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Takashi Yoshinaga
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ノンプログラミングで始めるAR (HoloLens 2 / ARCore / ARKit) 開発 with MRTK
2020/08/13に開催したMRTKハンズオンの資料
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ノンプログラミングで始めるAR (HoloLens 2 / ARCore / ARKit) 開発 with MRTK
1.
ARコンテンツ作成勉強会 ノンプログラミングで始めるAR開発 with MRTK
2.
自己紹介 氏名:吉永崇(Takashi Yoshinaga) 所属:Steampunk Digital株式会社 九州先端科学技術研究所(ISIT) 専門:医療支援AR,運動計測,ホログラム
3.
AR×医療支援:超音波診断 https://youtu.be/zI8S49qpiOs
4.
ウェアラブル・モーションキャプチャの開発 https://youtu.be/Po-orPCgi4E
5.
趣味開発: Volumetric Video Kinect等で取得したPoint
Cloudを配信し、各種のARデバイスで表示 https://youtu.be/Pu2QlBQJoUo
6.
ARコンテンツ作成勉強会の紹介 2013年5月に勉強会をスタートし ARコンテンツの作り方をハンズオン形式で学ぶ
人数は5~10名程度の少人数で実施 参加条件はAR/VRに興味がある人(知識不要) 各地で開催 (福岡、熊本、宮崎、長崎、大分、 鹿児島、山口、広島、北海道)
7.
Twitterと勉強会ページで情報を発信しています #AR_Fukuoka Googleで「AR勉強会」で検索
8.
#AR_Fukuoka ハッシュタグ
9.
Special Thanks エンジニアカフェ
10.
今日の内容 MRTKを使ったオブジェクトの表示〜手やカーソルを使った操作 https://youtu.be/Yae3bOtidTk
11.
素材のダウンロード http://arfukuoka.lolipop.jp/mrtk_np/Sample.zip
12.
SDKのダウンロード (1/3) https://github.com/Microsoft/MixedRealityToolkit-Unity Releases
13.
SDKのダウンロード (2/3) 今回はMicrosoft Mixed
Reality Toolkit v2.4.0を使用 少し下にスクロール
14.
SDKのダウンロード (3/3) Foundation.2.4.0.unitypackageをダウンロード Foundation.2.4.0.unitypackage
15.
プロジェクトの作成 (1/6) UnityHubを起動して画面左側のプロジェクトをクリック プロジェクト
16.
プロジェクトの作成 (2/6) 新規作成の右側にある▽をクリック 新規作成横の▽
17.
プロジェクトの作成 (3/6) 2018.4.xxf1 (資料では2018.4.25f1)を選択 2018.4.xxf1
18.
プロジェクトの作成 (4/6) ①3D ②プロジェクト名を入力 (例:ARFukuoka_MRTK) ③保存するフォルダを選択
19.
プロジェクトの作成 (5/6) 作成
20.
プロジェクトの作成 (6/6) ウィンドウが表示されればOK
21.
SDKのインストール (1/3) ダウンロードしたunitypackageをダブルクリックし、 Import Unity
Packageダイアログ内の[Import]をクリック Microsoft.MixedReality. Toolkit.Unity.Foundation .2.4.0.unitypackage Import
22.
SDKのインストール (2/3) Apply ApplyをクリックしてxR用のセッティングを行う
23.
SDKのインストール (3/3) 閉じる MRTK Project
Configuratorを閉じる
24.
Unityの操作画面(概要) ゲーム空間の設計画面
25.
空間にCGを追加しよう (1/3) 何も選択していない状態で 空白を右クリック
26.
空間にCGを追加しよう (2/3) ①3D Object ②Quad
27.
空間にCGを追加しよう (3/3) 四角形が追加される ※角度によっては見えない
28.
Scene内の視点の変更 [←][→]で左右移動 [↑][↓]でズームイン/アウト [Alt]+ドラッグで回転 +ドラッグで上下左右
29.
