第6回 HoloLens 参考書読書会アンカー編

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第6回 HoloLens参考書読書会 World Anchorについて 3月28日イワケン

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2/58 自己紹介 •岩崎謙汰 (イワケン) 1993年生まれ •東京工業大学大学院卒業 4月から社会人 •研究分野: グラフサンプリング •趣味: Unity、AR×〇〇を考える、Vtuber •HoloLens実績 • めざせスカウター！ HoloLensによる特定個人の顔認識アプリ制作とその課題 (ABCSpring 2017) • XR HACKATHON、決勝進出 • 学生ハッカソン、企業賞

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3/58 今日扱う内容 •書籍第7章 “The Tools of the Trade” • Persistence (永続性) • World Anchors • ゲーム内のデバッグWindow

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4/58 今回のゴール •World AnchorとPersistence (永続性) の意味を理解する •World AnchorのUnity上の使い方を学ぶ •書籍の流れを確認するアンカーとは「いかり」のこと。イメージで覚えておこう！ながれ

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5/58 今回の環境 Unity 2017.1.0f3 Visual Studio 2017 13.0.1 HoloToolkit-Unity v1.2017.1.0 Parallels Desktop13 for Mac Pro Edition 13.2.0

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6/58 Persistence (永続性) とは何か理解しよう

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7/58 Persistence (永続性) のモチベーション •ホログラム (オブジェクト) をリアル空間に関連付けて配置したい (その場にあるかのような) •アプリケーションを落としても、その場に残るようにしたい。(ゲームでの位置のセーブ機能) •ん? どゆこと？

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8/58 ダメな例1 バーチャル洗濯機を時計の下に置いたが…

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9/58 ダメな例1 バーチャル洗濯機を時計の下に置いたが… ARメガネを動かすと移動してしまう！

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10/58 良き例 ARカメラが移動&回転しても、リアルの時計の下にいて欲しい！ World Anchorで固定されてるイメージ

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11/58 ダメな例2 バーチャル洗濯機を時計の下に置いて、アプリを落としたら…

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12/58 ダメな例2 次の日アプリを起動したら隣の家にあった

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13/58 良き例アプリを落としても、起動したら時計の下にあれ！これがPersistence (永続性)

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14/58 World Anchorを使うとこういうことが出来るようになる！

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15/58 クイズ •先程はアプリケーションを落とした場合、永続性が保たれてる例であった。では、アプリケーションを落とした後にさらにHoloLensの電源を落とした場合、永続性が保たれるか。 1. 永続性は保たれる 2. 永続性は保たれない

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16/58 なぜHoloLensはこのようなことができるの？

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17/58 Spatial Coordinate Systems (空間座標系) のおかげさ

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18/58 リアル世界の座標系 vs HoloLens座標系 •Unity上の 1 Unit = 現実世界の1m • ここまでは良かった •リアルの現在地 (緯度経度) を HoloLens世界に知らせる方法がない。 • GPSあるけど精度悪すぎて非現実的 •HoloLensはもっと小さな世界を繊細に表現したい

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19/58 World Anchor •絶対座標は厳しい… (だってGPSの精度悪すぎるんだもん) •よし、相対座標を採用しよう •Spatial Mappingで部屋の形状 (Mesh) わかるから、その相対位置で配置しよう。これがWorld Anchor の実装アイデア。 ?

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20/58 仕組みはなんとなくわかったでもWorld Anchorの実装って難しいんでしょう？

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21/58 World Anchorは比較的かんたんです！ (書籍引用)

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22/58 World Anchorはこれだけ覚えよう •World Anchor Managerから基本操作する。 • 固定するオブジェクトの名前を考える。 • 固定したい時はWorld AnchorをAttachする。 • 固定したくない時はWorld AnchorをRemoveする。 World Anchor Manager World Anchor Store オブジェクト AttachAnchor関数を実行したイメージ図登録名前: 冷蔵庫名前: 冷蔵庫 GameObject World Anchor

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23/58 World Anchor Managerのコード •最初は気にしなくてもよし •World Anchor Storeを管理する •AnchorをAttachする (Store状況を見ながら) •AnchorをRemoveする (Storeから削除する) •World Anchor Storeには、 Anchorが付けられたオブジェクトの情報がストックされている。 World Anchor Store 名前: 冷蔵庫 GameObject 名前: 時計 GameObject ・・・ World Anchor Manager

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24/58 では、書籍にのっとって手を動かしていきます！

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25/58 書籍のソースコードのダウンロード • https://github.com/PacktPublishing/HoloLens-Beginners- Guide をcloneまたはDownload Zipします。

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26/58 プロジェクトを新規作成

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27/58 書籍のGithubからChapter7をインポート •Unityのメニューから [Assets] > [Import Package] > [Custom Package]を選択 •書籍のGithubのフォルダChapter7から Chapter7before.unitypackageをインポート

