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UnityによるHoloLens
アプリケーション開発
SPATIAL AWARENESS
石井勇一 2020/04
0. はじめに
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 2
研修の概要
l本研修はUnityによるHoloLensアプリケーションにおけるSpatial Mappingについて理解しアプリ
ケーションを作成するための基礎知識を身につけることを目的して作られています。
l本研修の受講条件を以下に示します。
◦ Unityが提供する多種多様なプラットフォーム対応を説明できる
◦ Unityの基本概念を理解して基本的な操作ができる
◦ Unityの基本コンポーネントとその制御スクリプトを簡単な物であれば自作できる
◦ 基本的なHoloLensアプリケーションを作るために必要な機能について把握している
l本研修の習得目標を以下に示します。
◦ MRTK(Mixed Reality Took Kit) v2が提供するSpatial Awarenessについて理解し、適切なアプリケーション
を作成できる
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 3
使用しているソフトウェアについて
ソフトウェア名 バージョン
Unity Unity 2018.4.18f1
PC Windows 10 Fall Creators Update必須
Windows SDK Windows SDK 18362+
Visual Studio 2019
MixedRealityToolkit-Unity v2.3.0
https://github.com/Microsoft/MixedRealityToolkit-Unity/releases
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 4
目次
1. HoloLensアプリ開発入門
1. MixedRealityToolkit-Unity とは
2. Spatial Awareness (旧Spatial Mapping、Spatial Understanding)
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 5
1.HoloLensアプリ開発入
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 6
HoloLens
lHoloLens1のハードウェア仕様
◦ https://developer.microsoft.com/en-us/windows/mixed-reality/hololens_hardware_details
◦ CPU: Intel 32 bit architecture
◦ GPU: HPU 1.0 (HoloLens専用に開発)
◦ RAM: 2GB
◦ Flash: 64GB
◦ Sensors: Depth Camera, Ambient light sensor, Image camera, IMU(加速度計、ジャイロスコープ、磁力計)
◦ ETC: Bluetooth 4.0LE / Wi-Fi 802.11ac / Speaker / Microphone
lOS: Windows 10 (Universal Windows Platform)
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 7
HoloLens
lHoloLens2のハードウェア仕様
◦ https://developer.microsoft.com/en-us/windows/mixed-reality/hololens_hardware_details
◦ CPU: Qualcomm Snapdragon 850 (ARM)
◦ GPU: HPU第 2 世代オーダーメイド ホログラフィック処理装置
◦ RAM: 4 GB LPDDR4x システム DRAM
◦ Flash: 64 GB UFS 2.1
◦ Sensors: Depth Camera, Ambient light sensor, Image camera, IMU(加速度計、ジャイロスコープ、磁力計)
◦ ETC: Bluetooth 4.0LE / Wi-Fi 802.11ac / Speaker / Microphone
lOS: Windows 10 (Universal Windows Platform)
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 8
HoloLensアプリ開発の流れ
1. UnityでWindows Store(Universal Windows Platform向け)に切り替える
2. 最新の MRTK Unity package を取得し、必要なパッケージをインポートする
3. Mixed Reality ソリューションのためのプロジェクト初期設定を行う
4. MRTK用のシーンファイルを作成
5. Unityでアプリを作成
6. UnityからVisual Studioプロジェクトファイルの作成(Build)
7. Visual Studioでx86版(HoloLens1)、ARM(HoloLens2)のアプリをビルド&配備(HoloLensにイ
ンストール)
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 9
(参考): UWPとは
lユニバーサル Windows プラットフォーム (UWP) アプリとは
◦ https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows/uwp/get-started/whats-a-uwp
