇るアメリカンフットボール（NFL）のスーパーボウルも同様である。開催が 2 月上旬開催である事も踏まえ，天候リスクの少ないドームスタジアム（屋内）といった開催条件が新技術の導入に好適である。上述したように，5G の導入・整備によって新たな観戦スタイルが模索されているバスケットボールは，比較的制限が多いゴール型集団スポーツである。その特徴は狭いコート内で敵味方が入り乱れながら，個人・チームプレイを用いてスピーディーな攻防を繰り返す事にある。他のゴール型集団スポーツと比較した場合，試合に出場している選手一人当たりの面積はバスケットが 42 ㎡と非常に狭い。また，他スポーツと比較して得点シーンが多いため，より観客（視聴者）を楽しませる事ができる種目でもある。以上に述べたように、最新のテクノロジーを駆使して，スポーツ観戦をよりわかりやすく楽しくする取り組みが急速に進化している。これらは，スポーツやスポーツ選手を外から解析してスポーツ観戦者に提示するものであり，スポーツ選手を心の内側から解析したものではない。もちろん，競技中にスポーツ選手の心の動きをリアルタイムで表示することは困難であり，たとえ可能でも選手間の心の駆け引きが露わとなり，観戦の醍醐味を損なってしまう。しかし，あらかじめスポーツ選手がどのように考え，どのように見ているかを知ることができれば，スポーツ観戦中の視聴者の心構えに影響を与え，スポーツ観戦をより興味深いものにする可能性がある。そこで，アリーナスポーツでかつ選手の移動範囲が狭いバスケットボールでは，選手の視線がより重要になると考え，本稿ではバスケットボールの中で特にフリースローに注目して実験を行った。バスケットボールの特徴の 1 つが，得点或いは失点後にプレイが止まることがなく，トランジションが繰り返される事である。試合中において唯一プレイが止まり，そして誰にも邪魔される事なくシュートできるのがフリースローであり，効果的に得点を加算でき，試合の勝敗に関わる大きな要因でもある。そのフリースロー時には，アリーナ全体がフリースローシューターの一挙一動に注目する。本研究では，そのシューターはどこをどのように見てシュートを打つのかを明らかにし，視聴者に対してフリースローが成功する要素を解説すると共に，臨場感あふれる新しいスポーツ映像コンテンツの提案を行う。図 3．AR を活用したサッカー観戦 [12]

2. ワイヤレス眼球運動測定装置

バスケットボールプレイヤーの眼球運動測定に求められるのは自由に動くことができる事であるが，従来の眼球運動測定機器は，インタフェース PC やコントロールユニットなどと有線接続をする必要があり，移動距離の多い競技や回転を伴う競技での測定は困難である[16]。また，自由度は比較的高いが，腰に巻いているポーチの中の録画装置から，10m のファイヤワイヤケーブルを介して PC にリンクした眼球運動測定機器を使用したサッカーの PK における視線とシュート戦略の研究例もある[17]。或いは，競技動画を視聴している被験者の眼球運動を測定し，言語報告と合わせて，選手が戦略的判断を伴うパスを遂行する際の視覚情報処理方略についての研究手法もある[18]。スポーツに関する眼球運動測定の研究を調査すると，上記したように被験者が自由に競技することが

