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IAD Kyoto
- 1. 日本デザイン学会第４支部 インタラクションデザイン研究会 フィジカルUI ー ポストGUIをどう作る？ 小林茂（IAMAS：岐阜県立国際情報科学芸術アカデミー） 2008 年 12 月 5 日：京都工芸繊維大学・工繊会館・多目的室
- 2. 自己紹介 • 1970年名古屋市生まれ • 電子楽器メーカー（1993∼2004） – サウンドデザイナー – 技術研究所 – ソフトウェアエンジニア • IAMAS（2004∼） – フィジカルコンピューティング – インタラクションデザイン
- 3. 自己紹介：ツールキット開発の動機 • ハードは気軽にスケッチできない →ソフトが動いた段階で気がついても遅い • 実際に動くまでは想像で進めるしかない →建設的なディスカッションが行われにくい • デザイナーとエンジニアの共通言語がない →コミュニケーション上の齟齬が多発する →インタラクションデザインのプロセスで使える ツールキットが必要なのでは？
- 5. 自己紹介：書籍（執筆） Make日本語版Volume 05 「Sketch / Prototype―素材として使える電子回路」 オライリー・ジャパン編（オライリー・ジャパン・2008年）
- 7. 自己紹介：書籍（監修） Making Things Talk Arduinoで作る「会話」するモノたち Tom Igoe 著・小林 茂 監訳・水原 文 翻訳（オライリー・2008年）
- 8. 本セッションの内容 • フィジカルコンピューティングとは • ツールキットの紹介（Gainer） • 事例紹介 – IAMAS Gangu Project – ワークショップ • ツールキットの紹介（Funnel）
- 9. フィジカルコンピューティングとは？ • ニューヨーク大学のITP*1 でTom Igoeらが 中心となって教えているコースの名前 • インタラクションデザインを教えるための 方法の1つ • コンピュータが理解したり反応できる人間の フィジカルな表現の幅をいかに増やすか • デザインやアート教育の1つの分野として定着 *1 Interactive Telecommunications Program
- 10. ITP Spring Show 2008 概要： • ITPで学ぶ学生の展覧会で毎年2回開催 • 5月12日から13日まで開催 • http://itp.nyu.edu/shows/spring2008/
- 13. フィジカルコンピューティングとは？ • PC＋標準入出力デバイスの世界で実現できる インタラクションには限界がある – 人間が直接触れて感じることができない – PCのパラダイムに縛られてしまう • 統一されたプラットホームならではの良さも 勿論ある （例：Flashなどによるウェブ上での表現）
- 14. フィジカルコンピューティングとは？ • 物理的な入出力を活用することによって 表現力は拡大する（例：Nintendo Wii） • 電子楽器などではずいぶん昔からのテーマ • iPhoneが注目される理由とも大きく関連 • フィジカルなインタラクションデザインの メソッド確立はまだまだこれから？
- 15. フィジカルコンピューティングの構成要素 • センサ （例：光、圧力、音、温度、加速度など） • アクチュエータ （例：LED、モータ、ソレノイドなど） • プロセッサ （例：マイコン、I/Oモジュール＋PCなど） →ものすごく簡単にまとめると プログラミング＋電子工作
- 16. プログラミング＋電子工作？ フィジカルコンピューティングは難しい？ • プログラミングはそれなりのスキルが必要 （例：ActionScript、C、C++、Javaなど） • 電子工作にもそれなりのスキルが必要 （例：回路設計、実装、検証） • 両方のスキルが必要ということは…
- 18. プログラミング＋電子工作？ 最近では扱いやすいプラットホームが登場 • プログラミング – Flash – Processing • 電子回路のスケッチ – Gainer – Arduino – Phidgets
- 19. 電子工作は大変？ • 誰でもはんだ付けくらいはやったことがある • まずは必要最小限のこと（だけ）を覚えれば スタートできる – 電圧∼電流∼抵抗 – 回路図の読み方 – オームの法則など – よく使う部品のシンボルと特徴 • 失敗しながら覚えていけばいい • でもUNDOはきかない（＝人生と一緒）
- 24. Phidgets
- 25. Gainerとは？ オープンソース・ハード＆ソフトのツールキット • I/Oモジュール • ソフトウェア・ライブラリ – ActionScript 2/3 – Processing – Max/MSP
- 30. 入力：曲げ 写真撮影：高尾俊介
- 33. 事例紹介1：IAMAS Gangu Project • 2005年にタカラインデックスeRラボ 株式会社*2 の協力のもとスタート • 情報技術を活用した新しい電子玩具がテーマ • 2008年からはプロトタイピングの新しい メソッド確立をテーマに第2期を運営 *2 現在はティーツーラボ株式会社
- 34. 第1期の進め方 • リサーチ • アイデアスケッチ • プロトタイプ制作 • 展示 • リフレクション
- 35. 第1期の作例：Mountain Guitar • 金箱淳一 • 音楽表現のためのギター型インタフェース – 親しみやすさ – 演奏の奥深さ • 各種センサ＋I/Oモジュール＋PC • IAMAS東京展「いまからだ」などで展示 • 学生CGコンテストなど複数で受賞
- 36. 第1期の作例：Mountain Guitar • Gainerを本格的に取入れた最初の世代 • スケッチ∼プロトタイプの流れを実践できた • 完全なスタンドアロンではないが、無線化で 「体験」としてほぼ目的のものが実現できた
- 38. 第2期の進め方 • リサーチ • アイデアスケッチ • ハードウェアスケッチ • プロトタイプ制作 • 展示 • リフレクション