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 10
1.1 MixedRealityToolkit-
Unity とは
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 11
MixedRealityToolkit-Unity
l Mixed Reality Toolkit-UnityはVRとARなどのアプリケーション開発を素早く実現できるアプリ
ケーションフレームワークです。
l ハイレベルの分類は以下の様になっています。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 12
https://microsoft.github.io/MixedRealityToolkit-Unity/Documentation/Architecture/Overview.htmlより引用
MRTK提供領域
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 13
Spatial Awareness(空間認識)
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 14
https://github.com/microsoft/MixedRealityToolkit-Unity/blob/mrtk_development/Documentation/SpatialAwareness/SpatialAwarenessGettingStarted.md より引用
Spatial Awarenessシステム
lMixed Realityアプリケーションにおいて現実世界の環境認識を提供します。
lSpatial AwarenessをMicrosoft HoloLensに導入したとき、Spatial Awarenessは環境のジオメトリ
を表すメッシュの集合を提供し、ホログラムと現実世界の間の相互作用を可能にします。
l[注意](2020/04)現時点のMRTKには、HoloToolkitに最初にパッケージ化されたSpatial
Understandingアルゴリズムは付属していません。参考までに、Spatial Understandingでは通常、
空間メッシュデータを変換して、平面、壁、床、天井などを認識します。ですが、HoloLens2専用
の「 Scene understanding 」と言うのが公開されています。現在は独自した別パッケージとなっ
ています。興味がある方はこちらを読んでください。
◦ HoloLens 2 新機能 Scene understanding について調べてみた。
https://qiita.com/Futo_Horio/items/2759f9ca2b892709ab66
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 15
復習:MRTKの導入と初期設定
lUnityで新規にプロジェクトの作成
l以下のパッケージをインポート
◦ Microsoft.MixedReality.Toolkit.Unity.Foundation.2.3.0.unitypackage
◦ [オプション] Microsoft.MixedReality.Toolkit.Unity.Tools.2.3.0.unitypackage
◦ [オプション] Microsoft.MixedReality.Toolkit.Unity.Examples.2.3.0.unitypackage
◦ [オプション] Microsoft.MixedReality.Toolkit.Unity.Extensions.2.3.0.unitypackage
lこのセミナーでは以下の2つのみインポートしてください。
◦ Microsoft.MixedReality.Toolkit.Unity.Foundation.2.3.0.unitypackage
◦ Microsoft.MixedReality.Toolkit.Unity.Examples.2.3.0.unitypackage
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MRTKの導入と初期設定
l何度か表示されますが、基本的に変更せず
にそのままApplyをクリック
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 17
MRTKの導入と初期設定
lシーンファイルを初期化
lMixed Reality Toolkit > Add to Scene and Configure… を実行
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MRTKの導入と初期設定
lヒエラルキービューの「MixedRealityToolkit」を選択し、インスペクタービューの「Mixed Reality
Toolkit」コンポーネントのプルダウンメニューからHoloLens1またはHoloLens2のプロファイルを
選択する
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 19
Cubeを配置
l何も無いと寂しいのでCubeを配置しましょう。
l位置やスケールは以下の通りにします。
◦ Position(0, 0, 1)
◦ Scale(0.2, 0.2, 0.2)
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 20
オブジェクトの掴んで移動
lCubeに ManipulationHandler.cs と NearInteractionGrabbable.csを追加
