Kansai cedec 2015_okude
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KANSAI CEDEC 2015 スマートフォンのセンサーをUnityでつかう
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- 2. 2 講師自己紹介 奥出成希(Seiki Okude) • フリーランスのプログラマー • 専門学校の講師 2
- 3. 3 この世の中はセンサーであふれている • 自動ドア • 湯沸かしポット • テレビのリモコン • 防犯センサーライト • エアコンの温度調整
- 4. 4 スマートフォンのセンサーは多彩 • 3軸加速センサー、ジャイロスコープ • GPS、デジタルコンパス、気圧 • カメラ、マイク、近接センサー • タッチパネル、物理ボタン などなど
- 6. 6 なにか使って、作ってみよう 今回の例 • バーチャルスノードーム • ヘッドマウントディスプレイの中身+立体視 • ロケーションベースAR
- 7. 7 バーチャルスノードーム • スマートフォンの中でスノード ームを再現する • デバイスの傾きで中の雪が動く • 球状のガラス表現は難しそうな ので作らない • 固定オブジェクトも置きたい
- 8. 8 これを作ったきっかけ ● Unityでスマートフォンのアプリを作るという講義 のネタだった ● 授業の中で重力を弱めたいという質問が出た ● 設定項目は図の部分 ● Gravityの項目はVector3だった ● yの値をプラスにしたら上に「落ちる」、xに設定 したら横に「落ちる」、とうぜんzに設定したら前 後に「落ちる」わけですね ● 重力を操作するゲームとか面白いかな ● デバイスを傾けても重力の方向が現実と一致して たら面白いな
- 9. 9 使うセンサーは3軸加速センサー • Wiiリモコンのセンサー • その名の通り、加速を検知 • だいたいのスマートフォンには搭載されている • デバイスの加速(移動)を三次元ベクトルで得る • 静止状態で重力の方向を検知 • 重力無視したければハイパスフィルタで除去
- 10. 10 設計 • Boxコライダのみを持つオブジェクトを床天井 壁にする • 重力の影響を受けるオブジェクトを雪に見立て る • 重力の影響を受けないオブジェクトも配置する • 三軸加速センサーからの値をUnityの物理エンジ ンの重力の方向に設定する
- 11. 11 プロジェクトの配置 ドームの作成 • 空のGameObjectにBoxコライダー を追加しそれを板状に変形 • それを6つコピーして中空のキュ ーブ状に配置する 雪の作成 • キューブを雪の粒に見立てて小さ めに作る • Rigidbodyを仕込んで、Mass小さ めにしておく • Use Gravityチェックして重力で落 下するように • ドーム内にたくさんコピーしてお く
- 12. 12 スクリプト void Update () { Physics.gravity = new Vector3( Input.acceleration.x, Input.acceleration.y, Input.acceleration.z * -1 ); }
- 13. 13 実演
- 14. 14 固定オブジェクトを置きます • Unityちゃんパッケージimportして 配置します • アニメさせません • Boxコライダをこのポーズに仕込み ます • キラキラはこのコライダに当たり ます
- 15. 15 実演
- 17. 17 WebCamTexture • カメラの映像をテクスチャとして使える • 使い方は超簡単 • WebCamTextureのインスタンス作って、そ れをマテリアルのMainTextureに割り当てて、 Play()を呼ぶだけ
- 18. 18 プロジェクトの配置 • 通常のオブジェクトたちとは違うレイヤーに 配置する(webcamという名前にしておく) • 平行投影カメラを設置 • webcamレイヤーのみを映すように設定 • 通常のカメラはdepthを-1に、webcamのカメ ラは-2に設定(つまり向こう側に置く) • 通常カメラはClearFlagsをDepthOnlyに、 webCamはSolidColorで黒塗りつぶし • Quadオブジェクトを横縦比4:3の大きさで置 く • このオブジェクトがwebcamのスクリーンに なる • ちょうど画面に収まるように画角調整 • Unlit/Textureのテクスチャ無しでmaterialを作 成、割り当て • 光源の影響を受けないようにしたい
