「インタラクション2000」平成12年2月「見ているものに接続する」というメタファによる

実世界指向ユーザインタフェース
経塚祐二 松下伸行 暦本純一

ソニーコンピュータサイエンス研究所

インタラクションラボラトリー
要旨

ネットワークが進歩し、計算機や他の機器を気軽にネットワークに接続することが可能になったが、実際に通信を行う相手の指定はネットワーク上の名前に頼ることが多い。実世界での動作によりネットワークを介したデータの転送を行うなどの研究が行われているが、持続的な仮想回線の確立といったことは考慮されていなかった。本稿では、カメラを備えた計算機により「見る」ことで接続する村象を指定す
るga眉e−1inkメタファを提案し、このメタファを用いたアプリケーション例を幾っか示す。このメタファにより、ユーザは接続村象を直観的に指定することができ、また仮想回線が確立されたあとも接続を見ることができる。

New Real＿Ⅵrbrld Oriented UserInterafhces with
㍑Gaze−Linkn Metaphor
YtljiAYATSUKA，NobuyukiMATSUSHITA，JunREKIMOTO
InteractionLaboratory，
SonyComputerScienceLaboratories
Abstract
Networkisnowwidelyandeasilyavailable．However，auSerneedstospecifyatargettoconnectwithbythenameonthenetwork，eVenWhenthetargetisinffont
Ofhim／her．AlthoughmanyreSearChesonthereal−WOrldorienteduserinterface
haveprovidedthewaystotranSferdatabyphysicalactions，eStablishingvirtualor
logicalconnectionshavenotbeenmentioned．Wepropose9a2：e−1inkmetaphor，With

WhichausercaneStablishavirtualconnectionbylookingatthetargetthroughacameraonhis／hercomputer．Theuseralsocan seethe connectionafterthe
establishment．Wealsoshowsomeapplicationswithgaze−1inkmetaphor．

ー181−

1 はじめにとにより、計算機の外の領域やものを指定することができる。
これらのシステムやテクニックは、一個もしく計算機を結ぶネットワークが建物内に張り巡らされている環境が日常化し、また計算機自体も小は一塊のデータの転送を目的としたものであり、型化してきた。建物内に備え付けられた種々の計促想回線のような持続的な接続は考えられていな算機やその周辺機器（プリンタなど）のほとんどい。Pick−and−Dropのようなテクニックを用いては当然のごとくネットワークに接続されており、接続する対象を指定することはもちろん可能であ

また、個人が自分の計算機を常に持ち歩き、行くるが、「繋がっている」という状態、及び何に繋先々の部屋や建物で気軽にネットワークに繋ぐこがっているかを提示する方法を備えていないので、とも可能になってきている。さらには、Etbernet

繋ぐという動作の瞬間以降は、接続対象が名前でを無線化した無線LANや、BlueTooth【1】などのしか参照できないという、元の問題がそのままに近接通信システムにより、ユーザがあまり意識す残ってしまう。持続的な接続をPick−and−Dropなること無く、ネットワークに接続できるようになどと同じように物理的な操作によって確立する場りつつある。

合には、仮想回線自体が何らかの形でユーザの目に見えている必要がある。

このような環境では、計算機上のアプリケーショ

我々は、カメラを備え付けたノート型の計算機ンからはシームレスに他の計算機とのやりとりができる。しかし、ユーザにとっては、接続まではあを用い、カメラで見ているものとの接続を確立す

まり意識せずにできたにもかかわらず、どれか特るという、ga届e−1inkメタファを提案する。接続の定の計算機や周辺機器を指定しようとすると、そ対象となりうるものにCyberCode（文献【5】で述れらがすぐ目の前にあるものであっても、それらべられている二次元コードが製品化されたもの）のネットワーク上での名前（もしくはID）を知るを貼りつけておくことにより、カメラ画像から村必要が生じる。ネットワークに繋がれている機器の一覧を表示し、それらの中から選択するような象物を認識し、接続せ行う。また、このときの画像を保存しておくことにより、過去に「見て」接GUI（GraphicalUserInterface）も広く使われて続したものに対しても、その画像を選び再び接続いるが、やはり、ネットワーク上での名前を知ってするができる。さらに、画像を用いているので、いる必要があることには変わり無い。このようなテレビ会議などの環境において、遠隔地の計算機問題は、今後、オフィス内や家庭内でネットワーにテレビ映像越しに接続を行うこともできる。
本稿では、このgaze−1inkメタファの概念や特クに接続されている機器の数が増えるにしたがって、ますます大きくなっていくと考えられる。