Quadが見えなくなってしまった場合 Hierarchy内のオブジェクトのダブルクリックでオブジェクトを視界の中央に Quadをダブルクリック
30.
動作確認 カメラから見た空間 が表示される をクリックして実行 クリックして終了
31.
オブジェクトの位置・向き・サイズを調整 Quadをクリック
32.
オブジェクトの位置・向き・サイズを調整 移動 回転 拡大・縮小
33.
数値入力による位置・向き・サイズ調整 Quadをクリック
34.
数値入力による位置・向き・サイズ調整 オブジェクトの詳細の表示・追加・変更はInspectorタブ内で行う 位置や角度、スケールを数字を用いて指定することも可能 Inspector
35.
数値入力による位置・向き・サイズ調整 オブジェクトの詳細の表示・追加・変更はInspectorタブ内で行う 位置や角度、スケールを数字を用いて指定することも可能 [下記設定にする] Positionを
0 0 1 Rotation 0 0 0 Scale 0.3 0.3 0.3
36.
補足:x,y,z軸について Y Z X この図ではカメラから見て横がX、奥行方向がZ、そして地面に対して垂直がY
37.
Scene内の視点の調整 拡大・縮小や移動により見づらくなった
38.
Scene内の視点の変更 (再) Hierarchy内のオブジェクトのダブルクリックでオブジェクトを視界の中央に Quadをダブルクリック
39.
Next Step Inspectorで操作できる詳細情報には 位置・角度・サイズ以外にも 見た目(色や質感)、挙動なども含まれる
40.
見た目の変更の概要 (1/4) ① Quad ②
Mesh Rendererに注目 ③ Materialsを開く
41.
見た目の変更の概要 (2/4) Element0
42.
見た目の変更の概要 (3/4) ここに紐づけられるMaterialで 色や質感を設定している
43.
見た目の変更の概要 (4/4) Materialの詳細はInspectorの下方で確認 できるがDefault-Materialは編集できない
44.
見た目を変えるにはMaterialファイルを作る必要がある
45.
マテリアルの作成 (1/3) マテリアル(色や質感の設定)を作成 ①Assets ②右クリック
46.
マテリアルの作成 (2/3) マテリアル(色や質感の設定)を作成 ①Create ②Material
47.
マテリアルの作成 (3/3) New Materialができているはず マテリアル(色や質感の設定)を作成
48.
マテリアルの適用 (1/3) オブジェクト(Quad)のマテリアルを開く ② Default-Materialに注目 ①Quad
49.
マテリアルの適用 (2/3) オブジェクト(Quad)のマテリアルを開く Default-Material にドラッグ&ドロップ
50.
マテリアルの適用 (3/3) ①Quad ②New Materialに 置き換わっていればOK
51.
テクスチャを適用してみよう
52.
テクスチャの適用 (1/8) ②ドロップダウンを開く ③Unlit ④Transparent①New Materialに注目
53.
テクスチャの適用 (2/8) ①▼をクリックして NewMaterialを開く ②ここで画像(テクスチャ)を指定
54.
テクスチャの適用 (3/8) ①Assets ②Import New
Asset
55.
テクスチャの適用 (4/8) ①arfukuoka.png ②Import
56.
テクスチャの適用 (5/8) ①Quad ②New Materialを開く
57.
テクスチャの適用 (6/8) ①Assets ②arfukuoka.pngに注目
58.
テクスチャの適用 (7/8) arfukuoka.pngをNone(Texture)に ドラッグ&ドロップ
59.
テクスチャの適用 (8/8) テクスチャが反映される
60.
現状を保存 (1/4) File
61.
現状を保存 (2/4) SaveAs...
62.
現状を保存 (3/4) ①Sample1とする ②保存
63.
現状を保存 (4/4) Sample1ができていればOK
64.
次回以降は Ctrl / Command
+ S で上書き保存可能
65.
ここからようやくMRTK
66.