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難しい状態・状況や，試合映像を視聴中の眼球運動測定等が多く，自由に競技している状態の眼球運動を測定した研究はほとんどない。ワイヤレスで測定できる装置として Tobii Pro Glasses3 が販売されスポーツ中のデモ画面も公開されているが，ワイヤレスでの伝送距離や実際の競技で使用できるかどうかについて不明である[19]。そこで，我々はワイヤレス眼球測定装置 Talk Eye Lite Wireless を竹井機器工業 (株)と開発し，ワイヤレスでの伝送距離を示すとともに複数台同時使用可能なことを確かめている[20]。図 4 に示すように，Talk Eye Lite Wireless は外部モニタで視線を重畳した視野画像を送信可能な機能やキャリブレーション，オフセット，測定開始や終了をワイヤレスで行える機能を追加した。これにより，測定の模様を外部モニタで確認する事が可能となった。従って，測定中に何らかの不具合が起きた場合には直ちに測定を止め，再度キャリブレーションなどが可能となった。なお，これらの機器はバッテリ駆動であり，電源は不要である。また，上述したように複数の装置を使用する事により，オフェンスとディフェンス相互の視線，またチームメイト間のアイコンタクトなどのコミュニケーションを明確にする事ができるようになった。また，本装置のサンプリングレートは 30Hz，空間分解能は 0.1 度（≦±20 度），0.5 度（全域）である。先行研究では，開発装置と他の眼球運動測定装置の比較を行っている[21]。この比較においては，Tobii 社の Tobii Pro Glasses 3[19]や Pupil Labs 社の Pupil Core[22]などとの比較を行っている。比較の結果， Tobii Pro Glasses3 は開発装置と比べ，視野カメラのフレームレートは低いが，視野カメラの解像度と眼球運動センサのサンプリングレートで優れている。 Pupil Core はパーツごとに購入して構築することが可能なシステムであり，構成によって視野カメラの解像度やフレームレートのスペックは異なるが，眼球運動センサのサンプリングレートは開発した装置より高速である。また，Tobii Pro Glasses 3 と開発装置のワイヤレス伝送方式は，視野映像では 5GHz 帯を用いた無線通信，装置の制御信号では Bluetooth を用いて行っている。なお，Tobii Pro Glasses3 の伝送距離や複数台同時使用の可否などはマニュアル上においては不明である。開発した装置では，映像の伝送距離が実測で 19.7m，制御信号の伝送距離が 43m であることを確認している。Pupil Core は USB による有線接続である。開発装置はゴーグルを頭部に面ファスナーで固定できる点やバッテリ駆動が可能な外部ディスプレイを用いることで測定状況が確認できる点において，スポーツ中の眼球運動測定に適した装置となっている。競技中のアスリートは激しい運動を伴うため，ゴーグルが頭部に固定できる事や較正がずれていないか確認できる事はスポーツ中の眼球運動測定に重要な機能である。また，電波の干渉について受信装置の配置などの工夫をすれば 4 台まで使用できることも確認している。ワイヤレス転送による遅延や誤差は Wi-Fi などによって生じるが，遅延しているのは無線伝送された実験者のチェック用画像であり，測定データそのものは本体にデータ取得と共に記録されており，遅延や誤差による影響はない。図 4．ワイヤレス眼球運動測定装置のシステム構成

3. 先行研究

我々は，上記したワイヤレス眼球運動測定装置を使用し，バスケットボールプレイヤーの眼球運動についてフリースロー，1 対 1，そして 2 対 2 の測定・解析を暫時進めている。フリースローとは，ゴールが設置されているバックボードから 4.6 メートル離れたフリースローラインよりディフェンスに邪魔されずに打つシュートの事であり，シュートの基礎中の基礎として練習前後にも各選手によって取り組まれるものである。フリースローシューターは，審判からボールを渡された後，5 秒以内にショットを打たなければならず，また，ショットを行うふり（フェイク）をしてはならない。ボールがリングに触れるまでは，フリースローラインを踏んだり，それを越える床に触れてはならない（図 5 参照）[23]。多くのバスケットボール教本では，シュートをする際における体の使い方や動作については様々な方法が教示されている。しかし，シュート時の視線に

