XKBによるHHKB (US) のためのキーマップ変更 (Ubuntu 18.04 LST)

🌾本記事の概要
自作PCにUbuntu 18.04.04 LSTをインストールした際の手順を残しておきます。
以下，目次です。今回はfcitx-mozcのインストールからX keyboard extension (XKB) によるキーマップ変更についてです。

＃ マシン構成について
＃ Ubuntu 18.04.4 LSTのインストール
＃ NVIDIAドライバ & CUDAの更新 (ログインループ改善)
＃ fcitx-mozcのインストール & 設定
＃ XKBによるキーマップ変更 (for HHKB [US])
＃ 適宜追記

前回記事はこちら↓
Qiita『自作PCにUbuntu 18.04 LSTをインストール & セットアップ (NVIDIAドライバ関係)』

マシン構成について

今回Ubuntu 18.04.04 LSTをインストールしたマシンの構成は以下の通りです。

構成要素	購入パーツ名
マザーボード	X570 Taichi (BIOS ver. 2.70; ASRock)
CPU	Ryzen 7 3700X (AMD)
CPUクーラー	虎徹 Mark II (サイズ)
グラフィックボード	GeForce RTX 2080 Ti VENTUS GP OC (MSI)
メモリ	DDR4-3200 16 GB×2 (Crucial)
SSD (OSインストール先)	MX500 500 GB 2.5インチ (Crucial)
HDD (データ保存用)	WD Red 3 TB 3.5インチ (Western Degital)
電源	RM850x 850 W (80PLUS GOLD; Corsair)
ケース	Define C (Fractal Design)

fcitx-mozcのインストール & 設定

今回インストールしたUbuntu 18.04.04 LST (ちなみに日本語 Remix) にはデフォルトのインプットメソッドとしてIBusがインストールされていましたが，好みの問題でFcitxに変更します。
(二代目俺のメモ『Ubuntu 19.10の日本語入力をfcitx-mozcにする』を参考にさせていただきました)

fcitxとfcitx-mozcをインストールし，ibusをアンインストールします。

.sh

$ sudo apt install fcitx fcitx-mozc
$ sudo apt --purge remove ibus

入力メソッドを起動します。

.sh

$ im-config

fcitxをアクティブにしたら再起動します。

.sh

$ sudo reboot

再起動できたらFcitxおよびMozcの設定を行います。私は，キーボードとして主にHHKB Professional2 Type-S (US)を使用しているので，HHKB (US) 向きの設定になります。
(JUNのブログ『HHKBをUbuntuで使う』を参考にさせていただきました)

まず，以下のコマンドを入力します。

.sh

$ sudo dpkg-reconfigure keyboard-configuration

その後開くウィンドウで
キーボードモデル：Happy Hacking
キーボードが由来する国：英語 (US)
キーボードのレイアウト：英語 (US)
AltGrとして機能させるキー：キーボード配置のデフォルト
コンポーズキー：コンポーズキーなし
Xサーバーを強制終了するのに〜：<いいえ>

と選択していきます。設定が完了したら次にFcitx設定を開きます。

.sh

$ fcitx-configtool

入力メソッドタブにおいて入力メソッドをMozcだけにし，歯車アイコンをクリックしてキーボードレイアウトを既定の入力メソッドから英語 (US)に変更します (不要？)。

全体の設定タブにおいて入力メソッドのオンオフを空にします (Escを押すことで空にできます)。

デフォルトのスキンがダサい [要出典] のでfcitx-skin-materialに変更します。

~/.config/fcitx/skinディレクトリを作成し，ダウンロードしたmaterialフォルダをコピーします。

Fcitxを再起動した後にFcitx設定の外観タブを開き，Show Advanced Optionsにチェックを入れ，下の方にあるスキン名の欄にmaterialと入力します。

ついでにフォントとメニューのフォントをNoto Sans CJK JP Mediumに，表示するフォントロケールをja_JP.UTF-8に変更し，再起動して完了です。

XKBによるキーマップ変更 (for HHKB [US])

Fcitxに続いてMozcの設定を行う前に**HHKB (US)用のキーマップをカスタムします**。

なぜキーマップを変更したいのか

私は主にWindowsでHHKBを使用しているため，HHKBのDIPスイッチを下記のように設定しています。

SW1	SW2	SW3	SW4	SW5	SW6
ON	OFF	ON	OFF	ON	OFF

具体的にはDeleteキーがBS (BackSpace)キーになり，キーボード最下部の配列が下記のようになります。

Windows-Left Alt-Left Space Alt-Left Windows-Left

UbuntuではWindowsキーはSuperキーとして機能します。

Windowsで使用する際は，alt-ime-ahkを使用して**Altキー空打ちでIMEを切り替えられるように設定**していました。Ubuntuでこれを再現する方法をすぐには見つけられなかったので，代替案としてUbuntu上で下記のようなキー配置にリマップすることにしました。

Alt-Left 無変換 Space 変換 Super-Left

無変換および変換には，それぞれIMEのオフおよびオン機能をMozcで割り振ることにします。

XKBで目的のキー配列にリマップする

はじめはxmodmapを使ってリマップしようとしましたが，いろいろ調べているうちに最近のUbuntuではxmodmapで変更したキーマップがFcitxによってリセットされてしまう，という情報を目にしました (Qiita『Ubuntuにおけるキーボードレイアウトカスタマイズ：xmodmap問題をxkbで解決』)。

