1. Processing/Arduino/OSC
によるネットワークの設計と実装
2013/5/15 森本陽介

2. 今回の要求
３つの謎
３つの扉
壁画用 UV-LED ３組
１１個の鉱石
水滴２組
プロジェクター２台
スピーカー６チャンネル
これらをなるべく少ない機材で連動制御させたい。

3. ＰＣの配置
ＰＣ
ＰＣ
ＰＣ
ＰＣ
ＰＣ
1ch
2ch
3ch
4ch
5ch
6ch
PC
スピーカー
扉
壁画
プロジェクター
鉱石
水滴

4. 割り切ったこと
プログラムは全部 Processing で書く
Arduino の制御は基本的に Firmata(http://firmata.org/) を使う
音声や動画のファイルは各 PC が持つ
GUI が複数台の PC に分散しても気にしない

5. システムの設計
ローカルな WiFi 環境を作ってネットワークを構築。
（Mac の「ネットワークを作成」機能を使用）
各 PC 毎に一つの Processing プログラムが走る。
プログラムはいくつかの機能モジュール「Receiver」から構成される
例：SpeakerReceiver スピーカー制御
MovieReceiver プロジェクター制御
Receiver 間のメソッドの呼び出しは OSC で行う。その際、必ずサーバを
経由する。

6. システムの設計
3. メッセージを処理すべきかどうか Receiver が判定
Receiver Receiver Receiver Receiver

7. OSC メッセージの例
/speaker/1/play/sample.wav
/projector/2/stop/sample.mov
/door/3/open
/nazo/1/reset （次の謎が始まったとき、直前の謎をリセットする）
アドレスの先頭部分を見れば、どの Receiver がメッセー
ジを処理すべきかは明らか。

8. クラス設計
Receiver
EdenOsc
NazoAbstract
EdenSound
EdenMovie
Nazo1
Nazo2
Nazo3
Door
Drop
SpeakerReceiver
MovieReceiver
メソッド addReceiver で Receiver を登録し
ておくと、OSC メッセージを受信したとき
Receiver::consumeMessage を呼んでくれる
サウンドプール（一度ロードした音声データを
メモリ上に確保しておく。Flyweight パターン）
ムービープール（上のムービー用）
コンストラクタが正規表現を要
求する。consumeMessage が
呼ばれたとき、OSC がその正規
表現にマッチしていれば、抽象
メソッド onMessage(String[]
matches) を呼ぶ。
^/nazo/[id]/reset$ を受け取ったとき、抽象
メソッド reset() を呼ぶ。id はサブクラスで
指定。
UVController
^/door/[id]/(open|close)$
^/drop/[id]/(start|stop)$
^/speaker/[id]/(play|stop)/(.+)$
左右のスピーカーは独立して扱う。再生時に
は左か右に最大までパンを振る
^/projector/[id]/(play|stop)/(.+)$
これと連携するゆがみ補正用の GUI クラスもある
^/uv/[id]/start$

9. コードサンプル
Minim minim;
EdenSound edenSound;
EdenOsc edenOsc;
Arduino arduino;
ControlP5 cp5;
Door door3;
Nazo1 nazo1;
void setup() {
background(color(0, 0, 0));
size(640, 480);
println(Arduino.list());
arduino = new Arduino(this, Arduino.
list()[4], 57600);
minim = new Minim(this);
edenSound = new EdenSound(minim);
edenOsc = new EdenOsc();
edenOsc.addReceiver(new
SpeakerReceiver(edenSound, 3, LEFT));
edenOsc.addReceiver(new
SpeakerReceiver(edenSound, 4, RIGHT));
door3 = new Door(3, arduino, 4, 12, 13);
edenOsc.addReceiver(door1);
nazo1 = new Nazo1(edenOsc, arduino);
edenOsc.addReceiver(nazo1);
cp5 = new ControlP5(this);
door3.createControl(cp5);
.setPosition(200, 30);
これに似たプログラムが各 PC で実行される。
接続している機材に応じて内容はちょっとずつ違う。

10. 今回の実装のメリット
設計がシンプルでわかりやすい
サーバーとクライアントの実装を OscP5 の example から
ほぼ流用できた
→結果的に非常に安定していた
OSC メッセージのログを取るのがとても簡単だった

11. 今回の実装のデメリット
「受け手となる Receiver がいない」ということを判定する
手段がなかった
→ OSC メッセージを typo すると、その特定が面倒
ファイルや GUI が分散していたために修正が面倒なことも
あった

12. 学んだこと
一台の MacBookPro に Arduino を 3 台以上接続すると、
とても不安定になるからやめた方がいい。
Processing から Firmata ライブラリを使うと、Analog
ピン２番以降の pinMode を OUTPUT にできない。誰か
修正してあげて欲しい。