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Unity Editor上で動作させる
lそのままPlayボタンを押すとUnity Editor上でも動作させることがで
きます。
lUnity Editor上での操作(1/2)
◦ シーンの中の移動や見渡す
◦ 移動:W/A/S/Dキー
◦ 水平移動:Q/Eキー
◦ 回転: マウスの右ボタンを押しながらマウスを動かす
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 22
Unity Editor上で動作させる
lそのままPlayボタンを押すとUnity Editor上でも動作させることがで
きます。
lUnity Editor上での操作(2/2)
◦ ハンド入力
◦ 右手を有効化:スペースバーを押しっぱなし
◦ 手の移動:スペースバーを押しっぱなし+マウスを移動
◦ 手の奥行:スペースバーを押しっぱなし+マウスのホイール操作
◦ ピンチジェスチャー:スペースバーを押しっぱなし+マウスの左ボタンをクリック
◦ 手のモデルの表示切替:T(左手)/Y(右手)キー
◦ 手の回転:スペースバーを押しっぱなし+CTRLキーを押しっぱなし+マウスを移動
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 23
オブジェクトのサイズ変更
l前ページで追加した ManipulationHandler.cs がサポートしているので、両手で操作してくださ
い。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 24
バウンディングボックスによる移動と回転
lCubeにBoundingBox.csを追加。倍率は「Scale Minimum」「Scale Maximum」に設定
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 25
オブジェクトを入力イベントに対応
lCubeにPointerHandler.csを追加
lこれにより以下の4つのイベントが発生した
時に、独自の処理を行うことができます(処理
内容はスクリプトで記述する)
◦ OnPointerDown
◦ OnPointerUp
◦ OnPointerClicked
◦ OnPointerDragged
lこの実例については演習で行います。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 26
視覚的フィードバックを
追加
lCubeにInteractable.csを追加
l図を参考に設定してみましょう。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 27
性能向上のために
l Unity標準のUnity Standard shader よりも
MRTK Standard shaderの方がパフォーマンス
に優れていますので、Cubeのシェーダーを変
更しましょう。
lプロジェクトビューにて[Create]-[Material]で
マテリアルを作成
l作成したマテリアルの名前を「CubeMat」に変
更
lCubeMatのシェーダーをMixed Reality Toolkit
> Standardに変更
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 28
性能向上のために
lシェーダーのプロパティを以下の様に修正
◦ Main MapsのAlbedoの色を「 00F0FF 」
◦ Proximity Lightをチェック
◦ Border Lightをチェック
◦ Width %を0.036に修正
◦ Brightnessを1に修正
l作成したマテリアルをCubeにドラッグ&ドロップ
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 29
性能向上のために
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 30
オブジェクトをフォローする
lCubeにRadialView.cs を追加(自動的に
SolverHandler.csも追加される)
l図の例はオブジェクトを頭の位置から0.4 m
と 0.8 m の距離、角度15度以内に配置してい
ます。
lまた0.5秒かけてゆっくり移動します(Move
Lerp TimeおよびRotate Lerp Time)。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 31
アプリケーションのビルド方法
lそのため少々手間ですが、Visual Studioを経由する方法を紹介します。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 32
アプリケーションのビルド方法
lSceneの保存(Ctrl+S)、Projectの保存(File >
Save Project)を行う
lFile > Build Settingsを開く
lAdd Open Scenesボタンを押す
lBuildボタンを押す(Build & Runではない)
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 33
アプリケーションのビルド方法
lUWPでは直接アプリケーションのビルドは行
わずに、一度Visual Studio用のプロジェクト
ファイル一式を生成します。
lここではそれらを格納するフォルダ名を指定
します。
lお勧めは「新しいフォルダー」でフォルダを作
成してそこに格納する方法です。
l名前は何でも良いですが、ここでは「App」と
します。
lフォルダを選択したら「フォルダの選択」ボタ
ンを押す
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD.
