Moonmile Solutions Blog

先日、学研ワールドアイという球体型ディスプレイ（実際は半球）を買いました。Amazon | 学研 Gakken ニューワールドアイ　地球儀を超えた無限の情報量 NEW WORLD EYE 通販 元値が、4万円近いものが、1万円ちょっとで投げ売りされています。おそらく見切り品なんだと思うのですが、よくわかりません。教材用のものらしく、学校で使うような教材がついています。

解像度は640×480 で、そのうちの480×480が球体のモニタに表示されています。ピントをうまく調節しても荒い感じになります。

これは、Amazon Fire TV から出力しているところです。HDMI の mini ポートが付いているので変換器を百均で買って付けました。

Lattepanda と組み合わせる

通常の HDMI が使えるので、ノートPC などからも出せる訳ですが、どうせならばワンセットで展示ができそうなパターンを考えてみました。ラズパイで出すのも良いのですが、グラフィック関係がお手軽に出せそうなところで、Lattepanda を使ってみます。

Lattepanda に Winodws 10 を入れて、通常の Windows PC のように使えます。手元にあるのは、メモリが2GB、内部ストレージが32GBのものですが、UWP アプリとかをインストールして動かす分に十分です。初回のインストール時に 32GB の micro SD カードが必要になりますが、一度インストールした後には外部ストレージ（つまりDドライブ）として使うことができます。

Wallpaper Engine との組み合わせ

Wallpaper Engine は Steam にある壁紙ツールです。きれいな壁紙を Windows の背景として動かすことができます。で、それをそのまま動かしたのが、↓です。

壁紙自体は球体に添っている訳ではないので、ゆがみますが、まあ結構おもしろいですよね。お手軽に動画の展示ができます。

Live 2D を動かす

Windows 上で Live 2D を動かすことができます。Live 2D Viewer 自体がちょっと重い感じですが、いったん動かしてしまえば、まあ行ける感じ

動きがぎこちない感じは Adobe Air が重たいためかもしれません。球体でもゆがまないように、顔を真ん中に配置するのがコツです。

MMD を動かす

MikuMikuDance をインストールして再生してみます。画面が狭いのでちょっと起動までが大変ですが、それなりに動きます。画像が荒くなっているのは、解像度のせいでししょう。

あまり、重たい感じがなくて結構スムースに動きます。

OpenSiv3D を動かす

OpenSiv3D は、グラフィックを C++ で手軽に作れる環境です。マウスを使った操作もできるのですが、球体モニタにマウスはなかなか難しいので、蝶が飛んでいるようなサンプルがあったので動かしてみたものです。

これは結構いい感じで動きますね。バックを黒にして走馬燈のようなものができそうです。

Lattepanda との組み合わせで何がいいのか？

ラズパイや Nano Pi でもいいのですが、要は球体モニタの横に大仰な PC を置かなくてよい、というメリットがあります。HDMI ケーブルの長さの問題もあるので、モニタ横には小さな組み込みボードのようがいいかなと。Wi-Fi を使うようにしてあるので、電源用の USB ケーブルと、球体モニタへの HDMI ケーブルだけが必要になります。キーボード＆マウスも無線ですね。

あと、Lattepanda に Windows 10 Pro を入れておくと（付属のものは Home なのでアップグレードしてあります）リモートデスクトップで繋げることができます。リモートデスクトップで各種の設定を調節して、その後で球体モニタに表示させるという感じ。これは、ラズパイでもできます。

今度は、480×480 の球体に合わせて画像を補正して、綺麗に球面に合うように映像を表示させていきましょう…という計算をしなければ。

スマホでゲームをしていると、Live2D で二次元キャラが動くものがあります。

マギアレコード 魔法少女まどかマギカ外伝
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.aniplex.magireco

なんてのは、各キャラが動いていますね。ってことで、この Live2D のデータはゲームに使われるだけじゃなくて、そのまま PC のデスクトップマスコットにできます。

