はじめに
第2回の投稿となる今回は、顔認証システム開発の環境構築を行なっていきたいと思います。なお、この記事は「シリーズの概要、顔認証の基本技術の解説」の続きとなっているので、そちらをまず見ることを推奨します
環境構築とは
このブログの対象としている読者をプログラミングを初めたばかりの方としているので、環境構築という言葉についても触れたいと思います。
そんくらい知ってるよ！！って方は読み飛ばしてもらって結構です。
さてさて環境構築の説明に入っていくわけですが、環境構築とはズバリ読んで字のごとくプログラミングの環境を構築することです。
しかし、これだけでは抽象的でイメージしづらいと思うので、例を挙げて説明していくことにします。
例えば料理で考えてみると、ガスと火を使える環境を用意しなければ味噌汁は作れませんし、オーブンを使える環境を用意しなければピザを焼くことはできません。（余談ですがオーブンで焼いたものをピザ、釜で焼いたものをピッツァと呼ぶらしいです。）
そんな感じでプログラミングにも、目的とするものを作るふさわしい環境というものがあります。そして自分のPCでそのふさわしい環境を用意することが環境構築である、と思っ てもらって結構です。
どのプログラマーも目的とするものを作るために必ず環境構築という過程を通るのですが、実は環境構築は初心者の方が最初につまづくポイントでもあります。なぜならパッと見で自分が何をやっているかわからないという状況が生まれやすいからです。
自分もプログラミングを独学で始めたばかりのころは、作りたいものがあるのに環境構築の途中で飽きてしまったり、自分にはまだ早いと諦めてしまったことがいくつもありました。。
しかし、環境がなければそもそも目的とするものを作ることは不可能ですし、今後プログラミングをやっていくなら必ずぶつかる壁であることは確かです！！
もし何かでつまづいても、自分がプログラマーとしてレベルアップできる良いチャンスだと思って、割り切って頑張りましょう！！
環境構築
まず、環境構築の前に作成する環境を大まかに説明します（本シリーズではMacを使うことを想定しています）。
Pythonのインストール
Pythonは、大まかにPython2系とPython3系の二つに分類されます。趣旨とは異なるのでこの二つの説明は省きますが、興味がある場合は調べてみましょう。
Python 2.7.x と 3.x の決定的な違いを例とともに
Pythonのpkgファイルのダウンロード
Python.orgからインストールファイル（pkgファイル）をダウンロードしてインストールします。
以下のURLをクリックしてください。
https://www.python.org/downloads/
すると↑↑こんな感じのページが開けたと思います。Pythonのインストールファイルをダウンロードするために「Download Python 3.7.3」をクリックしましょう（画面赤枠）。
今回はPython3.7.3ですね
インストールファイルからPythonのインストール
続いてダウンロードしたpkgファイルからPythonをインストールします。Finderを開いてダウンロードにあるインストールファイルをダブルクリックして実行します。
するとPythonのインストーラーが起動するので、以下の手順で進めていきます。
手順１〜５に関しては続けるを押して、手順６でインストールを押します。インストールが完了するまで待ちましょう。
正常にインストールされてるかの確認
Pythonのインストールが完了したら、正常にインストールされているか確認しましょう。
まず、ターミナルを開いて以下のコマンドを実行します。
$ which python /usr/bin/python
実行した際にこのように出るなら、~/.bash_profileを少しいじる必要があります。
open ~/.bash_profileなどで~/.bash_profaileを開き、最下行に以下を追記し保存します。
export PATH=/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7.3/bin:$PATH
追記後、変更が反映されているか確認します。
$ source ~/ .bash_profile $ which python /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7.3/bin/python
と出力できれば完了です。
Eclipseのダウンロード
Eclipseのダウンロード
早速Eclipseをダウンロードしていきます！
以下↓↓のURをクリックしましょう。
クリックするとEclipseのページに飛びます。
ここでは最新版の「Eclipse 2019-03」をクリックします。すると次のページに飛びます。
ここでは「Mac 64bit Full Edition」をクリックします。言語はもちろんPythonです。
これにより「pleiades-2019-03-python-mac-jre_20190324.dmg」ファイルがダウンロードされます。
次にこのdmgファイルを実行します。
