タイルドディスプレイシステム ChOWDER を利用したオンラインコラボレーション
川鍋 友宏 1), 小野 謙二 1),2)
1) 理化学研究所 計算科学研究センター
2) 九州大学 情報基盤研究開発センター
tkawanabe@riken.jp, keno@cc.kyushu-u.ac.jp

Online collaboration using the tiled display system ChOWDER
Tomohiro Kawanabe 1), Kenji Ono 1),2)
1) Center for Computational Science, RIKEN
2) Research Institute for Information Technology, Kyushu Univ.
概要
プロジェクター等の大画面を複数人で共有する会議をより協働的に行うことが可能なソフトウェアシステム ChOWDER を紹介する。ChOWDER は複数拠点でコンテンツ共有が可能なウェブベースのタイルドディスプレイシステムであり、大規模データ表示用途で開発されたが、タイルドディスプレイを用いない、手軽で協働的な情報共有ツールとしての利用方法についても紹介する。

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はじめにプロジェクターを使った会議は生産的だろう可能で、これにより複数の情報を一度に俯瞰でき、順番に発表することでは得られないような気付きを得ることも期待できる。さらにネットワークを大画面表示により、参加者全員が情報共有介して遠隔地の PC 上のコンテンツやウェブカメでき、さらに電子データで情報を持ち寄ることでラ画像などの共有も可能であり、これらの機能のペーパーレス化にも貢献できる。しかしその一方、組み合わせにより、既存のテレビ電話会議システ

発表者が複数いる場合に「発表者」と「聴衆（あムでは難しかった協働型のリモートディスプレイ

るいは、発表を待つ人）」に別れてしまい、議論のシステムとしてのユースケースなどを紹介する。

か？

発展の妨げになっていないだろうか。また、発表者が多いとプロジェクターの繋ぎ換えに時間がかかったり、あるいは発表者の画面が映らないなど

2ChOWDER

2.1 概要トラブルにより、会議の進行が損なわれるような理化学研究所と九州大学が共同で開発するソ経験をしたことがある者も多いだろう。近年では

フトウェア、ChOWDER [1] (Cooperative Workspace

複数の PC 画面を同時表示できるネットワーク対Driver)は、複数の物理ディスプレイ装置を並べて応のプロジェクター製品も出ているが、大学など配置することで、全体を１つの大きなディスプレの備品の更新は壊れでもしない限り難しい実情がイエリアとして利用する、いわゆるタイルドディある。ソフトウェアの力で解決できないだろうスプレイウォールを実現するものである。

か？
本稿では、プロジェクターのような大画面表示装置を使った会議を、より協働的に行うためのツールとして利用可能なソフトウェア、ChOWDERを紹介する。本ソフトウェアをインストールした
サーバ PC をプロジェクターに接続すれば、会議参加者の PC は無線 LAN を通して自分の画面をプロジェクターに表示できる。また、複数の PC 画面を同時にプロジェクター画面に表示することもシステム概要を［図１］に示す。システムはディスプレイ、コントローラ、サーバ、の３つのコンポーネントで構成される。

がコンテンツをミラーリング共有することが可能である。
Virtual Display Area (VDA)

Instance of VDA at
Site A (2x2 Tiled Displays)

Instance of VDA at
Site B (single Display)

図２ Virtual Display Area 概念
図１ ChOWDER システム概要

2.2 ソフトウェア構成
前述の通り、ChOWDER はウェブベースシス

ディスプレイは、物理ディスプレイとそれに接テムであり、ディスプレイ、コントローラはウェ続された PC である。物理ディスプレイは、ウェ

ブブラウザで動作する。サーバは Node.js [2] をフ

ブ ブ ラ ウ ザ （ Google Chrome あ る い は Mozilla

レームワークとして JavaScript で記述されており、Firefox を推奨）をフルスクリーン表示状態で用い

VDA や表示コンテンツ情報をオンメモリ KVS でて、ChOWDER のコンテンツ表示領域とする。つ

ある Redis [3] で管理する。サーバにはコンテンツ

まりディスプレイ装置はウェブブラウザが動作す操作のための WebAPI が用意されており、外部アれば、他にソフトウェアのインストールは必要なプリケーションからのコンテンツ登録も可能であい。