Appフォルダを作成してそれを指定する
34
アプリケーションのビルド方法
lしばらくすると図の用の先ほど選択したフォ
ルダを表示するようにエクスプローラーが起
動します。
l選択したフォルダ(App)の中に移動します。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 35
アプリケーションのビルド方法
lフォルダの中に「Unityのプロジェクト名.sln」と
いう名前のVisual Studio用のソリューション
ファイルがありますのでそれをダブルクリック
します。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 36
アプリケーションのビルド方法
lビルドターゲットを「Release」、「x86」(HoloLens1)または「ARM」(HoloLens2)、「Device」に変更し
ます。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 37
アプリケーションのビルド方法
lReleaseにするのはDebug版では性能が出ないためです。
lHoloLens1は32bit版 IntelアーキテクチャCPUのため「x86」です(ATOMプロセッサー)
lHoloLens2はARMアーキテクチャCPUのためです。
lHoloLensがUSBケーブルでPCに繋がっているときにはDeviceにすることで自動的にアプリを転
送します。ただし、初回に限り認証が行われます。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 38
HoloLens開発者モード
lHoloLensを起動
lメニューの中から「Settings」を実行
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 39
HoloLens開発者モード
l「Update & Security」を実行
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 40
HoloLens開発者モード
l「For developer」を実行
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 41
HoloLens開発者モード
lDeveloper modeを「On」にする
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 42
HoloLens開発者モード
lDevice Portalを「On」にする
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 43
HoloLensの設定
lHoloLensをUSBケーブルでPCに接続
lEdge(Webブラウザ)を起動
l以下のURLを開く(HoloLens内に実装されているDevice Portalへアクセスする)
◦ http://127.0.0.1:10080/
l初回接続時はユーザ名とパスワード(パスワードは最低7文字以上)の作成をする。その際、
HoloLensに表示されているPINを使用する
l裏技:もし誰かがユーザー登録していたとしても、5回連続間違えることでユーザー名とパス
ワードを再設定できます。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 44
HoloLensの設定
lDevice Portal画面
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 45
Visual Studioによる操作
lVisual Studioのメニューの[デバッグ]-[デバッグなしで開始]またはCtrl + F5を押してコンパイル
&リンク&配置(インストール)&実行をします。
lそれなりに時間が掛かります。その間にHoloLensがスリープしないように注意してください
(Device Portalでスリープするまでの時間を変更できます)。
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Visual Studioによる操作
lもし途中でPINを聞かれた、HoloLensのSettingsの[Update & Security]-[For Developer]のPaired
devicesの[Pair]ボタンを押して出てきた数字を入力して下さい。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 47
Visual Studioによる操作
Visual Studioへの入力が終
わり、ボタンが「Done」に変
わったらクリックして閉じる
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実行結果
l1m先に一辺が20cmの立方体が顔の斜め下に表示されます。
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Holographic Remoting Player
lUnity上での再生でもある程度操作ができますが実機でテストしたくなることも多いです。
lしかし、実機でテストするにはそれなりビルド時間が掛かります。
l「Holographic Remoting Player」を使う事でこれらの問題点をある程度解決できます。
lhttps://developer.microsoft.com/en-us/windows/mixed-reality/holographic_remoting_player
lPC側のシステム要件
◦ Windows 10 Anniversary Update以降必須(現在はFall Creators Update)
◦ GeForce GTX 970 または AMD Radeon R9 290以上のグラフィックボード
◦ PCは可能であれば有線接続にして不要なホップ数を減らすことを推奨
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Holographic Remoting Playerの使い方
lHoloLensのストアから「Holographic Remoting Player」を探してインストールする
◦ https://www.microsoft.com/ja-jp/store/p/holographic-remoting-player/9nblggh4sv40
lアプリを起動すると図のような画面が表示される。このときのIPアドレスを覚える
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 51
Holographic Remoting Playerの使い方