徴と、その応用の可能性を述べる。また、実際にカ実世界指向インタフェースの分野において、実世メラ付きノート型計算機とCyberCodeを用い実装したいくつかのアプリケーション例を紹介する。

界での物理的な操作に応じて、複数の計算機間でのデータの転送を行うという研究は既にいくつか行われている。Pick−and−Drop［4】はGUI（Graphical2 Ga2；e−Linkメタファ

UserInterface）上の技術として広く用いられているDragiand−Dropを拡張し、ペン型の入力デ

実世界指向インタフェースの分野において、ものバイスを用い、こちらの計算機の画面から拾い上や場所に物理的な、識別子を付け、計算機によりそげ（pick）たアイコンを、あちらの計算機へ置くれを判別することにより、情報を表示したり、デー（drop）ことのできるインタラクションテクニック

タの転送を行ったりするシステムの研究が数々あである。MediaBlock［11】も、IDをつけた物体（ブる。Chameleon［2トNaviCam［7トCyberGuide［3トロック）にデータを割り当て、他の計算機へ、見UbiquitousLinks【17］や［12】で述べられているシ

掛け上、直接持っていくことができるシステムでステムは、ものや場所から一塊のデータを取り出ある（実際のデータの転送はネットワークを通じすというようなメタファを持つインタフェースとてなされている）。ハイパードラッギングというテ見ることができる1。図1は、デヤタを「取り出す」

クニック囲は、ノート型の計算機の中のカーソ

1ubiquitousI，inksの文献【17］では、簡単な「データを送ルを、計算機が置かれた机へと拡張して動かすこる」例も取り上げているー182−

RモtrieveData（NaviCam）

Connection

MoveData（Pi⊂k−and・Drop）

図2：実世界指向インタフェースによる「接続」と＝＝＝∃

許の計算機からそれぞれのプロジェクタにデータを送り、かつ、制御するということも考えられる。

図1：実世界指向インタフェースによる一塊のデー

この「接続」を、どのように実世界指向の手法でタの転送表現するかを考察する。従来の、情報の提示やデー例と、「移動」している例である。InfoSpuit【16トタの転送を行うためのインタフェースは、（a）赤外MediaBlock［11ト拡張デスクトップ環境【18トそし線や電波、磁気を受信するセンサによって接触して【6］や【8】のシステムで見られる例寧どは、ものたもの、近づいたもの識別する方式を用いるものからデータを取り出すことに加えて、ものにデーと、（b）カメラにより画像により目に見えるコー

タを転送したり、割り当てることができ、双方向ドなどを識別する方式を用いるものとに分類できのやりとりが可能になっている。IconSticker［14】る。接続が確立した瞬間よりあとにもデータの転は、計算機内のデータをバーコードとして実世界送などが起こることを考慮すると、触れ続けていに出力し、それをバーコードリーダーで読み取るられるような状況以外では、接続がある間ずっとことにより、実世界から計算機内のデータをまた近接性を残し続けるのは雉しい。（b）の、画像を参照できるようにするシステムである。

用いる方式であれば、接続を確立したときの画像を静止画として残して置くことができる。過去の前節でも述べたように、これらのシステムでは、仮想回線のような持続的な接続は考えられていな接続を再び選ぶ場合にも、そのときに得た静止画かった。持続的な接続の特徴としては、を選ぶことにより、新たなものに繋ぐ場合と同様の見た目（実物の映像）で選ぶことができる。