始めに実現すること UnityEditor内で移動や手を使った操作を行う準備
67.
MRTK用のカメラや表示の設定 (1/3) MixedRealityToolkit
68.
MRTK用のカメラや表示の設定 (2/3) Add to
Scene and Configure...
69.
MRTK用のカメラや表示の設定 (3/3) MixedRealityToolKitと MixedRealityPlayspaceが 追加されていればOK
70.
動作確認 (1/4) Playをクリック
71.
動作確認 (2/4) [A][D]で左右移動 [W][S]でズームイン/アウト [Q][E]で上下移動 右クリック+ドラッグで回転
72.
動作確認 (3/4) [Shift]で左手を表示 [Space]で右手を表示 手を表示した状態+ [クリック]でつまむ [スクロール]で前後移動 ※今のところオブジェクトは操作できない
73.
動作確認 (4/4) Playを再度クリックして停止 (青くなければOK)
74.
オブジェクトを手で操作しよう
75.
Quadを操作可能にする (1/3) ①Quad ②Add Component
76.
Quadを操作可能にする (2/3) manipulationで検索 ManipulationHandlerを選択
77.
Quadを操作可能にする (3/3) ①Quad ②ManipulationHandler が追加される
78.
オプション ①Quad ②One Hand Rotation
Farを Gravity Aligned Maintain Rotation To User
79.
動作確認 (1/4) Playをクリック
80.
片手での操作
81.
動作確認 (2/4) ShiftまたはSpaceで手を表示
82.
動作確認 (3/4) 指の先から出ているカーソルを合わせる
83.
動作確認 (4/4) ドラッグして移動
84.
両手での操作
85.
動作確認 (1/5) Shiftで左手を表示
86.
動作確認 (2/5) ①カーソルを合わせてクリック ② [T]を押下して手を固定
87.
動作確認 (3/5) Spaceで右手を表示
88.
動作確認 (4/5) カーソルを合わせてドラッグ
89.
動作確認 (5/5) 前後左右に動かして回転・拡大縮小
90.
スマホを想定した操作
91.
動作確認 (6/7) よく見ると丸いカーソルが視界の中央にある
92.
動作確認 (7/7) そのままドラッグして移動
93.
自前のオブジェクトを追加しよう (今回は事前に用意したオブジェクト)
94.
OBJファイルを追加 (1/6) Assets
95.
OBJファイルを追加 (2/6) Sampleフォルダ →
Model
96.
OBJファイルを追加 (3/6) ModelフォルダをAssetsに ドラッグ&ドロップ
97.
OBJファイルを追加 (4/6) Model
98.
OBJファイルを追加 (5/6) model.obj
99.
OBJファイルを追加 (6/6) Hierarchyにドラッグ&ドロップ
100.
オブジェクトの微調整 (1/3) ①model 椅子を適当な位置に配置 Position 0.5
0 1
101.
オブジェクトの微調整 (2/3) model左の▼をクリック して下の階層を開く
102.
オブジェクトの微調整 (3/3) modelの下の階層のmodel 椅子を適当な位置に配置 Position 0
-0.45 0 Rotation 0 180 0 上の階層のmodelだけでも調整可能。 今回はこの後の操作の都合上分けている。
103.
カーソルや手との接触判定 接触判定をするにはmodel.objに Colliderを追加する必要がある
104.
Colliderの追加 (1/5) ①model (上の階層の方) ②Add
Component
105.
Colliderの追加 (2/5) ①Boxで検索 ②BoxCollider
106.
Colliderの追加 (3/5) バウンディングボックスが表示される
107.
Colliderの追加 (4/5) ①model ②Edit Collider
108.
Colliderの追加 (5/5) 各面の■を動かして大きさを編集
109.
椅子を手で操作可能にする (1/5) ①model ②Add Component
110.
椅子を手で操作可能にする (2/5) ①maipulationで検索 ②ManipulationHandler
111.