Live2D Viewer
http://www.live2d.com/ja/download

元々、ビューアがあるのは知っていたのだけど、そのまま背景を透明にすれば、デスクトップマスコットになるんですね。こんな風に Amazon Prime を見ながら、マスコットが楽しめます…というか、子供には邪魔じゃないかと言われたのですが、まあ、これはこれでいいのです。

Liver2D Viewer は Adobe Air で動きます。インストールした後に、モデルデータ（*.moc）をドロップして、「キャンパスウィンドウの表示」のチェックを外します。余分な腕のデータとかは「パーツの表示」で適宜外します。

そのままだと、マウスを追うだけで詰まらないので「プロジェクト」→「サンプル」→「モーション：アイドリング」をいれると、少し揺れるような感じのモーションが付きます。たぶん、特定のキーか何らかのイベントでモーションを動かすこともできるでしょう。そのあたりは、少し探してみようかなと。FaceRig で連携するのもそれかと。

Live2D は当然 Android でも動作するので、真面目にポーティングすると Xamarin.Android で使えるようになるかなと。たぶん *.jar のバインディングあたりで。WebView ではなんとか動く模様 https://docs.com/user469647/7372/xamarin-de-live2d

.NET Standard とは何か？ | Moonmile Solutions Blog
http://www.moonmile.net/blog/archives/8218

の続編です。1年前位に、.NET Standard が発表されて、その後どうなるのかと思いつつ、.NET Core 2.0 のプレビュー版が出てきて、最近 Rasbian 上で .NET Core 2.0 を動かしてみて分かったことをいくつかまとめます。

PLCは最小公倍数で、.NET Standardは最大公約数だ

せまっ苦しいPCL（Potable Class Library）では、なかなか大変なことになっているので、いっそのこと、.NET Framework、.NET Core、UWP な .NET Runtime を大まかに含めてしまったのが「.NET Standard」であるというのは、概ね合っています。完全に包括しているわけではない（たまに、.NET Frameworkで含まれているクラスが .NET Standard に含まれていないので）のですが、概ね含まれています。

大まかに.NETの動作環境を考えると、

• .NET Framework は、Windows の Desktop で動く
• .NET Core は、Linux で動く
• .NET の Runtime は、UWP（Windowsストア）な環境で動く
• .NET の Runtime は、Windows Mobile で動く

更に、

• Mono が Linux 上で動く。
• Mono が、macOS 上で動く。
• Xamarin.MAc が macOS 上で動く。
• Xamarin.Android（MonoDroid）が、Android 上で動く。
• Xamarin.iOS（MonoTouch）が、iOS 上で動く。

という現状があります。Xmarinな環境はベースがMonoなので、Android/iOSに限らずLinuxやmacOSでも動作する点で範囲が広いわけですが、いざ、Winodwsも含めて共通ライブラリを作るとPLC Hellに陥ります。結局のところ、最小公倍数なクラス群をまとめる形になるので、せまっ苦しくなります。

実は、.NET Standardが最大公約数的とはいえ、Windowsのデスクトップ環境（WindowsフォームやWPFとか）は入っていないし、逆にXamarin.Macで使われるようなCocoaな機能は入っていません。なので、主に非グラフィックな機能を集めることになります。一方で、Xamarin.Formsが、iOS/Android/UWPをカバーし始め、Windows（.NET Framework）のWPF/UWPと括弧付きですがSilverlightを含めて、「XAML Standard」という発想が出てくるのは無理からぬことです。が、まあそれはさておき。

じゃあ、なんとなくですが、PCLよりも広い感じで使える.NET Standardということで、どんな風に使うのか？というのを具体的に考えます。

Rasbianで.NET Core 2.0を動かしてみる

.NET Core 2.0 から実行環境にRaspberry PiのARMv7/8な環境がサポートされるようなりました。もともと、RasbianではMonoが動くのですから、.NET Coreが動かないというのも変な形なのですが、まあ動かなかった訳です。で、現時点ではビルドはできないけれども（つまりコンパイラが動かないとうこと…なのか）、実行だけはできる環境が整いました。