る。

コントローラはディスプレイやコンテンツを登録し、その位置やサイズを制御する PC である。
ディスプレイ同様、コントローラ機能はウェブブラウザ上で動作するため、コントローラ PC に特別なソフトウェアのインストールは必要ない。
サーバは Web サーバとして機能し、ディスプレイ、コントローラ PC のウェブブラウザからの接続要求を受け付け、それぞれのブラウザがChOWDER のディスプレイ、コントローラと振る舞うように制御する。
ChOWDER の最も特徴的な機能として、VDA(Virtual Display Area)が挙げられる［図２］。これはシステムが管理する仮想的な２次元表示空間であり、基本的に無限大の表示空間をユーザに提供する。ユーザはシステムを利用する際にこの VDA内の任意の場所に物理ディスプレイの位置を割り図３ ソフトウェア構成当てる。物理ディスプレイは複数割当可能であり、格子状に割り当てれば所謂タイルドディスプレイ2.3 ユーザインターフェイスとなる。表示するコンテンツも VDA 上の任意の位

ChOWDER のコントローラ画面例を［図４］［図置に登録可能である。コンテンツはタイルドディ５］に示す。いずれもウェブブラウザー（Googleスプレイを構成する複数の物理ディスプレイ間をChrome）で、ChOWDER サーバに接続している状

またがった移動や拡縮が可能である。VDA 上では態である。図４は表示コンテンツをコントロールコンテンツのみならずディスプレイの拡大・縮小する画面である。画面中央に VDA 上でのコンテン率の変更が可能であるため、図２に示すようにツの配置状態が表示され、ユーザは各コンテンツ

Site A が 2x2 構成のタイルドディスプレイ、Site Bをマウス操作で移動、拡縮、削除ができる。

が１つのディスプレイを利用するような、異なるコンテンツの登録はコントローラ画面内のメ物理解像度、アスペクト比であっても、両サイトニューからファイル選択ダイアログを表示するか、

PC のデスクトップ画面から直接コントローラ画

図５においては、４つの物理ディスプレイ面内にコンテンツファイルをドラッグアンドドロ（Disp1〜Disp4）が 2x2 構成で配置され、さらにップして行う。表示可能なコンテンツタイプは以１つの物理ディスプレイ（Disp5）がコンテンツ全下の通りである。

体を包含するように配置されているのが分かる。

・

テキストファイル

VDA における物理ディスプレイの位置や拡縮率

・

画像ファイル（jpeg, png, bmp）

は動的に変更可能なので、低解像度ディスプレイ

・PDF ファイルであっても、全体を俯瞰したり、一部を詳細に観・Web ページ（URL を指定することでスナ察したりといったことが、コントローラ操作を通ップショットを表示）して可能である。

・

動画ファイル（mov, mp4）

2.4 ソフトウェアの公開とライセンス

・コントローラ PC の画面ストリーミング

ChOWDER は Github [4] でソースコードとイン（デスクトップ全体、または任意のウィンストール用スクリプト、利用者向けドキュメントドウ）を公開している。Windows, Linux, macOS で利用可

コントローラ PC の Web カメラストリー

能である。ライセンスは BSD２条項ライセンスのミングオープンソース・ソフトウェアである。

・3 ユースケース
ここでは ChOWDER を利用した協働作業のユースケースを三種類示す。
3.1 集合会議での利用（１）
会議参加者が一箇所に集まり、何らかの意思決定をする場合、プロジェクター等で情報を提示することが一般的だが、会議の前に情報を集約しておかない限り、各人の情報を順番に提示すること
図４ コントローラ画面（コンテンツビュー）になり、提示の順によって議論の方向や質が変化することが考えられる。ChOWDER を使うことで、図５は VDA 及び物理ディスプレイをコントロ複数人が同時に情報を表示することができ、必要ールする画面である。画面下側にサーバに接続中に応じて表示位置やサイズを参加者が変更するこのディスプレイ（ブラウザ）の一覧が表示されるとができるため、議論の中心となる情報に素早くので、 コントローラ操作者は一覧から目的のデフォーカスすることが可能である。

ィスプレイを画面中央の VDA ペインにドラッグ［図６］は集合会議における ChOWDER の利用アンドドロップし、VDA 上で目的の位置に配置例である。会議参加者全員がノート PC を持ち寄する。VDA に配置された物理ディスプレイはマり、無線 LAN 経由で ChOWDER サーバにアクセウス操作で移動や拡縮が可能である。

スし、他参加者に提示したい情報を ChOWDER ディスプレイに表示している。この例における
ChOWDER の装置構成は［図７］の通りである。
ローコストに全体解像度を稼ぐため４台の HD 解像度プロジェクターとワンボードマイコン（Raspberry Pi）を利用して１つの大きなピクセル空間（3200x1280）を構成している。ただし現在では 4K 解像度のプロジェクターが 15 万円程度で購入できるので、より手軽に ChOWDER を利用することができるはずである。