椅子を手で操作可能にする (5/5) ①model ② Manipulation
Handlerが追加される
112.
両手操作時は回転のみにする ①model ②Two Hand Manipulation
Type をScaleにする
113.
動作確認
114.
動作確認 Stop
115.
パフォーマンスの表示を消す これを消す
116.
MRTKの詳細設定 ①MixedRealityToolKit ②Mixed Reality Toolkit の下のドロップダウンメニュー
117.
MRTKの詳細設定 ①MixedRealityToolKit ②DefaultHololens2ConfigureProfile
118.
MRTKの詳細設定 Clone
119.
MRTKの詳細設定 ①ProfileNameをSample1 MixedRealityToolkit... に変更 (NewをSample1に変えるだけ) ②Clone
120.
MRTKの詳細設定 ①Diagnostics ②Enable Diagnostics System のチェックを外す
121.
動作確認 パフォーマンス表示が消えた
122.
動作確認 Stop
123.
HoloLens2 ARFoundation(ARKit/ARCore) 実機へのインストール
124.
HoloLens2 ARFoundation(ARKit/ARCore) 実機へのインストール
125.
Build Setting for
HoloLens2 File
126.
Build Setting for
HoloLens2 Build Setting
127.
Build Setting for
HoloLens2 ①Universal Windows Platform ②Switch Platform
128.
Build Setting for
HoloLens2 Apply
129.
Build Setting for
HoloLens2 Player Settings...
130.
Build Setting for
HoloLens2 ①XR Settings ②Depth Formatを 16-bit depthに変更
131.
Build for HoloLens2 Build
132.
Build for HoloLens2 新しいフォルダー
133.
Build for HoloLens2 buildに名前を変更
134.
Build for HoloLens2 ①buildを選択 ②フォルダーの選択
135.
しばらく待つ
136.
Build for HoloLens2 buildを開く
137.
Build for HoloLens2 ソリューション(*.sln)をVisualStudio2019で開く
138.
Build for HoloLens2 Release
ARM
139.
Build for HoloLens2 ▼
140.
Build for HoloLens2 デバイス
141.
HoloLens2とPCをUSBで接続
142.
Build for HoloLens2 ①デバッグ ②デバッグなしで開始
143.
動作の様子
144.
HoloLens2 ARFoundation(ARKit/ARCore) 実機へのインストール
145.
HoloLens2 ARFoundation(ARKit/ARCore) 実機へのインストール
146.
ARFoundationの導入 Window
147.
ARFoundationの導入 Package Manager
148.
ARFoundationの導入 Advanced
149.
ARFoundationの導入 Show preview packagesのチェックをオン
150.
ARFoundationの導入 ①AR Foundation ②バージョンのリストを開く
151.
ARFoundationの導入 ①All Version ②1.5.0-preview.6
152.
ARFoundationの導入 Install
153.
ここからiOS向けの手順 (Androidユーザーはちょっと待ってて)
154.
ARKitの導入 (for iOS) ①ARKit
XR Plugin ②2.1.2
155.
ARKitの導入 (for iOS) Install
156.
ここからAndroid向けの手順 (iOSユーザーはちょっと待ってて)
157.
ARCoreの導入 (for Android) ①ARCore
XR Plugin ②2.1.2
158.
ARCoreの導入 (for Android) Install
159.
ここからARCore/ARKit共通
160.
Build Setting for
ARFoundation MixedRealityToolkit
161.
Build Setting for
ARFoundation ①Camera ②Clone
162.
Build Setting for
ARFoundation ①ProfileNameをSample1 MixedRealityCameraProfile に変更 (NewをMobileに変えるだけ) ②Clone
163.
Build Setting for
ARFoundation Camera Setting Providers
164.
Build Setting for
ARFoundation Windows Mixed Reality Camera Settings
165.
Build Setting for
ARFoundation Typeに注目
166.
Build Setting for
ARFoundation ドロップダウンを開く
167.