さて、ラズパイ上でGPIOを制御する（Lチカする）ことなるので、ハードウェアを触るとここは RaspberryPi.Net を使いました（Raspberry#IOのほうが有名なのですが、これがどうも動かないもので）。さらに、ハードウェアそのものを動かすために bcm2835 といチップを操作する C言語のライブラリを扱います。つまり、次の3つの部分に分かれるわけです。

• メインのプログラム（C#）
• RaspberryPi.Netクラスライブラリ（C#）
• bcm2835ライブラリ（C言語）

bcm2835ライブラリは、C言語で書かれているのでRaspberry Piべったりの制御ということが分かるので、当然ながら他のマシンとの互換性はありません。
メインのプログラムとRaspberryPi.NetクラスライブラリはC#で書かれているので、先に書いたような色々な.NETな実行環境で動かすことが可能です（実際のところ、GPIO制御が入るので、ラズパイ上でしか動かないのですが）。

最初に考えるのは、ラズパイ上なので、この2つをMonoでビルドすることです。Monoはラズパイ上で動いているので、そのまま動きますよね。

次に考えたのは、せっかく .NET Core 2.0 がラズパイ上で動くようになったので、メインのプログラムとRaspberryPi.Netクラスライブラリの両方を .NET Core 2.0 でビルドし直すということです。
この環境で動かすこともできるようになりました。

ふと、じゃあ .NET Standard 2.0（.NET Core 2.0をサポートしているので）を含めるとどうなるのだろうか？ということを考えてみると、

• メインのプログラム（C#） → .NET Core 2.0
• RaspberryPi.Netクラスライブラリ（C#）→ .NET Standard 2.0
• bcm2835ライブラリ（C言語）

という組み合わせが考えられます。
RaspberryPi.Netクラスライブラリは汎用的に（その他のAndroidやiOSなど…GPIOを使えないけど）使うことを考えて .NET Standard でビルドをしておき、そのライブラリをメインの .NET Core で作った実行ファイル（Rasbian上なので拡張子はexeではありませんが）で利用します。

実際、この組み合わせで動作を確認しています。
これで、なんとなくわかると思いますが、

• 最終的な実行部分（メインプログラム）は、各OSに即した.NET環境を使う
• 中間のライブラリは一括して.NET Standardで作る。
• 個別の制御はC言語や即した.NET環境を使う

という作り分けになるでしょう。

中間のライブラリを片っ端から.NET Standardにする

発想的には、こんな風に.NET Standardがサンドイッチ状態になります。

実際にはフロントが要らない場合もあるし、その環境でしか動かさないのであれば無理に.NET Standarでビルドをする必要はないのですが、中間の部分を.NET Standardでビルドをしておいて、NuGetのようにダウンロードできるようにしておけば、全ての.NET実行環境で使えることになるでしょう。

.NET Standardなライブラリの作り方

Visual Studio 2017 Update3プレビュー版では、.NET Standard 2.0 が使えます。プロジェクトのテンプレートを見ると非常に簡単で「クラスライブラリ」しかありません。

理由は簡単です。先に書いた通り、フロントUIでもないし、個別のハードウェア寄りでもない中間層を受け持つので「クラスライブラリ」だけで十分なのです。

既存のプロジェクトを.NET Standardに変えたい場合は、*.csporj を開いて、以下のように変更するだけです。

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <TargetFramework>netstandard2.0</TargetFramework>
  </PropertyGroup>
</Project>

コンパイル対象のファイルは、フォルダー内のC#の全てのファイルが自動的に対象になります。少々乱暴な気がしますが、プロジェクトの設定が非常に簡単になっています。

そんな訳で、これを踏まえて Rasbian + .NET Core/Standard の組み合わせを後日考察。