lUnityの[Window]-[Holographic Emulation]を開く
lHolographicウィンドウのEmulation Modeを
「Remote to Device」に変更
l先ほど覚えたHoloLensのIPアドレスを「Remote
Machine」に入力
l[Connect]ボタンを押す。
l小技:このとき上手くつながらないことがあります。
その場合、「Enable Audio」のチェックを一度外し
てから再度「Connect」ボタンを押して繋げて、
「Disconnect」してから再度「Enable Audio」をチェッ
クしてから「Connect」ボタンを押すと繋がることが
あります。あと音声は重たい様なのでビットレート
(一番下のスライドバー)を下げると良いかも知れ
ません。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 52
Holographic Remoting Player利用時の
注意点
l全体的に不安定です(特にUnity側)。そのためこまめにプロジェクトやシーンファイルのセーブ
を忘れずに。
lUnity Editor上でエミュレーションをするならHolographicウィンドウのEmulation Modeを
「Simulate in Editor」にする方法もあります。その際、Unity Editor内におけるHoloLensの動きは
ジョイパッドを使用します。
◦ https://docs.unity3d.com/ja/current/Manual/windowsholographic-emulation.html
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1.2 Spatial Awareness
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 54
Spatial Awarenessとは
lHoloLensに搭載している複数のカメラを駆使して現実空間をリアルタイムにスキャンし、システ
ム内に3Dモデルデータとして保存する機能です。データは逐次更新されます。
lアプリケーションからも利用することができます。作成した3Dモデルデータにはコライダーが設
定されています。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 55
Spatial Awarenessを使う設定
l[Mixed Reality Toolkit]-[Utilities]-[Configure Unity Project]を実行
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 56
Spatial Awarenessを使う設定
l以下の2つが有効になっていることを確認し
てください。
◦ Set default Spatial Awareness layer
◦ Enable Spatial Perception Capbility
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 57
【参考】UWPのCapabilityの設定
l[Editor]-[Project Settings]-[Player]の
Publishing Settingsの下の方にCapabilitiesの
設定があります。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 58
Spatial Awarenessを使う設定
l新規シーンの作成(Ctrl+N)
lメニューのMixed Reality Toolkit > Add to Scene and Configure… を実行
lCubeを作成
lCubeの位置(Position)とスケール(Scale)を調整
lCubeにManipulationHandler.cs と NearInteractionGrabbable.csを追加
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 59
Spatial Awarenessを使う設定
lデフォルトではHoloLens1、HoloLens2のプロファイルにおいてSpatial Awarenessは無効になっ
ています。理由は使用しない時でも有効になっていると余計なCPUを消費するためです。その
ため、プロファイルを複製して、 Spatial Awarenessを有効化します。
lヒエラルキービューMixedRealityToolkitを選択
lインスペクタービューのMixed Reality Toolkitの右上にある「Clone」ボタンを押す
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 60
Spatial Awarenessを使う設定
lClone Profile画面にて、Profile Nameを「MyConfigurationProfile」に変更
l「Clone」ボタンを押す
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 61
Spatial Awarenessを使う設定
l新規プロファイルが Assets > MixedRealityToolkit.Generated > CustomProfilesフォルダに生成さ
れます。このファイルを選択します。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 62
Spatial Awarenessを使う設定
lプロジェクビューのMyConfigurationProfileを選
択し、インスペクタービューから「Spatial
Awareness」を選択する。
lEnable Spatial Awareness Systemをチェックする
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 63
実機で確認してみましょう
lこれで最低限度の設定ができました。実際に実行してみてください。
lしばらくすると床や壁のメッシュが生成されます。
lCubeをドラッグして移動させることで壁や床にめり込んだように見えればOKです。
lもし、Cubeが見当たらない場合は、「壁の裏側」にあると思います。その場合は、いったんアプ
リを終了して再起動してください。その場合、一旦アプリをきちんと終了させる必要があります。
そして再起動したときに、シーンでCubeの位置以上の空間があるところ見つめてアプリを起動
してください。
l環境が揃っているならリモートプレイによる動作確認もできます。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 64
オブザーバーの登録