- 19. 19 スクリプト WebCamTexture webcamTexture = null; public Transform cameraScreen; void Start () { WebCamDevice[] devices = WebCamTexture.devices; if (devices.Length > 0) { webcamTexture = new WebCamTexture (320, 240, 12); cameraScreen.renderer.material.mainTexture = webcamTexture; webcamTexture.Play (); } else { Debug.LogError ("no camera"); } }
- 20. 20 実演
- 22. 22 ヘッドマウントディスプレイの中身+立体視 • ある場所でOculusRiftをかぶってみた • とても感銘を受けたが買って開発は今すぐ は無理 • でも立体視でぐるぐる周囲を見てみたい
- 25. 25 設計 • 裸眼立体視はカメラを2つ配置して左右少しだ け位置をずらす • その2つのカメラのスクリーンをビューポート 設定で左右に配置 • 2つのカメラの親になるカメラルートオブジェ クトを設定 • ジャイロの値とこのカメラルートの向きを連 動させる
- 26. 26 立体視とは • 左右の目でそれぞれ少し位置のずれた画像を見せ ることにより、奥行き感を脳に錯覚させる • OculusRiftのようにヘッドセットで強制的に分ける • Nintendo３DSのような視差バリア • ステレオグラム画像のように自力でがんばるなど ★今回は自力でがんばってみましょう
- 27. 27 まずは裸眼立体視を実現しておこう • 背景などを配置 • アセットストアから墓場の背景セ ットをimportして使わせていただ く xiaolianhuastudio / Make Your Fantasy Game - Lite
- 30. 30 ジャイロスコープとは • WiiリモコンプラスとかSixAxisとか • デバイスの姿勢を検出 • UnityではQuaternionで取得できる
- 31. 31 ジャイロスコープを使う ● GameObjectをジャイロか らのデータを処理する入れ 物とする ● gyroScriptがCameraPrefab の方向を制御する ● ジャイロスコープから現在 の端末の回転角を取得して、 カメラオブジェクトの向き にほぼそのまま放り込む
- 32. 32 スクリプト public Transform target; //cameraset // Use this for initialization void Start () { if (SystemInfo.supportsGyroscope) { Input.gyro.enabled = true; } else { Debug.Log ("no support gyro."); } } // Update is called once per frame void Update () { if (Input.gyro.enabled) { Quaternion qqq = Input.gyro.attitude; qqq.x *= -1; qqq.y *= -1; qqq.z *= 1; target.localRotation = qqq; } }
- 33. 33 実演
- 34. 34 ちょっと追加要素 • せっかくなのでUnityちゃんにもう一度登場 していただきましょう。 • VirtualSnowdomeと同様にパッケージを importする • カメラからさほど離れていない場所に配置 • 今度はアニメーションをさせておく
- 35. 35 実演
- 38. 38 今後の課題 • 裸眼立体視はそれなりに人間的に疲れる • ゲーム内の空間を移動する術がない • 画面にタッチすることすらおぼつかない →素直にヘッドマウントディスプレイ →Bluetoothコントローラで操作
- 40. 40 GPSを使ったロケーションベースAR • AR(拡張現実) – 現実環境をコンピュータにより拡張する技術 • ロケーション情報 – GPSやWiFi、携帯電話基地局情報などから地球 上の現在位置を取得する • ロケーション情報とARを組み合わせる – ARとして現実環境に付け加える情報を位置情報 から生成する
- 41. 41 概要 • 緯度経度で指定した場所に3Dモデルを置く • 端末のGPSから取得した現在位置の緯度経度と 照らし合わせる • あたかもその3Dモデルが現実に存在しているか のようにカメラ画像と合成して表示する ※立体視は行わない