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ついては，視線はゴールへと向け，シュートが入るイメージを持つこと程度の記載しかない[21]。優れたシューターには，集中力と一貫したシュートフォームが求められる。バスケットボールの最高峰である NBA プレイヤーのフリースロー成功率は 70～ 80％であり，競技レベルが上がるとフリースローは成功して当然とされている。我々のフリースローの先行研究によると，フリースローシュートの前後で注視点が大きく動かない事がシュートの成功率を高める要因である事が分かっている（図 6，7 参照）[24]。図 5．フリースローのルール（抜粋）[23] 小谷らは，「どこを見ているか」よりも「どのように見ているか」が重要で，シュートの成功率に関係していると述べている[25]。この「どのように見ているか」とは，Quiet Eye（以後，QE）と呼称される視線行動を指していると考えられる。QE は，フリースローやダーツのようなターゲットに対して正確な動作が求められる際に見られる特徴的な眼球運動であり，視野角 3 度以下かつ注視持続時間が 100ms 以上の眼球運動である[26]。非熟練者は熟練者と比較すると，QE の持続時間が短いと報告されている [27，28]。例えば，熟練者はシュート前にリングを注視しており，その注視時間は成功時が 1000ms，失敗時は 800ms である。逆に，熟練者ではないシューターは成功時も失敗時も 400ms と実証されている [29]。この QE の実効性であるが，2 シーズンに渡り QE トレーニングを受けた大学のバスケットボールチームは，初年度よりフリースローの成功率が上がったと報告されている[30]。同様に，QE を意識した指導を受けた被験者は，QE の持続時間が長くなり成功率も高くなり，緊張状態においても高い成功率であったことが報告されている[31]。また，QE に含図 6．被験者①②によるフリースロー前後の注視点（フリースロー成功時）図 7．被験者①②によるフリースロー前後の注視点（フリースロー失敗時）まれない動作前後の時間でも集中状態が存在している事も示唆されている[32]。しかし，QE の効果を上げるためには，フリースローの動作習得のトレーニングが必要であることも示唆されており、競技レベルによって QE の効果は異なる[33]。これらの研究が示すように，適切な時間内に適切な場所を見る事が（QE），成功率向上へと繋がる重要な要素であることがわかった。つまり，視覚的・認知的な技術の

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協調性を図る事で成功率を高めることができる。本稿では，先行研究に基づき，フリースロー時の眼球運動について更に研究を進める。本研究の目的は，バスケットボールの特徴的な場面であるフリースローを測定・解析する事で，プレイヤーの注視行動を明らかにし，フリースローの技術を分析する事だけに留まらず，視聴者に対してフリースローをより分かりやすく，また，より高い臨場感を持ち，スポーツの魅力を体感できるスポーツコンテンツを提案する事である。

4. 実験方法

4.1 実験被験者は 1）東海大学付属相模高等学校男子バスケットボールクラブの生徒，2）東海大学高輪キャンパスバスケットボールクラブに所属する学生，3）アップルスポーツカレッジバスケットボール専攻科・総合学科の学生（アルビレックス BBU23），そして 4）東海大学高輪キャンパスに勤務する中年男性の 1 名ずつで合計 4 名である。各被験者の経験年数及び競技レベルは下記の通りである，1）高校生は小学校 1 年から 12 年の経験がある。所属クラブはインターハイ，ウインターカップに数度の出場経験が在り，2020 年度現在のチーム実績はウインターカップ神奈川大会 4 位である。2）大学生は中学 1 年から 9 年間の経験年数があり，高校時の所属クラブはインターハイ出場を目標としていた。大学入学後は生涯スポーツとしてバスケットを楽しんでいる。3）専門学生はプロ契約を目指して日々練習に勤しんでいる。4）中年男性の経験年数は中学 1 年からと一番長いが，現在はバスケットをする機会も少なく年齢・体力的にも競技レベルは一番低いと考えらえる。フリースローに関する先行研究では，被験者を熟練者（expert），ほぼ熟練者（near-expert），或いは非熟練者と区別しており，その熟練者は大学リーグに登録し，国代表やオリンピックレベルとしている研究もある[27，31，32]。従って，先行研究に基づいて熟練者と非熟練者を区別する事は難しい。本研究では，1）限りなく現役である事，2）高い競技レベルでプレイしている事の 2 点を鑑みて被験者の競技レベルが高い順に，①専門学生，②高校生，③大学生，④中年男性とした。前述した熟練者の定義には及ばないが[27，31，32]，上記した競技レベルに準じて①専門学生と②高校生を熟練者，そして，③大学生と④中年男性を非熟練者として考える。なお，実験日・実験場所は被験者によって異なる。実験時の機材及び被験者の位置を図 8 に示す。2K カメラを複数台用い，ゴール下を含む 3 方向から被験者を撮影した。実験前に，同時にスマートフォンのストップウオッチ画面を撮影し，同じタイミングで同期して編集ができるようにした。これにより，被験者の動作が確認できると共に，4K で編集する事で各カメラの解像度を損なう事無く視野カメラ映像との合成視聴も可能となる（図 9 参照）。図 8．実験時の機材及び被験者の配置図 9．3 方向からの固定カメラと視野カメラの合成 4.2 実験結果と考察フリースローの実験では，被験者 4 名がワイヤレス眼球運動測定装置を装着し，フリースローを 10 本打った。それより得られた測定データより視野映像を作成し，解析を行い，被験者間の比較を行った。各実験のフリースローは 10 本ずつであり，十分なサンプル数とは言い難いが，被験者 4 名の競技レベルを踏まえると，レベル的にも体力的にも妥当な数とも示唆される。第一に 4 人の被験者によるフリースロー成功率は

