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GNOME 3.x デスクトップ環境

KDE Plasma 5.x デスクトップ環境

Xfce 4.x デスクトップ環境

デスクトップ環境（デスクトップかんきょう、英語: desktop environment）またはデスクトップマネージャ (desktop manager) は、グラフィックディスプレイ等の画像を表示するシステムを持つコンピュータのグラフィカルユーザインタフェース（GUI）として、デスクトップメタファ (desktop metaphor)^[1]と呼ばれるタイプのインタラクションシステムが実現された環境であり、それを提供するコンピュータ・プログラム群を指すこともある^[2]。そのような用法は、UNIXではCommon Desktop Environment（CDE）で広まった。

アイコン、ウィンドウ、ツールバー、フォルダ、背景画像、デスクトップウィジェットなどといったものから成る^{[注 1]}^[3]。

概要

WindowsやmacOSのようなプロプライエタリなOSのデスクトップ環境は、一般的に使用方法という観点から見て、変更をあまり受け付けないようになっている。また、それによってユーザーエクスペリエンス（ユーザーエクスペリエンスデザインを参照）の一貫性を保証しているのである。特にBTRONでは表示の仕様や画面構成などを作法という名で規定し、原則としてこれに則り、変更することを公式には認めていない。しかし、これらのオペレーティング環境であってもテーマを変更したりサードパーティーのソフトを使うことで画面を構成する要素（アイコンやボタン）の見た目やインタフェースモデルを変えることはできる。Windowsでは、Windows Explorerシェルを別のものと置き換えることで変更が可能となる。

実装

デスクトップ環境を提供するシステムにおいて、ウィンドウマネージャおよびそれと連携するウィジェット・ツールキットを使って書かれたアプリケーション群が、一般にユーザーから見える大部分を構成する。ウィンドウマネージャは環境の対話的部分をサポートし、ツールキットは統一感のあるルック・アンド・フィールを提供する。

一部のウィンドウシステムは、その下層にあるOSやライブラリへの直接的なインタフェースとなっている。グラフィックスデバイス、ポインティングデバイス、キーボードなどをサポートしている。ウィンドウマネージャは一般にウィンドウシステムの上で動作する。ウィンドウシステムがウィンドウ管理機能を提供することもあるが、一般にそのような機能はウィンドウマネージャの一部とみなされており、単にたまたまウィンドウシステムがそういった機能を提供しているものとされる。

特定のウィンドウマネージャとの組合せで使用することを念頭においているアプリケーションは、そのウィンドウマネージャに対応するウィジェット・ツールキットを採用することが多い。ウィジェット・ツールキットはアプリケーションにウィジェットを提供し、それによってユーザーが一貫した形でグラフィカルに対話する方法を提供する。

デスクトップメタファー

デスクトップメタファー (desktop metaphor) とは、現在のOSのグラフィカルユーザインタフェース (GUI) で使われている統合されたコンセプトの集合である。コンピュータのディスプレイ上でユーザの机の上（デスクトップ）を表現し、そこに文書やフォルダを置く。文書を開くとウィンドウが開き、それが机の上に置かれた紙の文書を表している。また、デスクアクセサリと呼ばれる小さなアプリケーション群が机の上の様々な道具（例えば、電卓）に対応している。

メタファーの純粋さを守るよりも利便性を高めるのが重要であるため、デスクトップメタファーは実装によっては様々な拡張がなされている。そのため、ゴミ箱やファイルキャビネットが何故か机の上に出現することになった。また、メニューバーやタスクバーといった機能は実世界の机とは対応していない。

21世紀に入り、ファイルキャビネットや机のメタファーは重要性を失いつつある。特に記憶容量が巨大化したため、フォルダーのメタファーではファイルを探したり管理したりするのが困難になってきた。そのため、ユーザがシステムのファイルシステムに仮託された概念をそのまま受容するのではなく、特定の必要性に応じて文書を組織する手法が登場しつつある。「スマートフォルダ」と呼ばれる機能はユーザが重要と考える検索基準に従ったファイル検索を可能にしている。

BeOSはデスクトップメタファーを他よりも厳密に適用している。例えば、外部ディスク装置はデスクトップに現われるが、内部ディスク装置はコンピュータ自身を表すアイコンの中に含まれている。ちなみに、Mac OSでは全ドライブや外部デバイスをデスクトップに表示でき、Windowsでは全ドライブがコンピュータのアイコンの中にある。

歴史

Altoで動作した暫定Dynabook環境(Smalltalk-76の頃)のデスクトップ。かなり後になって一般化する複数のデスクトップを保持し切り替える機能もすでに実現していた。