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28/58 Mixed Reality Toolkit Unityのダウンロード •https://github.com/Microsoft/MixedRealityToolkit- Unity/releases をクリック •自分のバージョンのunitypackageをダウンロード

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29/58 Mixed Reality Toolkit Unityのインポート •Unityのメニューから [Assets] > [Import Package] > [Custom Package]を選択 •HoloToolkit-Unity-v1.2017.1.0.unitypackageを選択して全てをインポート

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30/58 Chapter7を選択 •Unityのプロジェクタービューから[Scene] > [Chapter7]を選択。エラーが出なければOK

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31/58 オブジェクト準備 •ヒエラルキービューの非アクティブの Sphereオブジェクトを削除する。 •skeeオブジェクトの子供に TapToPlaceColliderオブジェクトがあれば削除する。

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32/58 BoxColliderのアタッチ •skeeオブジェクトを選択しBoxColliderをアタッチする。 •CenterとSizeの値を以下のように設定 • Center: X: -152 , Y: 39, Z: -335 • Size: X: 304 , Y: 463 , Z: 1189

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33/58 PlaceSkeeBallMachine.csをアタッチ •skeeオブジェクトを選択しPlaceSkeeBallMachine.cs をアタッチする。

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34/58 World Anchorの実装 •PlaceSkeeBallMachine.csを開く。 •11,12行目を確認する。

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35/58 •40行目でSingletonのWorldAnchorManagerを代入 •48~55行目でWorldAnchorManagerに skeeオブジェクトをアタッチ World Anchorの実装

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36/58 Unityでよく出るgameObject •コード中のgameObjectについて gameObject Scriptをアタッチしている実際の GameObject this.gameObject ↑ gameObjectと同じ this このScript。MonoBehaviourを継承

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37/58 Update関数内のRaycast •Update関数内のコード (Update関数はフレームごとに呼ばれるUnity特有の関数)

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38/58 OnInputClicked関数 •AttachAnchor，RemoveAnchorの使用例

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39/58 WorldAnchorの実装のおさらい •おさらい • GameObjectにアンカーをアタッチしたい時 WorldAnchorManager.Instance.AttachAnchor (ゲームオブジェクト, 名前); を呼ぶ • GameObjectからアンカーを外したい時 WorldAnchorManager.Instance.RemoveAnchor (ゲームオブジェクト); を呼ぶ • Anchorがアタッチされたオブジェクトは基本静止状態

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40/58 ApplicationManager.csの書き換え (1/2) •プロジェクトビューの[Scripts]>[ApplicationMangaer] を開く。

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41/58 ApplicationManager.csの書き換え (2/2) •Update関数の中身を書き換える。

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42/58 skeeの位置を変える

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43/58 AppManagerオブジェクトの編集

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44/58 World Anchor Managerを新しく作る

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45/58 実行するとエラーが出るみたい… •書籍の金言 •Do not hesitate to search for an answer. 答えを検索することをためらうな •今回の場合、WorldAnchorStoreがUnityEditor上で動作しないことが原因らしい。 •つまり、HoloLensにBuildすればOK♪

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46/58 アプリデバッグの実装 •詳しくは最終章でやるよ！ •この章では、シンプルなテキストボックスを実装する。 Debug Message が見える。

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47/58 デバッグ用のテキストを設定する •プロジェクトビューから [HoloToolkit] > [UI] > [Prefabs] > [3DTextPrefab]をヒエラルキービューの HoloLensCameraにドラッグ &ドロップする

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48/58 デバッグ用のテキストを設定する •Prefab化することで、元のPrefabと分離して新しい Prefabを作る。

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49/58 ApplicationManager.csを書き換える •Textmeshを書き換えられるようにする。

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50/58 ドラッグ&ドロップ •DebugInfoオヴジェクトをApplicationManagerと •結びつける。

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51/58 Startボタンの設置追加: SizeのZを0.01など0より大きくする

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52/58 名前の変更 •先程の3DTextPrefabをCrtl + Dで複製する。 •それぞれの名前を ”StartBtn”,“OptionBtn”にする

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53/58 ボタンの配置

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54/58 StartButton.csを加える

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55/58 StartButton.csを書き加える •OnInputClicked関数 (AirTapされたら呼ばれる関数) に以下のコードを加える。 •ApplicationMangaer.Instance.debugTextMesh.text += “¥n Start Button Clicked”;

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56/58 やってみよう •OptionButtonも同様に行おう！ •ApplicationMangaer.Instance.debugTextMesh.text += “¥n Option Button Clicked”; と書き加える。

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57/58 おわり〜 •ビルドしよう！

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58/58 World Anchorまとめ •HoloLensでは、ホログラムの位置が大事。アプリケーションを落としても変わらない永続性が必要。 •World Anchorは空間マッピングの相対座標によって達成される。 •World Anchor ManagerによってWorld Anchorを管理する