- 39. 第2期の進め方：ハードウェアスケッチ？ • 安価で簡単に加工できる材料で作る • センサやアクチュエータも組込む • 体験さえできれば最終で想定しているのと 異なる実現方法でも構わない ※参考：littleBits coffemaker*3 *3 http://www.vimeo.com/1389390
- 40. 第2期の作例：JammingGear • 菅野創＋西郷憲一郎 • ギアの回転でシーケンスを演奏 • 各種センサ＋Arduinoなど • 音はMax/MSPでコントロール • Make: Tokyo Meetingなどで展示
- 41. 第2期で変化した点 • 3Dプリンタの導入により、機構も含めた プロトタイピングの速度が大幅に上がった • 気軽にバッテリ駆動や無線化を扱えるように なった • スケッチ段階でのイテレーションの間隔を 短く、回数を多くできるようになった
- 42. 事例紹介2：ワークショップ HELLO!!フィジカルコンピューティング • 日時：2007.12.22-23 • 場所：山口情報芸術センター • 参加者：19名 • 言語：日本語 • 環境：Processing×Funnel×Gainer I/O
- 43. 資料の例：電圧∼電流∼抵抗 電気の流れは水の流れのようなもの • 電圧 – 2点間の高度（電位）の違い – 基準点が必要（GND） – 単位はボルト（V）
- 44. 資料の例：電圧のイメージ図 低高
- 45. 資料の例：電圧∼電流∼抵抗 電気の流れは水の流れのようなもの • 電流 – 電圧の高いところから低いところに流れる – 単位はアンペア（A）
- 46. 資料の例：電流のイメージ図 少多
- 47. 資料の例：電圧∼電流∼抵抗 電気の流れは水の流れのようなもの • 抵抗 – 電流の流れにくさ – 単位はオーム（Ω）
- 49. 資料の例：ブレッドボードの構造 • 横方向のブロックは背面で接続 • 縦方向のブロックは未接続 • 電源用のエリアは専用に用意されている
- 51. 資料の例：LEDを点灯させてみよう どうして抵抗器が必要なの？ • LEDには適切な電流の範囲がある （例：20mA） • その範囲を超えると簡単に焼き切れてしまう • 適切な値の抵抗器を用いて電流を制限する • 適切な抵抗値はどうやって求める？ →オームの法則を用いて計算する ※抵抗器で電流を制限する方法が全てではありません
- 52. 資料の例：オームの法則 電圧∼電流∼抵抗の関係 V = I × R • Vは電圧で単位はV（ボルト） • Iは電流で単位はA（アンペア） • Rは抵抗で単位はΩ（オーム）
- 53. 資料の例：LEDを点灯させてみる
- 63. Funnelとは？：背景 • Gainerはいわばシンプルなドライバ →複雑な現実世界を扱うにはもう少し高次の レベルが必要なのでは？ • 全ての用途をカバーできるツールキットはない →ツールキットの使い分けは容易ではない • 有線接続だと体験に制限がでてしまう →簡単に利用できる無線接続が必要
- 64. Funnelとは？：コンセプト • 単純で透明 • スケッチ∼プロトタイプまで使える • デザイナーとエンジニアの「共通言語」
- 65. Funnelとは？：関連 Sketching User Experiences Getting the Design Right and the Right Design Bill Buxton（Morgan Kaufmann Pub・2007年）
- 66. Funnelとは？：関連 出典：Bill Buxton, Sketching User Experiences (2008)
- 67. Funnelの特徴 • 疑似コード風のコーディング • 入出力をより簡単に扱うためのフィルタ – ローパス、ハイパス（Convolution） – 入力を設定した閾値で分割（SetPoint） – スケーリング（Scaler） – オシレータ（Osc） • 複数のI/Oモジュールに対応
- 68. Funnelの構成 USB XBee Dongle Gainer I/O Module Arduino (with Firmata) USB XBee Dongle Funnel Server ActionScript 3 Processing Max/MSP etc. Ruby AS3 Library Processing Library OSC LibrariesRuby Library Funnel I/O Digi International XBee Funnel I/O Digi International XBee
- 71. Arduino Pro Mini 写真：SparkFun Electronics
- 73. Arduino XBee Shield 写真：SparkFun Electronics
- 74. FIO: Funnel I/O Module v1.3
- 75. FIO: Funnel I/O Module v1.3
- 76. XIO: XBee I/O Board v1.0
- 77. XIO: XBee I/O Board v1.0
- 78. FIO：使用例（スタンポロン）
- 79. FIO：使用例（スタンポロン）
- 80. FIO：使用例（スタンポロン）
- 81. FIO：現状について • FIO v1.0をベースに実際に使用して検証 • Nathan Seidle*4 と共同で改良 • 12月上旬頃SparkFun Electronicsから発売 *4 SparkFun ElectronicsのCEO
- 82. お知らせ IAMAS Gangu Project - Work in Progress • 場所：AXIS Gallery • 日時：12月25日（木）∼27日（土） 11:00∼19:00（27日は17:00閉場） • 内容：電子玩具のスケッチ∼プロトタイプの 展示＋ワークショップ • 詳細：http://www.iamas.ac.jp/project/ui/
- 83. 日本デザイン学会第４支部 インタラクションデザイン研究会 フィジカルUI ー ポストGUIをどう作る？ 小林茂（IAMAS：岐阜県立国際情報科学芸術アカデミー） 2008 年 12 月 5 日：京都工芸繊維大学・工繊会館・多目的室