1．双方向のチータの転送が起り得る

そこで我々は、カメラを通して見ているもの、2．操作の瞬間（接続が確立した瞬間）に必ずし見たものとの接続を確立する、仙ga雇e−1ink，，メタ

ファを提案する（図3）。これは基本的に、NaviCamもデータが転送されるとは限らないなどで用いられている「見たものの情報を引き出3．転送したデータを転送元から制御するような、す」メタファ（文献【15】では「虫眼鏡メタファ」とインタラクティブな操作が考えられる呼んでいる）の拡張であると言える。「虫眼鏡メタファ」では「見ている」対象から固定された情報などが挙げられる。持続的な接続が有益である例
としては、自分の持ち運んでいるノート型計算機を引き出すだけであったが、「gaZe−1inkメタファ」を、備え付けの計算機のキーボード替わりにしたでは双方向の自由なデータのやり取りが起りうる。

り（キー配置が自分の使っているものと違う場合双方向であること、転送される情報が固定されてなどに特に有効であろう）、プリンタなどの、限らはいないことを除けば、細かな単発のデータの転れたコンソールパネルしか持たない機器のメンテ送が何度も繰り返されると見倣すこともできる。

ナンスのためのコンソールとして用いたりするこ

文献【8】のシステムは双方向であり、転送されるとが考えられる（図2）。また、複数のプロジュクタ

情報も固定されていないが＼データの転送はあくを用いるようなプレゼンテーションに於いて、手まで一塊のものを単発に行うものであり、細かな−183−

ネットワークアドレス

Gaze−Link

囁○′：冥OX；IF：： ＼−−一′トコ＿ド

図3：見ているものに接続する、Gaze−Linkメタ

図5：Gaze−Linkの実装のダイアグラム

ファとしては、例えば、ある電話機を「見て」おくこ

Vid00＄cr00n（8ho▼lngR●mOt●Conl●†●れG●R001巾 ／／とにより、その電話機に掛かってきた電話を自分のいるところへ転送することが考えられる。既存のシステムとして、ActiveBadge【13］を用い、個人に掛かってきた電話をその人のいるところへ転門「血dJCo〃〝gCJね〃ご送するシステムが開発されているが、gaZe−1inkメタファを用いると、一時的に転送先を変えるなどotoCon†oron￠OR00mの指定が簡単に行える。また、Faxを「見て」おくことによりFaxの受信を知らせたり、（ネットワークで監視可能な）ポットを「見て」おくこと

図4：ビデオ映像越しに遠隔地のものと接続する

により、お湯が沸いた、無くなったなどを通知させることも可能である。

データのやりとりを何度も行うものではなかった。

「見る」という動作は、接続の概念と親和性が高い。例えば、多人数の人間の会話に於いて、ある瞬間に話している者どうしがお互いを「見て」接続されていればインタラクションも可能であるから、「見て」いる対象を制御する、万能リモコンのような動作をさせることも考えられる。遠隔操作システムにおいて、ビデオ画像上でGUIのいるのは自然である。遠隔地との通信の場合でも、直接操作の手法を用い機器の制御ができるように音声だけよりも相手の姿が「見えて」いるほうが臨場感が増す。もちろん、接続している先の確認としても、「見えて」いることは重要である。

したObject−OrientedVideo［10］もこの範時に含まれるアプリケーショ「見ているもの」という概念は、実世界に存在するものを直接に見ること以外にも容易に拡張することができる。例えば、前述のように、「見た」ものの静止画を記録しておき、後に、その対象が「見える」場所になくとも、その静止画を選択す

3 実装
我々は、カメラの搭載されたノート型PCである、SonyVAIO−CIRとサイバーコード（二次元マることにより「見ている」のと同じように接続をトリクスを用いた、画像による認識が容易なコー確立することが可能である。また、「見ている」のがさらに映像で、間接的に「見て」接続するといド）を用い、いくつかのプロトタイプアプリケーションを作成した。いずれも、ユーザの持つノーうことも考えられる。即ち、テレビ会議などの状ト型PCと、周囲にある何かとを接続するという況で、映像越しの遠隔地のディスプレイに接続し、形になっている。アプリケーションの構成は、画像操作するというようなことも同じメタファで実現上のサイバーコードを認識する部分と、サイバーできる（図4）。さらには、リアルタイムの姿ではコードを貼られているものを「見た」場合にそのない、写真越しの接続も考えることができる。

