「世の中に存在しない表現」
を生み出すアプローチ

堀

VRによるソースコード可視化を提案したのが2018年8月。9月には企画が通過し、10月頃から仮想空間のデザインに関する議論を始めました。

川上

デザインについては、研究開発グループの社会イノベーション協創センタに属するデザイナーの協力を得ながら「どういう表現にするか」の議論を重ねました。その時点では世の中に存在しない表現ですから、検討したデザインに実際のデータを当てはめて検証しないとわからないことも多くありました。少しつくっては実際にデータを表示して、「これだと見えづらい」「こうやれば、こういう目的には使いやすい」といった確認をする、そんなトライ＆エラーを積み重ねてデザインをまとめ、最終的に創り出した空間が円筒形をベースとしたものになりました。

堀

当初は集合住宅のようなビル状の箱を検討していました。つまり、正六面体の立体パズルのように直角にソフトウェアの部屋を並べようと考えていましたが、直角に部屋を並べていくと個々の部屋を結ぶ線が同じ方向に重なってしまうんです。

川上

その重なりをいかに抑えるかを考え、さらにスタート地点で全容が一気に見えるほうがよりわかりやすいという結論に至り、円筒状のデザインに落ち着きました。全体が円筒であれば、ソフトウェアの部屋を結ぶ線の方向が変わり、重なりにバラつきが出ます。つまり同方向になる線を少なくして、見やすくなるわけです。

堀

個々の関数、つまり部屋の中のオブジェクト配置についても試行錯誤でしたね。今回は球面状に配置するアイデアで挑みました。オブジェクトがプラネタリウムに表示されているようなイメージです。アバター（VR体験者）からは、オブジェクトが同じような距離に見えるように視覚化できました。

球体面に沿ったオブジェクト（関数）配置。バネアルゴリズムによって、
それぞれのオブジェクトがなるべく離れるように自動調整される。

川上

その際もさまざまなアルゴリズムを試しました。各オブジェクトに仮想的なバネ（スプリング）を備えるバネアルゴリズムを使うと見やすくうまく配置できるという結果に辿り着きました。バネアルゴリズムで、それぞれのオブジェクトがなるべく離れるように自動的に調整しています。そうしてデザインが固まり、実際の開発を12月から開始して、3月に完成。開発期間は4か月ほどといったところです。

堀

実際に見えるイメージを伝えると、VRゴーグルを付けた瞬間、アバターはまず、円筒形の中庭に立ち、頭を動かすと天地左右360度、さらに奥行を感じながら全体を一望できます。そこには部屋と部屋に含まれるオブジェクトが浮かんでいます。部屋は大規模ソフトウェアを構成するソフトウェアの一部で、オブジェクトは関数。部屋同士の依存関係が線で結ばれているのがわかるはずです。次に詳細に見たいと思った部屋があれば、それを選んで手許のVRコントローラのトリガーを引く。すると選んだ部屋に自分が吸い込まれるように移動し、部屋のなかのオブジェクト群を見ることができます。アバターはソフトウェア内を自由に移動し、関数同士の関係やソフトウェアの特性をオブジェクトの色や形状で容易に把握できる仕組みです。また、プログラム実行時のエラーを赤く燃える炎のように表現することで、エラーの発生個所を簡単に発見することもできます。

ソフトウェア内のエラーは、その異常を示すサウンドとともに
「赤く燃え上がる炎」
としてわかりやすく表示される。

川上

この「ソフトウェアVR可視化技術」は、設計、実装、テスト、レビュー、教育、ソフトウェアの改善(リファクタリング）など、さまざまな分野で実用化の可能性を秘めていると考えています。我々の本業は、基本的にはソフトウェア開発生産性の向上ですから、できればこの技術をソフトウェア改善に役立てたい。たとえばリファクタリングですね。悪い構造のソフトウェアは、一部分が巨大すぎたり、依存関係がゆがんだ構造になっていることが少なくありません。この技術で解析するとVR空間では、構造のゆがみが箱の大きさや線の重なり合いとして見えると思います。それは、理解しやすく修正しやすいソフトウェアに改善することに役立つはずです。

堀

新しく参加した開発者の理解の手助けにもなりますし、バグの発見にも役立ち、ソフトウェアの劣化も防げる。より良いソフトウェアを実現でき、開発速度も上がると睨んでいます。現時点の技術で、約42万行のプログラムまでは解析と表示が可能なことを確認しています。

将来に向けて志す、
チャレンジングスピリット

川上

我々が属しているシステムイノベーションセンタ・システム生産性研究部は、ソフトウェア開発の手法などを研究し、日立製作所の事業部門が開発しているソフトウェアに対して技術を適用していく部署です。私はもともと電気工学を専攻していましたが、プログラムの開発方法に興味があると感じて転向し、いまの仕事に就きました。日立グループの持つさまざまな分野のソフトウェア開発効率を上げる――そんなチャレンジを希望して入社しました。いまは、開発技術の適用をすることで経済的な効果が上がることはもちろん、開発現場の人たちや実際に製品を使ってくれているユーザーの方々からの「仕事が楽になった」「品質がよくなった」という直接的な声を聞くのが個人的には一番の楽しみですね。

堀

私は、新しいものを考えたりつくったりするのが好きで、自分でスマホアプリやウェブアプリをつくるなどしていました。大学の研究室ではソフトウェアを自動でテストする方法を研究していて、次第にテスト工程だけでなく、ソフトウェア開発工程全体の効率化に強い興味を持ち、日立に入社しました。研究では0から1を生み出すのが楽しく、続けていきたいと思っています。企業では課題を解決する研究なども多く、今回のような自由な研究ばかりではありません。でも、そうした研究環境の中でもオリジナリティを出し、それまではなかったような内容を自ら考え適用できるようなチャレンジを続けていきたいです。

本技術はハードウェアを選ばない。
VRゴーグル／VRコントローラーなど市販の汎用品で対応可能だ。