lオブザーバーとは観測者と訳され、現実世界を観測するモジュールになります。
lデフォルトでも設定されていますが、ここではカスタマイズする方法を紹介します。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 65
オブザーバーの登録
l前回作成のシーンを開きます
lヒエラルキービューMixedRealityToolkitを選
択
lSpatial Awarenessの設定を複製(clone)します。
lProfilenameは分かりやすい名前を付けてく
ださい。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 66
オブザーバーの登録
l「Windows Mixed Reality Spatial Mesh
Obsever」の左にある「▶」をクリックして展開
lプロファイルの右にある「Clone」ボタンを押し
て複製してください。名前を分かりやすい名前
を付けてください。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 67
オブザーバーの登録
lこれで独自のオブザーバーの設定が完了し
ました。設定が多岐に渡るためページを分け
て解説します。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 68
オブザーバーの登録
lGeneral Settings(1/2)
◦ Startup Behavior
◦ Auto Start: 自動的にスキャンを始める
◦ Manual Start: スクリプトから開始/終了指示を行う
◦ Update Interval
◦ 更新頻度の時間を指定します。単位は秒です。一
般的な設定時間は0.1~5秒です。
◦ Is Stationary Observer
◦ オブザーバーを静止するかどうかを指定する
◦ true: 静止する。測定済みの空間情報でテストする
ときに指定する
◦ false: 頭の向きに合わせて空間情報をアップデート
する
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 69
オブザーバーの登録
lGeneral Settings(2/2)
◦ Observer Shape:
◦ Axis Aligned Cube:アプリケーションの起動時に決定
されたワールド座標系の軸に位置合わせされたま
まの矩形シェイプ。
◦ User Aligned Cube:ユーザのローカル座標系に合わ
せて回転する矩形シェイプです。
◦ Sphere :ワールドスペース原点を中心とする球状ボ
リューム。[Observation Extents] プロパティのX値が
球の半径として使用されます。
◦ Observation Extends:
◦ メッシュが観測される観測ポイントからの距離を指
定します。単位はメートルです。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 70
オブザーバーの登録
lPhysics Settings
◦ Physics Layer:
◦ Unity PhysicsおよびRayCastシステムで使用する、空
間メッシュオブジェクトが配置されるレイヤー番号
◦ Recalculate Normals:
◦ メッシュオブザーバが、観測後にメッシュの法線を
再計算するかどうかを指定します。この設定は、メッ
シュでそれらを返さないプラットフォーム上の有効な
法線データを含むメッシュをアプリケーションが受信
することを保証するために利用可能です。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 71
オブザーバーの登録
lLevel of Detail Setting(1/2)
◦ Level of Detail:
◦ 空間メッシュデータの詳細レベル(LOD)を指定します。現
在定義されている値は、Coarse、Medium、Fine、および
Customです。
◦ Coarse(粗い) : アプリケーションのパフォーマンスに与え
る影響は小さく、ナビゲーション/床の検索に最適です。
◦ Medium(中間) : バランスの取れた設定は、大きな特徴、
床と壁、および閉塞の詳細の両方について環境を継続
的にスキャンするエクスペリエンスに役立ちます。
◦ Fine(最高): 一般的に、アプリケーションのパフォーマン
スに高い影響を与えます。その代わり、しっかりとメッ
シュが閉じます。
◦ Custom(カスタム):アプリケーションがTriangles / Cubic
Meterプロパティを指定する必要があり、アプリケーショ
ンが空間メッシュオブザーバーの精度とパフォーマンス
の影響を調整できるようにします。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 72
オブザーバーの登録
lLevel of Detail Settings(2/2)
◦ Triangles/Cubic Meter(立方メートルあたりの三
角形)
◦ Level of DetailプロパティのCustom設定を使用するときに
有効で、空間メッシュの三角形密度を指定します。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 73
オブザーバーの登録
lDisplay Settings
◦Display Option:
◦ Observerによる空間メッシュの表示方法
を指定します。サポートされる値は次のと
おりです。
◦ None: オブザーバーはメッシュをレンダ
リングしません
◦ Visible: メッシュデータをVisible Material
を使用して表示しますOcclusion: メッシュ
データをOcclusion Materialを使用して表
示し、シーン内の表示は重なりを意識し
て表示します。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 74
練習
lGeneral SettingsのUpdate Intervalの値を変えて動作確認してください。
lGeneral SettingsのObservation Extendsの値を変えてより遠くの物もスキャンできるか確認して
ください。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 75
サンプルシーンの実行
lAssets > MixedRealityToolKit.Examples > Demos > SpatialAwareness > Scenes の下に、
SpatialAwarenessMeshDemoシーンファイルがあります。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 76