スナップショットを保持し、それをポインティン

一方、接続である、という概念を活かした応用

グデバイスでクリックすることにより選択できる−184−

図6：アプリケーションの画面構成ようにする部分、そして、選択されているもの、「見て」いるものとのデータのやり取りをするアプリケーションの本体部分を共通して持っている。

CyberCodeにより得られたIDから、実際の接続先のネットワークアドレスへの変換は、ネットワーク上のサーバで行っている。ブロックダイア

グラムは図5のようになる。現在の実装では簡単
図7：プレゼンテーションツー

なメッセージのやり取りはTqP／IPを直接用いルて行われ、画像などの大きなデ⊥夕を転送する必

要がある場合には、ファイル共有の機能を利用しで制御（例えば、列挙された項月を一つ一つ見せている。アプリケーションやサーバは、Javaで記る、動画データの一時停止をするなど）を行うこ

述されている。とができる。

図6はアプリケーションの画面構成例である。

画面左側上の部分は、現在のカメラの映像である。
左側下の部分は、現在されている接続先（「見て」いるもの、もしくは他の手段で選択されたもの）を表示している。接続先に名前がある場合には、

3．2 キーボード
複数の計算機がある場合に、複数のキーボードやディスプレイの対応関係を混乱するという事態は、誰もが経験する。また、共有の計算機を使うウインドウの右下隅に名前ち表示される。画面右

ときや、他人の計算機をちょっと借りて使う、と側の列は、これまでに「見た」ものである。ポイ

いうようなときに、キー配列や日本語人力ソフト

ンティングデバイスを用いて選択することにより、接続先を選択することができる。中央の、領域が、の違いにより苦労をするこことも珍しくない。

図8，9は「見た」計算機2のキーボードとなる、アプリケーション本体が用いる領域である。以下、というアプリケーションである。現在はプロトタ作成したアプリケーションをいくつか紹介する。

イプであるために、専凧のアプリケー力のみしかできないが、繋がれる側のウインドウ

3．1 プレゼンテーションツールシステムのAPIを使い、全てのアプリケーショ
図7は一種のプレゼンテーションツールの様子ンの入力を行うことも可能である。またJエコーである。スライドは全て手許のノート型計算機にバックも表示されるようにし、「見た」計算機の収められ、複数のディスプレイ、プロジュクタにtelnet端末となる、という拡張も可能である。こそれを振り分けることができる。ディスプレイヤ

2実際に「見る」のは計算機本体ではなく、そのディスプレプロジュクタに送ったスライドも、そのまま手許イであることが多いであろうー185−

る案内板」の内容を知るたやに、それをWWWのページから辿って探したりするのは手間が掛かる。

このアプリケーションでは、一度物理的な案内板や掲示板を「見て」おけば、後で亘れを選んでも常に最新の内容を見ることができる。各トピッ
クスが時間により周期的に入れ替わるような街頭のニュースボードなどの場合に、特定のトピックスが表示されている瞬間を「見て」おくことにより、そのトピックスのニュースのみを見ることができるようにすることも可能セある。興味のある項目を「見て」集めることで、実世界での行動によるインターネット・スクラップブック【9】の構築のようなこともできる。

図8：「見た」ものに入力が飛ぶキーボード

4 Gaze−Linkのその他の応用
この節では、今後実装する予定のアプリケーションを紹介する。これらのアプリケーションを構築するための技術的な問題点はほとんどなく、実装は容易である。
図9：「見た」ものに入力が飛ぶキーボードの画面

PotBi紆 オフィスなどにお茶やコーヒーを入れるためのポットがある場合、必ずしも各人の席かれは、普段コンソールを必要としないサーバマシら見える位置にあるとは限らないので、お茶を入ンや組み込み型の計算機での作業や、限られたコれようと行ってみたらお湯を沸かしている途中でンソールしか持たないプリンタなどのメンテナンあった、というような場面が多々見られる。そこで、その（自分の清から最も近い）ポットを「見て」接続しておくことにより、沸いたときに通知スのときに有用である。
このアプリケーションも、前項のプレゼンテー
ションツールと同じ基本的画面構成を持っているを受け取ることや、お湯の残量の確認などを行うが、プレゼンテーションツールと違い、中央のアことができる（図10）。