Build Setting for
ARFoundation ①MicrosoftMixedReality.Toolkit.Experimental.UnityAR ②UnityARCameraSetting
168.
Build for ARFoundation File
169.
Build for ARFoundation Build
Settings...
170.
Build for ARKit(iOS) ①iOS ②Switch
Platform
171.
Build for ARCore(Android) ①Android ②Switch
Platform
172.
Build for ARFoundation Apply
173.
Build for ARFoundation Player
Settings...
174.
ここからiOS向けの手順 (Androidユーザーはちょっと待ってて)
175.
Build for ARKit(iOS) Other
Settings
176.
Build for ARKit(iOS) Bundle
Identifierを設定 例) com.Yoshinaga.ARFukuoka
177.
Build for ARKit(iOS) Strip
Engine CodeをOff
178.
ここからAndroid向けの手順 (iOSユーザーはちょっと待ってて)
179.
Build for ARCore(Android) Package
Nameを設定 例)com.yourname.arfukuoka
180.
ARCore/ARKitそれぞれの方法で ビルドして実機にインストールしてください
181.
動作の様子
182.
Ctrl / Command
+ S 現状を保存
183.
バウンディングBoxを使った操作 続いては...
184.
やりたい事
185.
バウンディングボックスの追加 ①model ②Add Component
186.
バウンディングボックスの追加 ①boundingで検索 ②BoundingBoxをクリック
187.
動作確認
188.
Dockにオブジェクトを収納 続いては...
190.
Dockオブジェクトを作成 何もないところを右クリック
191.
Dockオブジェクトを作成 Create Empty
192.
Dockオブジェクトを作成 ①GameObject ②Dock1にリネーム
193.
Dockオブジェクトを作成 Add Component
194.
Dockオブジェクトを作成 sphereで検索 SphereCollider
195.
Dockオブジェクトを作成 SphereColliderが追加されている
196.
Dockオブジェクトを作成 Radius(半径)を0.1m相当にする
197.
Dockオブジェクトを作成 Add Component
198.
Dockオブジェクトを作成 Dockで検索 DockPosition
199.
Dockオブジェクトを作成 DockPositionが追加される
200.
Dockオブジェクトを作成 ①Dock1を右クリック ②3D Object ③Quad
201.
Dockオブジェクトを作成 位置・角度・サイズの変更 Position: 0, -0.1,
0 Rotation: 90, 0, 0 Scale: すべて0.2
202.
Dockオブジェクトを作成 ①MeshRenderer ②Materialsを開く
203.
Dockオブジェクトを作成 Element0の右の をクリック
204.
Dockオブジェクトを作成 HolographicBackPlateCircular
205.
Dockオブジェクトを作成 こんな感じ
206.
Dockオブジェクトを作成 dock1
207.
Dockオブジェクトを複製 Duplicate
208.
Dockオブジェクトを複製 Dock1(1) Dock2にリネーム
209.
オブジェクトをDockに収納可能にする ①Quad ②AddComponent
210.
オブジェクトをDockに収納可能にする dock Dockable
211.
オブジェクトをDockに収納可能にする Dockable
212.
オブジェクトをDockに収納可能にする ①model ②AddComponent
213.
オブジェクトをDockに収納可能にする dock Dockable
214.
オブジェクトをDockに収納可能にする Dockable
215.
オブジェクトをDockに収納 ①Dock1 ①Dock Position
216.
オブジェクトをDockに収納 ①Quadに注目 ②Docked Objectにドラッグ&ドロップ
217.
オブジェクトをDockに収納 ①Dock2 ①Dock Position
218.
オブジェクトをDockに収納 ①modelに注目 ②Docked Objectにドラッグ&ドロップ
219.
Dockの位置を調整 ①Dock1 Position:-0.2,-0.2,0.5
220.
Dockの位置を調整 ①Dock2 Position: 0.2,-0.2,0.5
222.
Fin.