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Dynamic Design of a Game Level Using Higher-Dimensional Emotional Maps Using Biological Information

Research Project

Project/Area Number 20K12516
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90010:Design-related
Research InstitutionTokyo University of Technology

Principal Investigator

三上 浩司  東京工科大学, メディア学部, 教授 (10386782)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords動的難易度調整 / メタAI / レベルデザイン / ゲームデザイン / 生体情報
Outline of Research at the Start

本研究では,ゲーム内のログや生体情報を活用し,ゲームプレイヤーのプレイ中の感情を高次元の感情マップを用いて推測する.これをもとに,敵の配置や攻撃力の変化,マップの変更などレベルデザインに変化を与えるシステムを構築する.
そのために,「既存ゲームや先行研究のメタAIの分析」,「生体情報の取得とプレイヤーの感情の多次元での推定」,「推定に基づく動的な難易度調整」を実施し,「実証実験」を通じてその効果を測定する.

Outline of Annual Research Achievements

2023年度は,2022年度に引き続き文献調査と既存ゲームにおける分析をもとに,Plutchikならびに里井らの感情推定手法をベースに研究を進めた.一方でプレイヤーから取得するデータをこれまでの「心拍数」に加え画像認識を用いて「表情」を分析する手法に拡張し研究をつづけた.
「表情」をもとにした感情推定はWebカメラを用いた画像認識の手法を採用し,試作プログラムを実装した.プレイヤーの表情からプレイヤーの心情を想定し対戦AIのふるまいを変えるシステムを開発しデモを行った.試作版ではPlutchicらの感情分類ではなく,「HSEmotion」を用いた.「HSEmotion」は8種類の感情を推定可能なライブラリでありこの感情をもとに,「強気」,「普通」,「弱気」を推定し,対戦AIのふるまいを変更させた..
生体情報をもとにした動的難易度調整に関しては,2023年度までの心拍数を利用した機能を引き続き想定しつつ,よりプレイヤーに気付かれにくい調整方法の検討を行った.3Dの対戦アクションゲームを想定して,攻撃を始める敵との距離を長くしたり,ダメージを受けた後のノックバックを多くとり,追撃を受けないような調整を検討した.また,一般的な遷移確率なども調整し,プレイヤーがゲーム上の調整に気が付きにくい手法を検討した.
これらの研究の結果は,情報処理学会エンタテインメントコンピューティングシンポジウム(EC2023)においてデモ発表を行い,来場者と意見交換を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究目的に対し,生体情報を活用した動的難易度調整の実現や,2次元の感情マップと生体情報を連動させる機能の試作,より気付かれにくい動的難易度調整手法の検討などの点で確実な成果が見られ,国内学会での発表も実施できている.
一方で感情マップの多次元化や,個々のシステムすべてを組み込んだプロトタイプの実装はまだできていない.そのため,おおむね順調な進展であると考える.

Strategy for Future Research Activity

感情マップの多次元化と全体を統合したプロトタイプの構築に向け研究を進める.そのために,さらなる調査と研究として,人工知能学会や情報処理学会エンタテインメントコンピューティング研究会において動的難易度調整や感情推定に関する最新動向を調査する予定である.また,ゲームやエンタテインメント関連の学会や展示会に参加し調査と発表を行いたい.

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] <b>Pressure Sensitivity Pattern Analysis Using Machine Learning Methods</b>2020

    • Author(s)
      Henry FERNANDEZ, Koji MIKAMI, Kunio KONDO
    • Journal Title

      IIEEJ Transactions on Image Electronics and Visual Computing

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 27-34

    • DOI

      10.11371/tievciieej.8.1_27

    • NAID

      130008021953

    • ISSN
      2188-1898, 2188-1901, 2188-191X
    • Year and Date
      2020-06-15
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] プレイヤーの表情に基づき振る舞いを変えるポーカーゲームAI2023

    • Author(s)
      西村 響 , 兼松 祥央 , 松吉 俊 , 三上 浩司
    • Organizer
      情報処理学会エンタテインメントコンピューティングシンポジウム2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 高難易度ゲームにおけるプレイヤーに気づかれにくい動的難易度調整手法2023

    • Author(s)
      荒木 海斗 , 兼松 祥央 , 松吉 俊 , 三上 浩司
    • Organizer
      情報処理学会エンタテインメントコンピューティングシンポジウム2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 心拍数の変動を利用したエイムシステムによるゲームのプレイ体験への影響2023

    • Author(s)
      西園佳紀,兼松祥央,三上浩司
    • Organizer
      日本デジタルゲーム学会 第13回年次大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ノベルゲームにおけるテキストマイニングと心拍データを用いた感情推定2023

    • Author(s)
      三谷慧,三上浩司
    • Organizer
      日本デジタルゲーム学会 第13回年次大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ゲームにおける音響的特徴認識技術を利用したゲーム内NPC反応の研究2023

    • Author(s)
      黒田まりあ,兼松祥央,松吉俊,安原広和,三上浩司
    • Organizer
      映像表現・芸術科学フォーラム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ゲームにおける音響的特徴認識技術を利用 した NPC感情表現2022

    • Author(s)
      黒田まりあ,兼松祥央,松吉俊,安原広和,三上浩司
    • Organizer
      日本デジタルゲーム学会夏季研究発表大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Procedural Rhetoric to Challenge Emotional Intelligence and Encourage Empathy and Compassion2021

    • Author(s)
      Romane Rakotovao, Hirokazu Yasuhara, Yoshihisa Kanematsu and Koji Mikami
    • Organizer
      NICOGRAPH 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] プレイヤーの音声リアクションに基づく動的難易度調整のための音響的特徴量抽出と解析2021

    • Author(s)
      原田和明, 兼松祥央, 茂木龍太, 三上浩司
    • Organizer
      日本デジタルゲーム学会 第11回年次大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] プレイヤーのリアクションの音響的特徴量に基づく動的難易度調整2020

    • Author(s)
      原田和明, 兼松祥央, 茂木龍太, 三上浩司
    • Organizer
      情報処理学会EC2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 音声感情解析AIを用いた芝居における感情表現の自主稽古支援2020

    • Author(s)
      大塚 正樹, 兼松 祥央, 茂木 龍太, 三上 浩司
    • Organizer
      NICOGRAPH2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] mkmlab Koji Mikami Reseach Lab.

    • URL

      http://mkmlab.net/

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report 2021 Research-status Report 2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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