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下記の通りである。1）高校生は 70％，2）大学生が 80％，3）専門学校生が 60％，そして 4）中年男性が 40％であった。どの被験者もボールリリース直後とボールがリングに到達する間の注視点は大きく動いておらず，改めて先行研究結果と一致した。全ての被験者は中学或いは高校のバスケットボールクラブに 3 年以上在籍しており，フリースローまでの一連の動作は既に形成されているとし，シュート前の注視行動を比較した所，被験者間で異なりが見受けられた。その異なりは，ボールを受け取り，シュートの体勢からボールをリリースする前の注視点である。高校生はリング下周辺の床を（図 10 左側参照），大学生はリングの上部付近を（図 10 右側参照），専門学生はゴール下周辺の半円（ノーチャージセミサークル図 11 左側参照）のフリースローライン側の辺りから視線がリング右側へ，そして，中年男性はリング下のネットを注視していた（図 11 右側参照）。特に注視時間が長かった高校生は，ボールを保持した後，リング下周辺のフロアを注視し，その後，視線はリング周辺へと垂直に上がり，ボールリリースからゴールまでリング周辺に注視点があった。フリースローを撮影していた固定カメラ映像をワイヤレス眼球運動測定装置の視野カメラと合わせると，被験者のフリースローには決まった一連の動作がある事が明らかになった。図 14 に高校生と大学生のフリースローまでの一連の動作を示す。なお，下記の番号と図 14 の番号は対応している。1）高校生は，①ボールを 2 回つく， ②ボールをバック回転させて 1～2 回つく，③ボールを保持した後に膝を深く曲げ，シュート態勢に入る。 ④低い体勢から垂直に体を伸ばし，⑤シュートを行う。なお，③の動作の時の視線はリング下周辺のフロアを注視していた（図 14 左側参照）。2）大学生は， ①②ボールをつく回数は 3～5 回以内，③一歩下げていた右足を左足の少し前に出す，④膝を曲げてシュート態勢に入り，⑤シュートを打つ。なお，視線は ③の動作からリング上部付近を注視していた（図 14 右側参照）。なお，その他の被験者の動作は以下の通りである。3）専門学生は，①ボールを 2 回つく，② 膝を曲げボールを保持し，シュート態勢に入る。この②の動作の時の視線がノーチャージセミサークル周辺のフロアを注視していた。最後に 4）中年男性は，①ボールを 2 回つき，②掌の中でボールをバック回転させ，③膝を軽く 3 回曲げ，④ボールを保持したまま膝を深く曲げてシュート態勢に入っていた。図 10．フリースロー前後の注視位置（左側：高校生，右側：大学生）図 11．フリースロー前後の注視位置（左側：専門学生，右側：中年男生）これら一連の動作は，フリースロー成功の有無に関わらず毎回行われており，個々人が行うメンタルコントロールの方法の 1 つであるルーティンであると考えられる。ルーティンとは個人的な決まり事であり，その種類は多種雑多である。常日頃からの決めごと（ルーティン）を行う事で，精神状態を落ち着かせ，ベストパフォーマンスの発揮に繋げる意図がある。フリースロー成功の有無及びシュート前のルーティンであるボールをつく回数を抽出した所，ボールをつく回数において被験者間で顕著な差分が見られ