プリケーション領域はあまり必要としないので、プロトタイプの実装は、既存のポットの発光ダそこを利用して、打ち込んだ文字が「見て」いるイオードによるインジケータをフォトダイオードほうへ飛んでいくようなアニメーションを表示している。このような演出は、ユーザに村し、繋がっている村象と、繋がっているということ自体を、よりはっきりと提示するという役割を持ち、ユーやカメラで捉え、それを計算機が処理して通知する形になるであろう。将来的には、このようなごく普通の家庭電化製品もネットワーク対応になると思われる。

ザの認識の一助となる。

もちろん、ポット以外のものでも利用可能である。例えば、洗濯機や電子レンジのアラーム音を3．3 案内板・掲示板

大きくすることなく、離れた部屋でも判るように大きな学会などが開催される際には、現在どのすることができる。コインランドリーの洗濯機などの場合には特に有効であろう。

部屋でどのセッションが行われているかなどの情報を知らせる案内板や掲示板が設置される。このような情報が電子的にもアクセスできるようになっ

ビデオ予約 最近では、テレビチューナーとハーていれば、いちいち案内板のある場所へと見に行く必要がない。しかし、例えば「建物の入り口にあドディスクレコーディング機能を備えたPCを用い、WWW上のテレビ番組表をクリックすることー186−アイコンでも実現は可能である。しかしGUIなどでは、1節で述べたように、（特に、同じような機器が複数ある場合には）名前による識別が必要になる。普段使用しているオフィスであれば名前でもさほど困難はないかもしれないが、外出先などでは、物理的な動作で直接指定できたほうが遥かに簡単である。また、学会などの場で、一時的にそこに設置されたプロジュクタなどについて、いちいち名前を与える・調べるのも大変である。

図10：PotBi仔

オフィス内でも、ネットワークに繋がった雑多なものを、全てユーザが名前で管理するのは、コスにより録画予約をするシステムも登場している3。

トが高い。

この情報と、シリアル回線で制御の出来るビデオデッキとを組み合わせ、ビデオデッキを「見」な名前の代わりに、その機器の写真を予め用意しがらWWW上のテレビ番組表をクリックするこておき、それを選ぶようにするという方法も考えとにより録画予約を行うシステムを構築することられる。しかし、予め用意した写真の場合には、ができる。

写真を撮ったときから現在までにその機器の周囲の状況が変わっているかもしれず、かえって混乱

万能リモコン・遠隔メンテナンス 2節で述べたよを招く恐れがある。現在の映像を使うようにすれ

うに、gaZe−1inkメタファを用いた、「見て」いる

ば、間違いなく現在の状況を反映し、また予め登録ものを制御するような万能リモコンの構築が可能しておくというコストも省くことができる。ユーである。現時点で簡単に制御できる機器はシリア

ザがそこを離れた後に状況が変わる可能性もある

ル回線や赤外線リモコンで制御できるものなどにが、ユーザが見覚えのあるのは、あくまでも自分限られる。しかし、今後ネットワークがさらに随が「見た」ときの状況である。再度その場所に戻っ所に浸透していくにつれ、適用できるものが増えてきて、状況が変わっていることが不都合に思えていくであろう。

る場合には、再び「見る」こともできる。

ビデオ映像越しの操作も可能なことを応用して、家庭電化製品が故障したときなどに、サポートセ「見た」ときの画像を記録しておいて用いることに関しての現状の実装上の問題として、カメランターからビデオ映像越しに「見て」繋ぐことにより、故障した機器の情報を得て、簡単な設定のでCyberCodeを認識できるアングルが、必ずしも手直しなどを行うこともできるだろう。この場合、ユーザがその対象を認識しやすいアングルとは限無闇に接続されてしまうとセキュリティ上の問題らない、ということがある。我々が用いたVAIO＿があるので、こちらが許可を与え、かつ、相手もCIRに搭載されているカメラの解像度では、接続何らかの形で「見えて」いるときのみ接続が可能の対象となるものとその周囲までが入ったアングになる、といった工夫が必要である。

