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Azure Spatial Anchors V2概要 ~空間情報の共有~

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XRミーティング 2020/01/15での登壇資料。
Azure Spatial Anchors V2の概要解説。
ASA V2で追加されたセンサー系の機能についての情報を共有。

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Azure Spatial Anchors V2概要 ~空間情報の共有~

  1. 1. takabrz1 大阪駆動開発 Takahiro Miyaura Android iOS HoloLens HoloLens 2 Azure Spatial Anchors V2概要 ~ 空間情報の共有 ~
  2. 2. 宮浦 恭弘 (Miyaura Takahiro)  大阪駆動開発コミュニティに生息  HoloLens日本販売してからXR系技術に取組む  HoloLens系技術Tipsを公開し続けた結果、よく知っている人扱いを受ける。  Mixed Reality Toolkit(以降MRTK)のTipsが比較的多めで、普段(?)からよく (?)MRTKの調査などを行っているうちにMRTKに詳しい人扱いを受ける。  HoloLensを中心にXR系技術と相性のいい技術(機械学習、IOT)を組合せ て日々遊びの中で知見を蓄えています。 技術Tips : https://qiita.com/miyaura takabrz1 ※よかったらこれを機にお知り合いになってください Microsoft MVP for Windows Development 2018-2020 某会社でSE(アプリケーション領域のアーキテクト的なお仕事なはず)= XRは趣味です (貢献領域:Mixed Reality)
  3. 3. はじめに ~ ちょっと告知 ~ 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura
  4. 4. はじめに ~ ちょっと告知 ~ 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura 1. ICT 技術で社会課題を解決する取組み ~ Mixed Reality と AI を活用した事例~ 2. Azure Spatial Anchorsを活用したMR/ARアプリケーションの クロスプラットフォーム開発 Ignite Tour Osaka登壇(2セション) Kobe HoloLens Meetup! vol.2 1. MRTK V2におけるマルチデバイス対応 〜 Azure Spatial Anchorsとphotonによるシェアリングシステム構築の試み 〜 Azure Spatial Anchorsの技術解説 今日の内容とちょいかぶり + MRTK V2でクロスプラットフォームできる紹介 MRTK V2でクロスプラットフォームがどしてできるのかの解説 + Azure Spatial AnchorsとPhotonでシェアリングした話
  5. 5. ということでAzure Spatial Anchors V2系 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura
  6. 6. Azure Spatial Anchorsとは 素敵技術の1つ 2019/11/20 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura 最近はGoogleも同じようなクラウド管理型のシステムがある マルチデバイスで利用できる空間共有するための仕組み コンセプト 現実世界にデジタルのコンテンツを永続的に存在させる マルチユーザ、クロスプラットフォームでの体験 ウェイファインディング 1. 現実空間の特定の地点にデジタル的な原点となる「アンカー(錨)」を設置 2. クラウド上に「空間の特徴」+「アンカー情報」をセットで管理 3. クラウド上から取得した2つを情報を元にデジタルの情報を復元
  7. 7. Azure Spatial Anchors V2 ウェイファインディングとは 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura 目印を経路上に複数配置し移動時の補助に活用 アンカー位置を基準に周辺のアンカーを検出し誘導
  8. 8. Azure Spatial Anchorsとは 概念 2019/11/20 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura 仮想の物体 空間解析による特徴点 「空間の特徴」+「デジタルの位置情報(=アンカー)」をクラウド管理 取得時 特徴が一致する空間を探す 空間にアンカー設置 空間の特徴=従来のAR技術でいう「マーカー」に相当 空間認識が可能なデバイス間でデジタルコンテンツの共有が可能
  9. 9. Azure Spatial Anchorsとは 実例 2019/11/20 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura Minecraft Earth https://www.minecraft.net/ja-jp/about-earth AR技術で現実空間でマイクラが可能
  10. 10. Azure Spatial Anchorsとは 実例 2019/11/20 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura どのあたりで? ビルドプレート上で建築中 複数プレイヤーで同じプレートで建築 バーコードにはGUIDの情報がある ⇒ASAでは情報をGUIDで管理 共有したいユーザが設置したアンカーを Azure Spatial Anchorsに登録 登録したGUIDをQRコード化して他ユーザと共有
  11. 11. Azure Spatial Anchors V2 V1からの変更点 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura  「空間の特徴」+「アンカー(錨)」+「GPS/Wifi/Bluetoothによる補正」= GUIDキーで管 理  格段に使い勝手がよくなった Coarse relocalization(荒い局在化) 特にウェイファインディング等で活用できる V1は最初にアンカーの取得が必要 ☹ 最初にIDを把握していないといけない ☹ QRコード等IDを事前共有する仕組みが必要 V2は初回にアンカーの取得がなくても使える! ◎ センサー情報で周辺のアンカー取得が可能