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た（表 1 参照）。高校生は視覚妨害の有無に関わらずボールをつく回数は 3～4 回であり，上述した通り， ①ボールを 2 回つき，②ボールをバック回転させて更に 1～2 回つく。なお，ボールのつく回数とフリースロー成功との相関は見られない。大学生は 3～5 回と高校生より多くボールをついている。フリースローを失敗した2投では4回ボールをついているが， 4 回ついて成功している例もあり，回数との相関は見られなかった。図 14．フリースローシュートまでのルーティン（左側：高校生，右側：大学生）次に，競技レベルが近く，フリースローの成功率が高かった，1）の高校生（熟練者）と 2）の大学生（非熟練者）合計 2 名に対して，ゴール裏で視覚妨害をした状態でのフリースローを実施した。NBA や NCAA のホームゲームでは，ゴール裏の観客（ホームチームファン）が相手チームのフリースロー時に視覚妨害を行う場面が多く見られる。そのような視覚妨害がシューターに悪影響を及ぼしているのかについて調査した。視覚的妨害には，180 ㎝×120 ㎝の青色の旗をゴール裏で大きく振る事とした。なお，フリースローの数は，前述した通常のフリースローと同様の 10 本である。フリースロー時に視覚を遮断する先行研究は存在しているが，外的操作（遮断メガネ）や意識的操作（自閉）である[33，34]。ゴール裏で旗を振るといった中心或いは周辺視野における視覚妨害に基づいた先行研究は見つからなかった。なお，分析は QE の定義に基づき，リングに対する注視が始まってからシュート動作が始まるまでとし，1 秒間 30fps で行っている。視覚妨害有りによるフリースローの成功率は，妨害無しの場合と比較すると，高校生は 10％高い成功率，大学生は 30％低くなった（表 1 参照）。次にルーティンの 1 つであるフリースローを打つ前にボールをつく回数に着目した。高校生は視覚妨害の有無に関わらずボールをつく回数は 3～4 回と一定しており，その平均は 3.5 回（妨害無し），3.2 回（妨害有り）である（表 2，4 参照）。しかし，大学生は，視覚妨害有りになるとボールをつく平均回数が 3.8 回（妨害無し）から 5.3 回（妨害有り）と約 1.4 倍増えた（表 1，3 参照）。唯一ボールをつく回数が 3 回と少ない 5 本目は，6 回ついてボールを保持した後シュートは行わず，仕切り直しをしている。つまり，大学生は視覚妨害により，精神状態を落ち着かせる事ができず，そのためボールをつく回数が増え，ルーティンを維持する事ができなかった。そのため，フリースローのミスが多くなったと考えられる。これらの結果を考察すると，妨害の有無に関わらず数値変化が少ない高校生は，実戦経験が豊富でフリースローへの集中力が高く，成功率を向上させたと考えられ，反対に大学生は視覚妨害が機能したものと考えらえる。また，ボールをつく回数が増えたのは，体力的に休憩時間を求めたとも示唆できる。しかし，被験者が 2 名であり，継続した測定が必要であると思われる。