サンプルシーンの実行
l実行すると葵球体が表示されます。それをクリックすると観測情報をクリアしたり再測定したり
します。その仕組みについて紹介します。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 77
クリックイベント
lヒエラルキービューのSceneContent > Sphere
をクリック
lインスペクターを見るとPointer Handler.csが
追加されています。
lPointer Handlerは各種イベントが発生したら
コールバックしてくれるスクリプトです。
lここではOnPointerClickedイベントだけ設定さ
れています。
l設定内容は、Spahreゲームオブジェクト(自分
自身)のClearSpatialObservationsクラスの
ToggleObservers()を呼び出すという内容です。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 78
ClearSpatialObservations.cs
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 79
private bool clearObservations = true;
public void ToggleObservers()
{
var spatialAwarenessSystem = CoreServices.SpatialAwarenessSystem;
if (spatialAwarenessSystem != null) {
if (clearObservations) {
spatialAwarenessSystem.SuspendObservers();
spatialAwarenessSystem.ClearObservations();
clearObservations = false;
} else {
spatialAwarenessSystem.ResumeObservers();
clearObservations = true;
}
}
}
一時停止&クリア
再開
練習
lこのデモにおいて未使用のスクリプト「ToggleSpatialMeshVisualization.cs」があります。
l内容はSpatialAwarenessのメッシュを表示するかどうかを切り替える物です。
lこのスクリプトを使ったCubeを新たに作成して動作確認をしてください(Cubeは2つ必要です)
lヒント:Cubeを作成し、PointHandler.csとToggleSpatialMeshVisualization.csを追加し、
PointHandlerのOnPointClickedからToggleSpatialMeshVisualization.
ToggleSpatialMeshVisual(bool)を呼び出す。
◦ Cube1: ToggleSpatialMeshVisualization. ToggleSpatialMeshVisual(true)
Cube2: ToggleSpatialMeshVisualization. ToggleSpatialMeshVisual(false)
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 80
応用課題
1. Scale (0.1, 0.1, 0.1)のSphereを作成し、Rigidbodyコンポーネントを追加。
2. 名前を「Ball」に変更。
3. Ballをプレハブにする。Ballはシーンからは削除。
4. 新たに Scale (0.1, 0.1, 0.1)のSphereを作成し、次のページのスクリプト(SpawnShpere.cs)を追加
5. 上記のSphere のインスペクタービューのSpawnShereにおいて、Prefabにした「Ball」を設定
6. 上記のSphereにPointHandler.csを追加し、OnPointerClickedからSpawnShere.Fire()を呼び出すよ
うに設定
7. 上記のSphereにRadialView.csを追加して追従するようにする。
8. 実行して、上記のSphereをクリックすると「Ball」を生成し、重力に従って動作します。何度もクリッ
クしてBallプレハブを量産して動作を確認しましょう。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 81
応用課題
lSpawnShpere.cs
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 82
using UnityEngine;
public class SpawnShpere : MonoBehaviour
{
public GameObject prefab;
public float deadtime = 30.0f;
private Vector3 offset;
private void Start()
{
offset = new Vector3(0, 0.1f, 0);
}
public void Fire()
{
Vector3 pos;
var go = Instantiate(prefab, transform.position, Quaternion.identity);
go.transform.position = transform.position - offset;
Destroy(go, deadtime);
}
}
実行時のイメージ
l動画
◦ https://youtu.be/O6_IXqZSSNY
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 83
お問い合わせ
l株式会社シーディングソフテック 石井 勇一
◦ E-mail: yuichi.ishii@seedingsoftech.jp
◦ Home Page: http://seedingsoftech.jp/
l個人的なお問い合わせ
◦ Twitter: @z_zabaglione
◦ Home Page: http://zabaglione.info/
l本資料をシーディングソフテックの書面による事前許可なく本資料を複製、再製、改変、発表、アッ
プロード、掲示、転送、配布することを禁じます。
l著者が作成したオリジナルのプログラムコードは個人・商用利用ともに一切の制限もなくロイヤリ
ティフリーでご利用可能です。
l画像、音声、3Dモデルデータなどのリソース類、その他のツールやプログラムなどは原著者の利用
許諾に従ってご利用ください。
(C) 2020 石井 勇一 SEEDING SOFTECH CO., LTD. 84

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