  12. 12. Azure Spatial Anchors V2 センサー種別ごとの使いどころ 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura センサー種別 屋内 屋外 GPS Off On WiFi On On (optional) BLE beacons On (optional with caveats, see below) Off
  13. 13. Azure Spatial Anchors V2 センサーとは 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura  デバイスのGPS情報を基準にして周辺のアンカーを検索 GPS 利用する場合は、GPS信号が安定するまで 少し待ってから動作させることが望まれる。 具体的にセションを開いてから時間をかける。  非同期および低周波数(1 Hz未満)  信頼性が低い/ノイズが多い(平均で7 mの標準偏差)  検索空間の半径(概算) 20~30m
  14. 14. Azure Spatial Anchors V2 センサーとは 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura  Wifiの信号情報を基準にして周辺のアンカーを検索 Wifi  非同期および低周波数(0.1 Hz未満)  信頼性の低い/ノイズの多い(平均3 dBmの標準偏差)  OSレベルで潜在的に調整  検索空間の半径(概算) 50~100m 利用する場合は、Wifi信号が安定するまで 少し待ってから動作させることが望まれる。 具体的にセションを開いてから時間をかける。
  15. 15. Azure Spatial Anchors V2 センサーとは 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura  Bluetoothの信号情報を基準にして周辺のアンカーを検索 Bluetooth  ビーコンを活用(iBeacon,Eddystone)  ビーコンにはUUIDを指定  アプリケーションにハードコーディングでUUIDを実装  検索空間の半径(概算)70m ビーコンのUUIDは可変設定にするとリスクが あるのでできればハードコードで漏洩しないよ うにするのが望ましい。
  16. 16. Azure Spatial Anchors V2 デバイス毎のサポート情報 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura HoloLens Android iOS GPS 該当なし APIでサポート API でサポート WiFi 3 秒ごとに約 1 回 のスキャン API レベル 28 以降スキャン は 2 分毎に 4 回の呼出に調 整。 Android 10 からは、開 発者の設定メニューから調 整可能 なし BLE Beacon Eddystoneと iBeaconに制限 Eddystoneと iBeaconに制限 Eddystoneと iBeaconに制限
  17. 17. Azure Spatial Anchorsの惜しいところ ~ クロスプラットフォーム周り ~ 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura
  18. 18. Azure Spatial Anchorsの惜しいところ ~ クロスプラットフォーム周り ~ 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura  Android/iOS/HoloLensネイティブ用ライブラリ  Unity用ライブラリ ライブラリはクロスプラットフォーム ライブラリ「だけ」がクロスプラットフォーム コンテンツは各デバイス毎に実装が必要
  19. 19. Azure Spatial Anchorsの惜しいところ ~ クロスプラットフォーム周り ~ 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura  Android/iOSはそうですが、HoloLensとは実装方法が違う  今後AR対応デバイスが増えればAzure Spatial Anchorsに対応すべきものが増える可能性も Unityはクロスプラットフォームだろ コンテンツ開発もクロスプラットフォーム化したい。 Mixed Reality Toolkit V2はこれらの課題を解決できるOSSライブラリの1つ
  20. 20. 過去の経緯 Mixed Reality Toolkit V2になるまで 2019/11/20 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura HoloToolkit : HoloLens用OSSライブラリとして提供開始 MixedRealityToolkit V1 : HoloLens + WinMRデバイス対応 MixedRealityToolkit V2 : HoloLens, HoloLens 2, WinMR, OpenVR対 応 構造が大きく変わる
  21. 21. Mixed Reality Toolkit V2 コンセプト 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura  Cross Platformでの開発可能 XRデバイスにおけるUnity開発の基本的な構成要素を提供 エディタ内シミュレーションを介してラピッドプロトタイピングを有効 開発者がコアコンポーネントを交換できるようにする拡張可能なフレームワーク Unity向けOSSライブラリ 【幅広いPlatformに対応】 Microsoft HoloLens Microsoft HoloLens 2 Windows Mixed Reality HMD OpenVR HMD(HTC Vive / Oculus Rift) V2.2.0でARFoundation対応(試験的)
  22. 22. ということで・・・ 2019/12/4 Copyright © 2019 Takahiro Miyaura
  23. 23. 移植した Azure Spatial AnchorsのサンプルをMRTKで移植  一応できるけど MRTK V2.2.0でついたAR Foundationは最小限で6Dof動作 つまり拡張が必要 Azure Spatial Anchors用拡張としてMRTK Devチームに提案予 定  具体的には・・・ Azure Spatial Anchorsで必要なコンポーネントの追加 AR空間とのRay衝突検知がAR Foundation専用Orz… ※実装はできるけど個別の配慮がいる 単純にRaycastでは無理でARRaycastManagerでないとだめ
  24. 24. takabrz1 大阪駆動開発 Takahiro Miyaura Ignite Tour Osakaではも少し実装面の話を KobeのミートアップではSharingの話を こうご期待!

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