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高校生，大学生共に妨害無しのフリースロー成功時における平均注視時間は，1000ms を超えた。これは，Vickers が示した QE の定義の 1 つである 1000ms 以上の注視行動に準じており，「成功時における QE による注視時間は 1000ms 程度である」を裏付ける結果であった。被験者間での大きな差が出たのは，失敗時の平均注視時間である。高校生は500ms程度，大学生は 1200ms 程度であり，「失敗時における QE による注視時間は 800ms 程度である」に反した結果となった[26] （表 2，図 15 参照）。大学生のフリースローは，妨害下で成功時と失敗時の平均注視時間が 800ms 以下にまで下がり，視覚妨害無しの成功率 80％より 50％と著しく低下した。逆に高校生は，全ての項目で 1000ms を超えており高い成功率を維持した（表 2，図 15 参照）。この理由として，高校生の注視位置は視覚妨害を行っているゴール裏ではなく，リング下周辺のフロアであることが関係していると考えられる。リング上部付近を注視している大学生と異なり，視覚妨害を受ける影響が低減されシュートの精度を維持できていると推測できる。高い競技レベルで練習している高校生と趣味として楽しんでいる大学生とのレベルの差が顕著に表れたと考えられる。しかし，失敗時においての注視時間が成功時よりも長くなっていることから，周辺視に映る妨害の影響が全くないものではないとも考えられる。視覚妨害による精神的緊張を低減するための行為として，フロアへの注視が通常時よりも超過し，自身のルーティンが狂ったとも推測できる。また，他者による視覚妨害が困難なフロアを注視する自身のルーティンにより，高いシュート精度を維持している可能性がある。Vine らの研究によると，QE は緊張などのあがり場面で高いパフォーマンスを発揮していることが報告されている[31]。今回の結果はそれを裏付けるものであり，高校生のルーティンの 1 つであるフロアへの注視行動は QE であると推測できる。高校生と大学生の視覚妨害有無における注視時間の全体・成功・失敗平均を算出し，二項検定を行った。その結果，高校生と大学生の成功率には有意差 (p>0.05) が認められた。高い競技レベルで練習している高校生は，大学生よりフリースローの成功率が高く維持され，視覚妨害によっても注視時間はあまり変化していない。表 1．視覚妨害の有無を伴ったシュート前のルーティンであるボールをつく回数の比較＊〇はフリースロー成功，×はフリースロー失敗表 2．視覚妨害の有無における注視時間 被験者 項目 注視時間（ms） 高校生（無） 全体平均 1026 成功平均 1187 失敗平均 489 高校生（有） 全体平均 1139 成功平均 1110 失敗平均 1283 大学生（無） 全体平均 1119 成功平均 1183 失敗平均 1217 大学生（有） 全体平均 758 成功平均 781 失敗平均 722 ＊（無）⇒妨害無し（有）⇒妨害有り＊項目の色は図 15 の項目と同色で表す表 3．フリースロー前にボールをつく回数の比較 被験者視覚妨害の有無 ボールをつく回数平均 高校生妨害無し 3.5±0.5 回妨害有り 3.2±0.8 回大学生妨害無し 3.8±1.2 回妨害有り 5.3±2.7 回実験後のアンケートによると，フリースローを打つ前に意識して見ている場所は高校生・大学生共にリング周辺と答え，リリース後も同様の位置と答え 高校生 大学生 フリー スロー 妨害無し妨害有り妨害無し妨害有り 1 本目〇 3 回〇 3 回〇 3 回 × 5 回 2 本目 × 4 回〇 3 回〇 4 回〇 6 回 3 本目〇 4 回〇 3 回 × 4 回 × 4 回 4 本目〇 3 回〇 4 回〇 3 回〇 5 回 5 本目〇 3 回〇 3 回〇 4 回〇 3 回 6 本目 × 4 回 × 3 回 × 4 回 × 5 回 7 本目〇 4 回〇 3 回〇 4 回〇 6 回 8 本目 × 3 回〇 4 回〇 3 回〇 8 回 9 本目〇 4 回〇 3 回〇 4 回 × 4 回 10 本目〇 3 回 × 3 回〇 5 回 × 7 回 成功率 70％ 80％ 80％ 50％

