修 士 論 文 概 要 書
Summary of Master’s Thesis
Date of submission: 02/13/2013 (MM/DD/YYYY) 専攻名（専門分野）
Department 表現工学専攻 氏 名
Name 平原 正広
指 導 教 員 Advisor
河合 隆史 印 Seal 研究指導名
Research guidance
先端メディアと 人間工学研究
学籍番号 Student ID
number
CD
5111E019 - 4 研究題目
Title 3D映像コンテンツの表現手法に関する人間工学的研究
Ergonomics study on representation methods for stereoscopic image content
1. はじめに
2眼式立体映像（以下3D映像）分野では，数多く の3D映画が公開され，各家電メーカーからは 3D対 応テレビが発売されるなど，3Dが身近なものとなり つつある．2012年，40型以上の薄型テレビの53%
が3D対応となっている[1]．一方，3Dコンテンツの 制作においては，両眼視差を活用した効果的な奥行 き表現に関して未だ不明な点が多い．
そこで，本研究では，3Dコンテンツの表現手法に 関する基礎的な知見を得ることを目的として，3D映 像の視差操作に関する心理・生理的影響の検討と公 開された3D映画を対象とした視差分析を行った．
2. 3D映像の視差操作の心理・生理的影響
3D映像において，3D空間の再生範囲の拡大･縮小 あるいは，3D空間の中心を近方方向，遠方方向にシ フトすることを視差操作と定義し，その有効性に関 する評価実験を実施した．標準的な 3D 映像と視差 操作を行った 3D 映像を実験刺激として，一対比較 法による主観評価と心拍測定による客観指標を用い て実験的に検討を行った．その結果として，3D映像 の視差操作が心理・生理的に影響を与える可能性が 示唆された．
3. 3D映画の視差分析
国際的に公開された以下の3D映画を対象とした．
・ アバター（20世紀フォックス，2009）
・ くもりときどきミートボール（ソニーピクチャー ズ，2009）
・ コララインとボタンの魔女（ユニバーサルピクチ ャーズ，2009）
・ 塔の上のラプンツェル（ウォルトディズニーピク チャーズ，2010）
・ アリスインワンダーランド（ウォルトディズニー ピクチャーズ，2010）
・ ヒックとドラゴン（パラマウント，2010） 視差分析にあたっては，ステレオマッチングを用 いた画像処理により，左右の対応点の視差角を抽出 した[2]．
4. 作品全体を対象とした分析
各3D映画に対して毎秒1フレームで，フレーム 毎に含まれる視差角を算出した．視差分析の結果で は，各フレームの 90%ile，50%ile，10%ile の視差 角を，それぞれ 3D 空間の遠方，中心，近方の代表 値として時系列にプロットした．各代表値は，作品 全体を通した視差変化が把握しやすくなるよう 10 秒間の移動平均に変換した．なお，視差角は正の値 が同側方向，負の値が交差方向を意味している．視 差分析の結果例（アバター）を図1に示した．
この結果から，視差角の代表値の分布は時系列的 に一様ではなく，おそらく作品内のストーリーの起 伏等に呼応する形で増減していると考えられる．ま た，今回対象とした 3D コンテンツでは，近方，遠 方の代表値のほとんどが視差角±1.0°以内に収ま っていることが確認できた．
図 1 作品全体を対象とした視差分析の結果（アバター:20世紀フォックス，2009）
5. 感情表現シーンを対象とした視差分析 5.1 感情表現シーンと奥行き感の基本変化
特定のシーンを抽出し，詳細な視差分析を行った．
結果から，3Dコンテンツの感情表現と奥行き感が呼 応する形で変化していると考えられるシーンが散見 された．そこで，特定の感情表現に対する奥行き表 現について知見を得ることを目的として，本研究で 対象とした 3D 映画の中から，感情表現を意図した と考えられるシーンを抽出・分類し，図 2の奥行き 感の基本変化と照合した．
図 2 奥行き感の基本変化
5.2 感情表現シーンの抽出と分類
6作品の3D映画を中心に，感情表現を意図したと 考えられる109種類のシーンを抽出し，分類を行っ た．抽出にあたっては，正常な視機能を有した筆者 ら3名がコーダーとなり，全作品を複数回鑑賞し，
候補となるシーンを選択した．そして，Eckman の 基本感情[3]（怒り，嫌悪，恐怖，幸福，悲しみ，驚 き）を尺度として選択されたシーンの評価を行い，
コーダーの判断が一致したものを各シーンから表出 された基本感情とした．
5.3 感情表現シーンにおける視差角の定量化 特定の感情を表現していると分類されたシーンの 奥行き感の傾向を把握するために，各シーンの視差 分析の結果から，3D空間の中心と再生範囲について，
1 フレーム目とシーン内での最大値を算出し，その 差分を代表値として定量化を行った．
5.4 結果
感情表現シーンを対象とした視差分析の結果を図 3に示す．いずれの基本感情においても 3D空間の再 生範囲の代表値が増加していたが，その傾向は感情 の種類によって異なっていた．
具体的には，嫌悪や驚きに分類されたシーンでは，
3D 空間の中心が観察者に近方方向へ変化したのに
対し，恐怖に分類されたシーンでは遠方方向への変 化がみられた．3D空間の中心や範囲の変化は，観察 者にとって，対象までの距離や広がりの変化として 体験される．本分析では，制作者の意図の確認には，
至らなかったが，奥行き感の基本変化と特定の感情 表現の間に，演出的な関連性が示唆されたと考えら れる．
図3 各感情の3D空間の中心と範囲の変化の平均
6. まとめ
本研究では，3Dコンテンツの表現手法に関する取 り組みについて述べた．結果から，以下の知見を得 ることができた．
・ 3D 空間の範囲を適切に増大・縮小させることで 観察者の快適性を向上させる可能性がある
・ 分析対象とした 3D 映画の奥行き変化は一様で はなく時系列的に増減している
・ 奥行き感の基本変化と特定の感情表現の間に関 連性が示唆された
今後は，分析対象とする 3D 作品数の増加と得ら れた知見のガイドラインなどへの活用や特定の感情 表現を意図した視差操作の考案と有効性の検証を行 う必要がある．
参考文献
[1] 一般社団法人 電子情報技術作業協会
http://www.jeita.or.jp/japanese/stat/shipment/
2012/12.htm
[2] 岸信介, 河合隆史, 他：“2眼式立体映像コンテ ンツ評価システムの試作”, 映像情報メディア 学会誌, Vol. 60, No. 6, pp96 – 104, 2006.
[3] P. エクマン，W. V. フリーセン 共著，工藤力 訳：“表現分析入門 – 表情に隠された意味を探 る”，誠信書房，2000.