で，最近の推奨としてはXKBを使うのだ，ということらしいので，XKBを経由して目的のキーマップ変更を試みることにしました。
(Honmushi blog『xkbでキーバインドを変更する』を参考にさせていただきました)

以下のコマンドを実行すると現在のXKBの設定が確認できます。

.sh

$ setxkbmap -print
xkb_keymap {
	xkb_keycodes  { include "evdev+aliases(qwerty)"	};
	xkb_types     { include "complete"	};
	xkb_compat    { include "complete"	};
	xkb_symbols   { include "pc+us+us:2+inet(evdev)"	};
	xkb_geometry  { include "hhk(basic)"	};
};

ここで重要なのはxkb_symbolsの項目です。
結論から言ってしまうと，最終的にxkb_symbolsのpc+us+us:2+inet(evdev)に上書きしたい設定 (例えばmyswap) を追加することになります。
(つまりpc+us+us:2+inet(evdev)+myswapとなります)

myswapを作成するに当たって，まずpcやusに何がどのように書かれているかを確認します。
各ファイルは/usr/share/X11/xkb/symbolsディレクトリに格納されています。

pcの中を見てみると

.sh

default  partial alphanumeric_keys modifier_keys
xkb_symbols "pc105" {

    key <ESC>  {        [ Escape                ]       };

    // The extra key on many European keyboards:
    key <LSGT> {        [ less, greater, bar, brokenbar ] };

    // The following keys are common to all layouts.
    key <BKSL> {        [ backslash,    bar     ]       };
    key <SPCE> {        [        space          ]       };

のように記述されています。

ここでkey <ESC> { [ Escape ] }は
<キーシンボル> ESCにEscapeという [機能] を割り当てる，ことを意味します。

つまり目的のmyswapを作成するためには，

• Alt-Left，Alt-Right，Windows-Left，およびWindows-Rightの <キーシンボル>
• 無変換，変換，Alt-Left，およびSuper-Leftの [機能を表す文字]

を調べる必要があります。

なんとなく無変換や変換についてはjpに書かれていそうだな，と予測して/usr/share/X11/xkb/symbols/jpの中身を見てみると

.sh

key <NFER> { [ Muhenkan             ] };

key <XFER> {
    type[Group1]="PC_ALT_LEVEL2",
    symbols[Group1]= [ Henkan, Mode_switch ]
};

.sh

key <LWIN> {        [ Super_L       ]       };
key <LALT> {        [ Alt_L         ]       };
key <SPCE> {        [ space         ]       };
key <RALT> {        [ Alt_R         ]       };
// For compatibility with other keyboards connected at the same time:
key <RWIN> {        [ Super_R       ]       };
key <RCTL> {        [ Control_R     ]       };

のような記述が見つかります。欲しかった情報をまとめると……，

	<キーシンボル>	[機能を表す文字列]
Alt-Left	LALT	Alt_L
Alt-Right	RALT	Alt_R
Windows-Left	LWIN	Super_L
Windows-Right	RWIN	Super_R
無変換	NFER	Muhenkan
変換	XFER	Henkan, Mode_switch

となります。また，Henkan, Mode_switchのコンマ以下はShiftキー等を使った複合キー設定なので，今回の目的では特に必要ありません (HenkanだけでOK)。

記述方法が判ったので，実際の設定ファイルの作成に移ります。
まず，ホームディレクトリに.xkb/symbolsおよび.xkb/keymapというディレクトリを作成します。

.sh

$ mkdir ~/.xkb/symbols ~/.xkb/keymap

次に，さきほど特定したキーシンボル等を参考にして，~/.xkb/symbolsディレクトリ内に以下のmyswapファイルを作成します。

.sh

partial modifier_keys
xkb_symbols "swapkeys" {
  key <LALT> { [ Muhenkan ] };
  key <RALT> { [ Henkan   ] };
  key <LWIN> { [ Alt_L    ] };
  key <RWIN> { [ Super_L  ] };
};

さらに，序盤に行ったsetxkbmap -printの出力結果を参考にして，~/.xkb/keymap内に以下のmykbdファイルを作成します。

.sh

xkb_keymap {
        xkb_keycodes  { include "evdev+aliases(qwerty)" };
        xkb_types     { include "complete"      };
        xkb_compat    { include "complete"      };
        xkb_symbols   { include "pc+us+us:2+inet(evdev)+myswap(swapkeys)"       };
        xkb_geometry  { include "pc(pc105)"     };
};

xkb_symbolsにmyswap(swapkeys)を+で追記しています。

以下のコマンドを入力することで作成したキーマップを反映させます。

.sh

xkbcomp -I$HOME/.xkb ~/.xkb/keymap/mykbd $DISPLAY 2> /dev/null

ログイン時に自動で実行するために，.bashrc等に上記コマンドを記述しておきます。

最後にMozcの設定を行い，無変換および変換に対して，それぞれIMEのオフおよびオン機能を割り当てます。

Mozcの設定を起動し，一般タブにあるキーの選択の編集ボタンを押します。

Mozcキー設定ウィンドウが開いたら，MuhenkanおよびHenkan入力キーに対して，それぞれIMEを無効化およびIMEを有効化コマンドを割り当てます。

再起動してキーマップが目的のとおりに変更されることを確認しましょう。

以上，お疲れ様でした。