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ている。これは図 10 のフリースロー前後の注視位置からも明らかになっている。ゴール裏での妨害について高校生は「視覚に入って鬱陶しい」，大学生は「集中力が落ちた」と答えているが，両者共に妨害を不快とは感じていないとも答えている。実験後のアンケートを踏まえ，高校生に対して内省報告を行った所，以下の返答を得る事ができた。 ①シュートフォームを作る前，或いはボールタッチの際にゴールの位置を確認する。②自覚はあるが無意識にリング下周辺を注視し，視線に入るものを可能な限り排除している。③視覚妨害により，さらに集中を心掛けたが，そこまで気にならなかった。④ シュートフォームが崩れないように焦らず打つようにし，また膝をしっかりと曲げてシュートを打つことでゆっくり打てるようにしている。⑤フリースローは成功しなければならない空気がクラブ内にあり，他選手が見ている状況で行う練習はプレッシャーがかかり良い練習となっている。視覚妨害実験の被験者 2 名に関する QE トレーニングの経験有無については不明であるが，高校生の実験結果及び内省報告より QE トレーニングのプロトコルで示された動きとの類似点を確認する事ができる。なお，QE ルーティンは 3 つのステップから構成されている（表 4 参照）。1 つ目はシュートフォームを作る前にゴールの位置を確認する，2 つ目は 3 回ボールをつく，3 つ目は視線をどこか１ヶ所に留めるである。つまり，高校生は高い競技レベルにて練習を行う中で，無意識の中で自らを落ち着かせ，諸種の外的要因を阻止する術を身に付け，シュート成功の要因である QE を取得する事ができていると考えられる。フリースロー時はプレイ全体が止まっている事を利点として，様々な臨場感あふれる新しいスポーツ映像コンテンツが考えらえる。本研究で得られた実験結果と知見を基に以下を提案する。 1）シューターと同じ視線を見る事で視聴者はシューター同様の臨場感を得る 2）シューターと同じ視線を見る事で視聴者はゴールするか否かの予想ができ試合への参加感を育む 3）フリースロー・ルーティンを理解し，視聴者はフリースロー時の応援（妨害）をし，臨場感を得るシューターのフリースローに関するデータ紹介等に留まらず，多種多様なフリースロー・ルーティンをも紹介する事が可能である。シュート時の画像を重畳する事で，視聴者はルーティンのずれ（シュートミスとの因果関係）を確認する事も可能である。また，ミリ秒（ms）が計測できるタイマーを画面上に表す事で，QE（注視時間）を追認する事もできる。その上，マルチアングル化された映像や音声と併用する事で臨場感は更に増すと考える。表 4．QE トレーニングのプロトコル[28]＊ 1）頭を上げてフリースローラインでシュート体勢を作り，リングに視線を向ける。ボールを 3 回つき，ゆっくりと "ネット以外何もない "というフレーズを繰り返す。 2）シュートスタンスでボールを保持し，リング手前，真ん中，奥のいずれか一箇所に視線を置き，「一点集中」と言葉と共に，約 1.5 秒間集中を維持する。 3）流れるように素早くシュートをする。ボールは視野の中心を通ってリングに向かう。その際，視線を遮る場合があるが，ゴールを注視する必要はない。＊プロトコルは英語表記のため，筆者による和訳を掲載

5. まとめ

本稿では，バスケットボールのフリースローに関する先行研究に基づき，シュート前後に注視位置を大きく動かさない事を確認すると共に，フリースローのボールリリース前・直後，ボールがリングに到達した際の身体動作と視線の協調について述べた。ワイヤレス眼球運動測定装置を使用した事で，被験者の動きの自由度は高まり，動きの制約が少ない状態でのフリースロー測定結果を得る事ができた。また，4K の映像上で編集することにより，視野カメラ，固定カメラの解像度を落とすことなく解析が可能となり，より高い解像度での動画撮影が可能となった。その結果，フリースローシュート前後で注視点が大きく動かない事だけが成功率を高める要因ではなく，プレイヤーには，各々のルーティンがあり，その一連の動作の中に QE と呼ばれる 1000ms 以上の視線行動が存在していることがわかった。被験者らは，ボールリリース直後からボールがリングに到達するまでリング周辺を注視しており，1200ms 程度の平均注視時間であった。また，ボールリリース前の動作として，フロアを注視する行動も見られた。これは，外部からの妨害に惑わされない術であると考えられる。但し，サンプル数が少ないため，本研究を継続する際には十分なサンプル数を収集し，今回の結果の裏付けができるよう取り組む必要がある。

