Unity + ARkitで始める、初心者のためのAR開発

2018年8月31日

こんにちは！
デザイナーの伊東です。

現在ALAKIで取り組んでいるVR/AR開発の話題から、今日はARのお話です。
先日、WebARについての記事を投稿しました。

A-FrameとAR.jsを組み合わせて、簡単にブラウザ上でAR体験を提供する方法をご紹介しました。
WebARの場合はカメラに映ったマーカーを認識して、それに対して3Dオブジェクトを表示するという仕組みです。ブラウザで動かすので、高い負荷のかかることはできませんでした。

今回は、もっと高度なAR開発にチャレンジしたい！という方のために、Unity + ARkitでARを開発する方法をご紹介します。
プログラミングの経験がなくて不安な方でも体験していただけるよう、入門編のような内容になっています。

こんなサンプルができるところまでを、今日のゴールとします。

最後までよろしくお願いします！

この記事の目次

1 はじめに
2 Unityのインストール
3 プロジェクトの作成
4 Unity ARKit Pluginのインストール
5 サンプルのカスタマイズ
6 ビルドする
7 まとめ

はじめに

先ほどのデモを作成するために、今回は以下のような技術・ツールを使用しました。

Unity
ARkit
Xcode

それぞれ簡単にご説明します。

Unity

こちらはゲームの開発言語として知られたプログラミング言語です。
3Dを扱うのが非常に得意で、優秀な物理エンジンが用意されています。
3Dを簡単に扱えるということで、ゲームの開発のみならずAR/VRなどの開発にも適している人気の言語です。

無料版と有料のPro版がありますが、無料版でも多くの機能を使用することが可能です。

開発者数が多く、日本語の情報も多いので、開発のしやすい言語と言えるかもしれません。

ARkit

こちらはAR開発を行うためのSDK（Software Development Kit）です。
Appleが開発したSDKとして知られており、IOSでARアプリをリリースすることに適しています。

ARkit特徴は以下の通りです。

ARKitができる事

ポジショントラッキング
平面検出
ポイントクラウド（3次元の点座標情報）取得
周囲の明るさ推定
現実空間への当たり判定（HitTest）
現実空間とのスケール一致
カメラ画像の取得

ARKitができない事

取得した情報の保存/読み込み
現実空間の位置との関連付け
精度の高いリアルタイムなポイントクラウド取得
ポイントクラウドからのジオメトリ生成
マーカートラッキング

出典 : ARKitができる事、できない事
https://qiita.com/arumani/items/6efad65a17e2eafde5a1

Xcode

こちらもApple製のアプリケーション開発ツールです。
今回は、Unityで作成したデモを実機にインストールする際に利用します。

ちなみに、今回はXcodeのインストール方法は割愛します。
下記のページからダウンロードしてください。

https://itunes.apple.com/jp/app/xcode/id497799835?mt=12

Unityのインストール

それではUnityのインストールから始めていきましょう。

ダウンロードページは下記になります。
https://store.unity.com/ja

無料版のところから、”Personalを試す”のリンクからダウンロードしましょう。

インストールが完了したら、Unityへサインアップを済ませてください。

プロジェクトの作成

インストールしたUnityを立ち上げたら、新しいプロジェクトを作成します。

“New”のボタンをクリックします。
必要な情報を入力しましょう。”Project name”、”location”は任意で設定してください。
“Template”のところは”3D”を指定してください。
“Create project”をクリックすれば、プロジェクトの作成が完了します。

Unity ARKit Pluginのインストール

次に、Unityで利用できるARkitのプラグインをインストールします。

メニューバーから、”window”＞”General”＞”Assets Store”を選択してください。
こちらから様々なプラグインをインストールすることができます。

標準だと画面が小さく見づらいので、”Maximize”を選択して画面を大きくします。

検索窓に”Unity ARKit Plugin”と入力して、該当するプラグインをインストールしてください。

これでUnity ARKit Pluginのインストールが完了し、ARkitのアセットが使用可能になりました。

サンプルのカスタマイズ

インストールしたARkitのアセットの中身を確認してみましょう。

“Scene”を選択して、開発画面に切り替えます。
画面下部の”Project”から、”Assets”＞”UnityARKitPlugin”＞”Examples”＞”UnityARKitScene”を選択
画面右下に表示されたファイルをダブルクリック

すると、画面中央のシーンに立体が追加されました。
この状態ではじめてARkitのアセットを使用することができます。

次に、画面左上の”Hierarchy”から、”HitCubeParent”＞”HitCube”を選択します。
画面右側の”Inspector”から、”Script”の”UnityARHitExample”というファイルをダブルクリックします。

すると、エディタが立ち上がると思います。
そのファイルを以下のように書き換えましょう。

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace UnityEngine.XR.iOS
{
    public class UnityARHitTestExample : MonoBehaviour
    {
        //Cameraの宣言
        public Camera cam;

        void Update()
        {
            if (Input.touchCount > 0 && cam != null)
            {
                //キューブの生成
                GameObject cube = GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Cube);
                //ランダムに色を生成
                Material material = new Material(Shader.Find("Diffuse"))
                {
                    color = new Color(Random.value, Random.value, Random.value)
                };
                //色をキューブに適用する
                cube.GetComponent<Renderer>().material = material;

                cube.transform.position = cam.transform.TransformPoint(0, 0, 0.5f);
                cube.transform.localScale = new Vector3(0.2f, 0.2f, 0.2f);
                //重力の設定
                cube.AddComponent<Rigidbody>();
                cube.GetComponent<Rigidbody>().AddForce(cam.transform.TransformDirection(0, 1f, 2f), ForceMode.Impulse);
            }
        }
    }
}