ルで認識できるCyberCodeは大きなものになってしまう。対象となるものによっても状況は異なるが、大きなCyberCodeを貼ることのできない5 考察対象も存在する。カメラの解像度が上がることによってもこの問題は解決するが、ユーザが「見る」ここまでに見てきたように、gaZe−1inkメタファを用いて、既存のシステムで実現されていることカメラと、対象物を認識するカメラを分離し、拡と類似したものも含めて、さまざまな実世界指向大率を変えておく、などの方法も考えられる。ユー的アプリケーションが構築できる。これらのアプ

ザが「見て」いるものを認識できるのであれば、リケーションは、「見たもの、見ているものに繋CyberCodeなどの視覚的なコード以外の、電波なぐ」という部分を除けば、GtTI上のネットワークどを利用した認識方法を用いることもできる（ただし、その場合にはビデオ画像越しなどの間接的3bttp：／／甘耶．Vaio．さOny．C0．jp／Style／G厄d8／な接続は難しくなる）。

Gigapocket／index．加ml参照−187−

6 まとめ【7】J・Rekimotoa・ndK・Nagao・Theworldthroughthe computer：Computer augmentedinterac−tionwithrealworldenviroIlmentS．InULgT

本稿では、実世界指向インタフェースにおける95，Pp．29−36，November1995．

新たなメタファである、「見たもの、見ているもの【8】J・RekimotoandM．Saitoh．AugmentedSur−と接続を確立する」という、gaZe−1inkメタファを

faces：A Spatially ContinuousⅥbrkspacefor

提案し、その実装例、応用例を示した。従来の実HybridComputingEnvironments．In Proceed−

世界指向インタフェースで扱われていた、一塊のi几gβ扉仁王汀 タタCoTゆγe几CeO几仇m肌凡cわγβ

データの転送に、「接続」という概念を取り入れる

inCo7TU，utin9Sysie7nS，Pp・378−385．ACM，May1999．

ことにより、従来とは違った形のアプリケーショ【9］A・Sugi11raandY∴Koseki．hternetScrapbook：

ンも実世界指向的に扱うことができる。オフィス

AutomatingⅥ屯b Browslng Tasks by Demon−

内や家庭内の多くの機器がネットワークに繋がれStration・InULST

た環境では、ネットワーク上の名前を付ける・把98，PP．9−18，November1998．

【10］M．TaJli，K．Ya．maashi，K．Tanikoshi，M．Fu−
takawa，andS．Tani叫i．Object−0rientedvideo：

撞するだけでもユーザに大きな負荷が掛かるが、InteractionwithrealーWOrldobjectsthrough1ive

gaze−1inkメタファでは、名前を気にすることなVideo・InProceedin9S qf仁王汀，92，pp．593−598．

く、操作の村象を指定することができる。

ACM，1992．

「見る」という動作は必ずしも直接実物を見る【11lB・Ullmer，H．Ishii，andD・Glas．mediaBlock−

必要はなく、ビデオや写真などを通し間接的に見

S‥PhysicalContainers，TranSpOrtS，andControl−

ることにより、遠隔地のものに対しても実世界指sforOnlineMedia．InSIGGRAPH，98Proceed＿
名花卵，pp．379−386，1998．

向的な操作を行うことができる。今後は、このよ【12］R・Want，K．P．Fishkin，A．Gltjar，andB．L．
うな遠隔地との接続が可能なことによる新たなイ

Harrison・BridgingPhysicalandVirtualWorld

ンタラクションの可能性や、「接続」という概念のwith Electronic Tags・In Proceedin9S qf仁王打他の応用を探るとともに、アプリケーションを増倒CoTホreれCeO几軌m肌凡c加βれCo甲山−

やし、実験することにより、ga択一1inkメタファのm9Systems，Pp．370−377．ACM，M？y1999．

E13】R．W盆nt，A．Hopper，Ⅴ．Falc孟0，andJ．Gibbons．

有効性を確認していく予定である。

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