- 42. 42 使用するセンサー • カメラ • ジャイロスコープ • GPS • 地磁気センサー(デジタルコンパス)
- 43. 43 設計 • GPSで得られる緯度経度の情報をゲーム空間上のX座標Y座標に見立て、 カメラオブジェクトの位置を決定する。 • 同様に3Dモデルもその平面上に緯度経度を模した値で配置する。 • 最遠景には背面カメラからの映像をリアルタイムで表示しておく。 • ジャイロスコープとデジタルコンパスにより、カメラオブジェクトの 回転(視線方向)を制御する。 • こうすることによってユーザー現実世界での移動とゲーム内カメラが 連動し、ゲーム内の仮想空間と現実の空間をつなぐことができる。
- 45. 45 プロジェクト配置 ● 「バーチャルスノードーム」と同じよ うにWebCamTextureを使い最遠景に カメラ画像。 ● 「ヘッドマウントディスプレイの中 身」と同じようにジャイロスコープで 動くゲーム内カメラオブジェクト(た だしカメラは1つ) ● 表示物：なにか3Dモデルとか、看板 とか
- 46. 46 スクリプト ※Update()内、PlayerObjはジャイロカメラ playerObj.eulerAngles = new Vector3 (0, cameraRot, 0); // 現在の位置を取得. nowpos.x = Input.location.lastData.longitude; nowpos.y = 0.00002f; nowpos.z = Input.location.lastData.latitude; //起動時の位置からの相対座標にする playerObj.transform.position = (nowpos - locationOffset) * 1000; // 表示オブジェクトの位置も相対座標にする
- 47. 47 コンパス使ってない？ • ジャイロのY軸回転と合わせて端末の向いている方角を取得 するために使うはずだった。 • ところが、Unity/AndroidではジャイロのY軸回転の0位置が コンパスの北に一致していた。 • 全部の端末でそうなるのかは検証しきれないが、少なくとも Nexus4と7では問題なかった。実際にこの仕組みでアプリを リリースしたが不具合は報告されていない。 • 内部的にコンパスは使われているかもしれないがUnityのプ ロジェクトからは意識しなくてもいい。
- 49. 49 実演
- 51. 51 据え置きゲーム機とセンサー コントローラー以外の入力デバイスのゲームはイマイチ流行ら ない • キネクトやPlaystationMoveは微妙だった • 例外：Wiiリモコン、WiiFit • Wiiはあれが売りで全面に押し出した • WiiFitは体感モノとしてゲームとは違う分類にすべき • なぜかWii以外の場合、遊んでいるのを見られるのがちょっ と恥ずかしい(あくまで私の印象) • 緻密な入力を要求するゲームはいわゆるコントローラー以外 のデバイスでは無理がある
- 52. 52 モバイルゲーム機とセンサー 3DSのジャイロを使ったゲーム • 視差バリア方式の立体視とモーションコントロールの相性は最悪 • New3DSで劇的に改善 AndroidやiPhoneではどうか？ • ソーシャルゲームなんかではモーションコントロールがゲームの 中核となり得ることはなさそう – ガッツリ遊んでいる人ならまだしも空き時間とか移動中に本体 振り回して遊ぶか？ • GPSは例外的に「位置ゲーム」と呼ばれるジャンルがある
- 53. 53 位置(ロケーション)ゲーム • GPSや携帯電話基地局から得られる「プレイヤー の位置情報」を利用したゲーム • プレイヤーの現在位置から都道府県を特定したり、 前回からの移動距離などでポイントを付与したり、 現実との関連が強いゲーム性をもつ • 「まちつく!」「コロニーな生活」「Ingress」など
- 54. 54 私が関わった今回のセッションに関連のあるプロダクト • ロケナゲ(iOS) ： 位置情報(GPS/WiFi） – プレイヤーの現在位置を利用する、いわゆるロケーションゲーム – 前回のゲームプレイの場所と現在のプレイ場所の距離をポイントとして付 与し、そのポイントを使ってゲームを進行させる • 北斎今昔(iOS/Android) ：位置情報、ジャイロ – ロケーションベースAR – 今日の講演内容を実際に運用したもの – スタンプラリー要素もある • 京都三条近代建築マップ(iOS/Android) ： 位置情報とコンパス – 目標地点をいわゆる「レーダー」で確認して近くまで到着するとその場所 の説明を聴くことができる。