世界初のデスクトップ環境は、ゼロックスのパロアルト研究所でアラン・ケイらが1970年代に開発した暫定Dynabook環境である（Alto (1973) や可搬式PC試作機のNoteTaker (1978) で動作。後にSmalltalk-80として商品化）。AltoやNoteTakerはこれらを安価に販売することを嫌ったゼロックス上層部の決定で製品化されることはなかったが、Altoの後継機であるDoradoを含むDマシンは同じくデスクトップ環境を有するがまったく別のOSを搭載したオフィス用コンピューター（ワークステーション） Xerox Star (1981) として改めて製品化された。デスクトップ環境を有する一般に販売されたコンピューターとしてはこれが初である。アップルは、1979年当時開発中だったケイらの暫定Dynabookからオーバーラップマルチウインドウやメニュー、カット＆ペースト操作等の主要なGUI要素や作法を、また製品化後のStarからアイコンベースのファイラを模倣し、これらに独自のアレンジを加えたLisa (1983) を同じくオフィス向けの製品としてリリースした。しかしゼロックス等が専用機を販売していたSmalltalkを含め、Star、Lisaのいずれも高価であったためデスクトップ環境の利便性を広く世に知らしめるほどの普及には至らなかった。

今日、多くのOSにデスクトップ環境として実装されているデスクトップメタファーを最初に広く一般に知らしめたコンピュータはアップルのMacintosh（1984年）であり、実際に広く使われるようになったのは、1995年にマイクロソフトがリリースしたWindows 95からである。2018年現在、最も広く使われているデスクトップ環境は、Windows 7やWindows 10のもので、それらに次いでmacOSのデスクトップ環境がある。

macOSを搭載したMacintoshを除けば、LinuxなどのUnix系OSをパーソナルコンピュータ上で使用する割合はまだ低いが^[4]、X Window Systemを搭載した安価なLinux PCの市場シェアが伸びており、そういったマシンでX11ベースのデスクトップ環境がサポートされている。

X Window System におけるデスクトップ環境

X Window Systemを使用するシステム（だいたい、Unix系に同じ）では、デスクトップ環境はより柔軟である。これはXが「ポリシーではなく機構を提供する。特にユーザインタフェースについては」という原則に基づいて設計されているため、デスクトップ環境の構成要素がウィンドウシステムとは全く別に提供されているためである。

CDEやGNOMEやKDEといったXのデスクトップ環境は、ユーティリティライブラリ（XtやGLib等）、GUIライブラリ（ウィジェット・ツールキット、XawやMotifやGTK+やQt等）といったインフラとなるライブラリ、ウィンドウマネージャ（twmやmwmやMetacityやKWin等）などのシステムユーティリティ、ファイルマネージャ（ファイルやKonqueror、Dolphin等）や管理ツールなどの基本的なアプリケーション、スキン (GUI)、などから構成される。これら個々のモジュールは個別に変更したり設定することができ、ユニークな組合せを作ることができるが、多くのデスクトップ環境ではデフォルトの設定があるので、それを使うことができる。

またそういったフルスタックのデスクトップ環境とは別に、IceWM、Fluxbox、Window Maker といったウィンドウマネージャは単純なデスクトップ環境と言える機能を備えている。evilwm や wmii などのように、そういった機能のないウィンドウマネージャもある。

X上の初期のデスクトップ環境としてCDEがあるが、これはプロプライエタリな製品であったため、コストやライセンスの問題があってLinuxなどには普及しなかった。1996年にはKDE、1997年にはGNOMEが登場。1997年に始まったXfceはそれらより小さいプロジェクトであり、性能とモジュール性向上に集中したもので、2006年に始まったLXDEも同様である。2012年現在、GNOMEとKDEが主流であり、Linuxディストリビューションの多くがデフォルトでどちらかをインストールする。これらには次のような特徴がある。

プログラマから見て、標準化されたAPI群、プログラミング環境、ユーザインタフェースのガイドラインが提供されている。

KDEとGNOMEは多数の言語に対応しており、翻訳家から見れば同時に各国語に対応するための基盤が整備されている^[5]^[6]。

アーティストから見れば、才能を共有する場でもある^[7]^[8]。

人間工学の専門家から見れば、作業環境を単純化するのを手伝う機会を提供する^[9]^[10]^[11]。

アプリケーション開発者にとっては、統合のためのリファレンス環境を提供する。例えば OpenOffice.org がある^[12]^[13]。

ユーザーから見れば、完全なデスクトップ環境と一連の基本アプリケーション群を提供する。ファイルマネージャ、ウェブブラウザ、マルチメディア・プレーヤー、電子メールクライアント、アドレス帳、PDFリーダー、写真マネージャなどである。