実行後画面の指示に従い、Eclipseのマーク（画面赤枠）をApplicationsフォルダにドラック＆ドロップしてください。
これでEclipseのダウンロードは完了です！
Eclipseの起動
それではApplicationsフォルダを開き、先ほど追加したEclipse_2019-03を実行して起動しましょう！
「Eclipse_2019-03”は、開発元が未確認のため開けません。」というウィンドウが出てくると思いますが、その場合はEclipseのマークを右クリックして実行してください。
ワークスペースはお好みのディレクトリを選択してください。特に問題がなければデフォルトのままで起動をクリックしてください。
すると、、、、
ついにEclipseを開くことができました！！
ここで、Pythonを使えるように少し設置をいじります。メニューから「Eclipse」→「環境設定」→「Pythonインタプリター」をクリックします。
↑↑するとこんな感じの画面が出るので、Choose from listをクリックします。こうすることで、自分のPCにインストールされているPythonの一覧を出すことができます。
↑↑インストールされているPython一覧です。自分のPCにはPythonの様々なVersionが入っているので、複数表示されています。このブログ通り進めてきたなら、/usr/local/bin/python3.7のみがあれば問題ないです。
Pythonの一覧が表示できたら「/usr/local/bin/python3.7」をクリックしてOKボタンをクリックしましょう。
次の画面ではそのままOKボタンを押します。
Pythonインタープリターが追加されたことが確認できたら、最後に右下の適用して閉じるを押します。
これで基本設定完了です！！
Pythonプロジェクトの作成と実行
EclipseでPythonを動かす場合、プロジェクトを作成する必要があります。プロジェクトの作成はメニューの「ファイル」→「新規」→「Pydevプロジェクト」の順にクリックしていきます。
↑↑すると次のようなものが画面に出てくるので、プロジェクト名を「HelloWorld」に変更し、完了をクリックします。
HelloWorldプロジェクトができました！！Pythonのコードを書く場合、このプロジェクトの下にファイルを作成する感じです。
試しにPythonファイルを作ってみましょう！HelloWorldプロジェクトの上で右クリックし「新規」→「Pydevモジュール」をクリックします。
↑↑新規Pythonモジュールの作成では、パッケージは変更せず名前のみを「hello-world」に変更し完了ボタンを押します。
hello-world.pyが作成できたと思います。
あとはこれを編集して実行するだけです！まずhello-world.pyをダブルクリックして開きます。
↑↑このように編集し保存します。（保存は command + s です）その後実行ボタンを押します。
すると、、、
↑↑実行することができました！！！！！！！！
これでEclipseについては以上です！！
各種ライブラリのインストール
ライブラリとは
ライブラリとは、ざっくり説明すると「プログラムの部品の寄せ集めファイル」です。
各ライブラリのインストールにはpipコマンドを使用します。
使い方は pip install [ライブラリ名]となります。
※あとでもっと詳しく書きます
OpenCVのインストール
OpenCVとは、コンピューターで画像や動画を処理するのに必要なさまざま機能が実装されているライブラリです。
顔認証を行う上で使用する顔検出や特徴点の照合などの機能が入っており、必須のライブラリになります。
それではOpenCVをインストールするために以下↓↓のコマンドを実行します。
pip install opencv-python
これでOpenCVのインストールが完了しました。
tensorflowのインストール
tensorflowとは、ニューラルネットと呼ばれる脳機能の特徴を、計算によってシミュレーションすることができる計算ライブラリです。
本シリーズでは、顔認証のための機械学習をtensorflowによって行います。
tensorflowをインストールするために以下の↓↓のコマンドを実行します。
pip install tensorflow
正常に終わればインストール完了です。
numpyのインストール
numpyはPythonで学術計算を行うためのライブラリです。基本的な計算はPythonでもできますが、numpyを使用することでその計算をより高速に、楽にすることができます。
特に機械学習で使われることが多く、本シリーズでも機械学習を使うのでインストールします。
pip install numpy
matplotlibのインストール
pip install matplotlib
最後に
お疲れ様でした、最後まで読んでいただきありがとうございます！今回は環境構築をやっていきましたがいかがだったでしょうか？まだどんなものを作るかイメージしづらいかもしれませんが、次回から本格的な実装に入っていくので、だんだんと全体像がイメージできてくるはずです。
それでは、次回もお楽しみに！