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視野カメラと 3 方向からの固定カメラの映像を 4K で編集・合成する事で，視聴者は選手の動きを多角的に見る事ができ，また，選手が見ている映像も見る事ができる。この解析方法により，選手のスキルアップに加え，スポーツ観戦者に対してフリースローをより分かりやすく，よりバスケットボールの，そしてスポーツの魅力を体感できる映像コンテンツの提案に寄与できると考える。今後も，引き続きバスケットボールに着目し，幅広いスキルレベルでも測定・解析を進めて行きたい。本フリースロー視線分析で得られた情報は，ミドルシュート，スリーポイント，或いはリバウンドなどの測定にもおいても非常に有益であると考えられる。また，複数台のワイヤレス眼球運動測定装置を使用し，オフェンスとディフェンス相互の視線，またチームメイト間のアイコンタクトによるコミュニケーションなどを明らかにし，技術分析による競技力向上にも貢献していきたい。さらに，他のスポーツにも適用し，高い臨場感を持った試合観戦を可能とするスポーツの新しい映像コンテンツ制作法を提案していきたい。謝辞本研究の一部は（財）放送文化基金の助成によりおこなったものである。実験に協力して頂いた本学在学生，アップルスポーツカレッジバスケットボール専攻科・総合学科の学生と川下監督，東海大学付属相模高等学校男子バスケットボール部の生徒と原田監督に心より感謝致します。参考文献 [1] 総務省．“2020 年の５G 実現に向けた取組（５ G 利活用セミナー） ” ， https://www.soumu.go.jp/main_content/000593247.pdf，（参照 2021-01-06）． [2] NHK 放送文化研究所． “ 歴史 ”, https://www.nhk.or.jp/bunken/about/history.html,（参照 2021-01-06）． [3] 4K テレビ Life．“【海外情報】FIFA ワールドカップ 2018 で使用の 8K 機器や 4K 関連サービスは？”， https://4k8ktv.jp/2018/07/10/2018-worldcup/, （参照 2021-01-06）．

[4] ESPN Front Row． “Virtual Yellow 1st and Ten Line debuted on ESPN 15 years ago today”,

https://www.espnfrontrow.com/2013/09/virtual-yellow-1st-and-ten-line-debuted-on-espn-15-years-ago-today/, ＊注視時間 1000ms 上の黒太線は，QE の定義である平均注視時間 1000ms を表す

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（参照 2021-01-06）． [5] 大川戸元昭：テレビ朝日における水泳中継の変遷，映像情報メディア学会誌,Vol.65,No.2,pp.166-170 （2011）． [6]PHILE WEB．“BS での野球 WBC 中継に「ストライクゾーン視覚化システム」採用”， https://www.phileweb.com/news/hobby/201302/28/118 2.html，（参照 2021-01-06）． [7] PR TIMES．“パナソニックの映像解析技術「３ D トラッキング」がワールドカップバレー2019 のテレビ中継で初採用 ” ， https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000003583.00000344 2.html，（参照 2021-01-06）． [8] 斎藤孝信：2020 年東京オリンピック・パラリンピックへの期待と意識～「2018 年 10 月東京オリンピック・パラリンピックに関する世論調査（第 4 回）の結果から」～, pp.30-51 （April 2019）． [9] 野間春生：新しいスポーツ観戦‐スポーツ中継の変遷と VR 化‐, 日本バーチャルリアリティ学会誌, No 7,2,pp.24-30 （June 2002）． [10] ロボスタ．“KDDI とアルビレックス新潟が 5G と先端技術を活用した新たなサッカー観戦体験を創出へ ” ， https://robotstart.info/2020/11/19/denka-bigswanstadiu m-au-5g.html，（参照 2021-01-12）．

[11]ALBIREX NIIGATA OFFICIAL WEBSITE NEWS． “AR（拡張現実）スペシャルスタジアムツアーを 11 月17 日レノファ山口FC 戦で開催！シーズンパスホルダー 40 名限定で参加者募集！ ”， https://www.albirex.co.jp/news/56604/ ，（参照 2021-01-12）． [12] MoguraVR，“AR×スポーツ観戦の実証実験進む、楽天モバイルもサッカー試合で実施”， https://www.moguravr.com/rakuten-mobile-ar-watchin g-sports/，（参照 2021-01-09）． [13] 讀賣新聞．“スポーツ Biz トピックスファン開拓デジタル加速”， 13 版 2020 年 12 月 25 日． [14] BUSINESS INSIDER．“5G はスポーツをどう変えるのか―観客、選手に起きる変化とは”， https://www.businessinsider.jp/post-208026 ，（参照 2021-01-11）． [15] ソフトバンクニュース．“アリーナが目の前にやって来る？5G×xR で実現する、未来のスポーツ観戦！バスケットボール男子日本代表戦レポート ” ， https://www.softbank.jp/sbnews/entry/20190830_01 ，（参照 2021-01-11）．

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