2000年代初め、KDE^[14] とGNOMEが円熟期に達した。その後もそれぞれが新たな向上のためのプロジェクトを推進した（KDEは Appeal、GNOMEは ToPaZ）。どちらも目標は似たようなものだが、採用した人間工学的手法は異なる。KDEはアプリケーションの連携と相互運用の強化を推進しており、賢明なデフォルトを設定しようと試みつつ、高度にカスタマイズ可能で非常に複雑な機能を多く含んでいる。一方GNOMEはより規範的で、必須なタスクの細かい詳細に集中し、全体としては単純化しようとしている。結果としてそれぞれが異なるユーザー層と開発コミュニティをひきつけている。技術的には多数の技術が全てのLinuxデスクトップ環境で共通している。最も明らかなものは X Window System である。また、努力の重複を減らす非公式な協力ゾーンとして freedesktop.org が生まれた。

GNOMEとKDEは高性能なコンピュータを主な対象としているため、低性能な古いシステム向けには別のデスクトップ環境が使われる。そのような軽量デスクトップ環境としてLXDEとXfceがある。どちらもGNOMEと同じGTK+ツールキットを採用している。KDEと同じQtテクノロジーをベースにした軽量デスクトップ環境としてはLXQtがある。

Unix系のデスクトップ環境の比較

Unix系での主要な4種類のデスクトップ環境のデフォルト構成の比較表を以下に示す:

	GNOME	KDE	Xfce	LXDE
ウィジェット・ツールキット	GTK+3	Qt	GTK+2	GTK+2
X Window System ディスプレイマネージャ	GDM	KDM		LXDM
ウィンドウマネージャ	Mutter (GNOME 3) Metacity (GNOME 2)	KWin	Xfwm	Openbox
ファイルマネージャ	ファイル	Dolphin	Thunar	PCMan File Manager
アーカイバ	アーカイブマネージャー	Ark	Squeez	Xarchiver
端末エミュレータ	GNOME 端末	Konsole	Terminal	LXTerminal
テキストエディタ	gedit	Kate	Mousepad	leafpad
メディアプレーヤー	ビデオ	Kaffeine	Xfmedia
ジュークボックス型オーディオプレーヤー	Rhythmbox	Amarok
CDバーナー	Brasero	K3b	Xfburn
CDリッパー	Sound Juicer	KAudioCreator
イメージビューアー	Eye of GNOME	Gwenview	Ristretto	GPicView
オフィススイート	GNOME Office	KOffice
ウェブブラウザ	Web	Konqueror	Midori

デスクトップ環境の例

パーソナルコンピュータ上で最も一般的なデスクトップ環境はWindowsに組み込まれているインタフェースである。Windows XPではLuna、Windows VistaとWindows 7ではAeroと呼ばれている。アップルのmacOSのAquaもよく使われている。

Unix系OSではX Window Systemに基づいたデスクトップ環境、KDE、GNOME、Xfce、LXDEなどが使われている。

他にも様々なデスクトップ環境がある。例えば、CDE、EDE、GEM、IRIX Interactive Desktop、Jesktop、Mezzo、Project Looking Glass、ROX Desktop、UDE、Xito、XFast などがある。また、ウィンドウマネージャFVWMの強力なコンフィギュレーションツールであるFVWM-Crystalは、デスクトップ環境の「コンストラクションキット」ともいうべきものである。

単独で機能することを意図して設計されたXウィンドウマネージャは、典型的なデスクトップ環境の要素を多く備えており、例えば顕著な例として Enlightenment がある。他にも、Openbox、Fluxbox、WindowLab、FVWM、Window Maker、AfterStep などがあり、特に最後の2つはNeXTSTEP GUIのルック・アンド・フィールを採用している。

Amigaの各種デスクトップ環境は特筆に値する。AmigaOSの当初のデスクトップ環境Workbenchから発展していった。Scalos^[15]、MorphOSのAmbientデスクトップ、AROSのWandererデスクトップなどがある。WindowLabもAmiga UIと似た機能を持っている。Directory OpusはAmiga上の単なるファイルマネージャだったが、最終的にデスクトップ環境Directory Opus Magellanに発展した。

IBM OS/2またはeComStationではワークプレース・シェルというデスクトップ環境が動作する。

BumpTopプロジェクトは実験的デスクトップ環境を構築するプロジェクトである。より実世界に近い3D実装を目標とし、例えば文書を仮想デスク内で自由に操作できる。