図５ コントローラ画面（VDA ビュー）

図６ 集合会議における ChOWDER 利用例

図８ 人工衛星設計演習での利用例
3.2 遠隔協働作業での利用
ChOWDER サーバにインターネット上に置くことで、複数の遠隔拠点のタイルドディスプレイに同じコンテンツをミラーリング表示することが可能である。［図９］［図１０］は、九州大学の2x2 構成（総解像度 7680×4320）ディスプレイと、
理研 R-CCS の 1x4 構成（総解像度 3200x1280）ディスプレイで、コンテンツミラーリングを行っている例である。両拠点は別途 Skype 等で音声をや

図７ 装置全体構成り取りすることで、通常のテレビ会議では実現不可能な解像度のコンテンツ共有が可能である。

3.2 集合会議での利用（２）（ChOWDER の Web カメラストリーミング機能に一台の物理ディスプレイに複数コンテンツをより音声のやり取りは可能だが、ノイズや遅延制同時表示してディスカッションを行う例を紹介す

御の点で先行する汎用サービスに一日の長がある）る。［図８］は東京理科大学が主催する宇宙教育

また、この例で示すように ChOWDER の VDA 機プログラム [5][6] において行われた人工衛星設計演能により、異なるディスプレイ構成の拠点同士で習で CDF [7] (Concurrent Design Facility) の情報提あってもコンテンツのミラーリング共有ができる。

示装置として ChOWDER が利用されている場面である。CDF とは欧州宇宙機関により提案された設計手法で、複数の専門チームがコンカレント・エンジニアリング的に設計開発を行う時に、最先端のネットワーク・コンピュータ技術を用いて横断的に情報共有を行うものである。
本例では、学生が複数の設計チーム（熱設計、構造設計など）に分かれ、各チームの設計情報を中央のディスプレイで俯瞰的に提示することで設計チーム間での仕様の摺り合わせを行っている。
各チームは手元のノート PC 上で MS Word やPowerPoint を用いて設計情報を作成しており、そのアプリケーションウィンドウを中央のディスプレイにストリーミング表示しているので、アプリ上の編集結果は中央のディスプレイにリアルタイムに反映される。

図９ 遠隔協同作業の例（九州大学）

参考文献

図１０ 遠隔協同作業の例（理研 R-CCS）

4 まとめ
本稿ではウェブベースのタイルドディスプレ
イシステム ChOWDER を紹介した。表示装置やコントローラ装置は標準的なウェブブラウザが動作する PC であれば、特別なソフトウェアのインストールは必要ない。タイルドディスプレイシステ
ムではあるが、高解像度なディスプレイが安価に入手できる現在では、１つのディスプレイに複数の高解像度コンテンツを表示することも現実的であり、集合会議などでは ChOWDER を用いることで複数の資料を同時に表示することで議論を活性化し、より協働的な会議となることが期待できる。
また、ネットワークを介した複数拠点のタイルドディスプレイでコンテンツ共有も可能であり、従来のテレビ会議システムでは不可能な大規模ピクセル空間を共有した遠隔協働作業が可能である。
本システムはオープンソース・ソフトウェアとしてユーザ向けドキュメントと共に公開しており、アカデミアのみならず企業ユーザにも幅広く使っていただけることを願っている。

5 謝辞
本システムは、内閣府戦略的イノベーション創造プログラム(SIP) 革新的設計生産技術の採択テー
マ「全体俯瞰設計と製品設計の着想を支援するワークスペースの研究開発」においてプロトタイプの開発を行った。また、東京理科大学工学部情報工学科 藤井・立川研究室には、宇宙教育プログ
ラムでの本システム応用利用を通して、ユーザビリティ向上に関して多大なるご貢献を頂いた。関係各位に感謝いたします。

[1] Tomohiro Kawanabe, Jorji Nonaka, and Kenji
Ono. “ChOWDER: Dynamic Contents Sharing
through Remote Tiled Display System.”
Proceedings of the 11th International Symposium
on Visual Information Communication andInteraction. ACM, 2018.
[2] https://nodejs.org/[3] https://redis.io/[4] https://github.com/SIPupstreamDesign/ChOWDE
R[5] https://www.tus.ac.jp/uc/[6] Hideki Sato, Shinichi Kimura, Ichiro Ueno,
Hideyuki Suzuki, Tomoaki Tatsukawa, Kozo
Fujii, Makoto Yamamoto, Chiaki Mukai “SpaceEducational Program of the Tokyo University ofScience:A Trial for Space Education” The 31thInternational Symposium on Space Technologyand Science (31th ISTS) June 3-9, 2017[7] https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engine
ering_Technology/CDF/What_is_the_CDF