初めてのVR/AR開発をUnityで

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March 01, 18

スライド概要

2018年2月28日にパナソニックシステムデザイン株式会社主催にて、Panasonicグループ社内向けに行われたセミナー「Unity道場XRスペシャル in Panasonic」の講演資料です。

Unityを用いたVR/ARの開発をデモを交えながら作成過程を説明していきます。Unityとは、どのようなソフトウェアなのか?どうやってVR/ARコンテンツを作成していくのかを解説していきます。

こんな人におすすめ
・Unityを知らない方
・Unityを触り始めた方

得られる知見
・Unityとは一体何なのか?
・Unityを用いたVR開発の流れについて

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リアルタイム3Dコンテンツを制作・運用するための世界的にリードするプラットフォームである「Unity」の日本国内における販売、サポート、コミュニティ活動、研究開発、教育支援を行っています。ゲーム開発者からアーティスト、建築家、自動車デザイナー、映画製作者など、さまざまなクリエイターがUnityを使い想像力を発揮しています。

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各ページのテキスト
1.

初めてのVR/AR開発をUnityで! ユニティ・テクノロジーズ・ジャパン合同会社 エンタープライズコンサルティング ディベロッパーリレーションマネージャー/エンジニア 黒河 優介

2.

本日のアジェンダ • Unityでの基本的な考え方について • Unityでのアプリケーション作成について • 作成したアプリケーションのVR/AR対応 • 制作のためのTips情報

3.

Unityでの基本的な考え方 • Unityで作成されたアプリケーションは以下の3つの 要素で構築される • Scene 空間 • GameObject 物 • Component 振る舞い

4.

Scene 空間 GameObject 物 Component 振る舞い

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Sceneについて • 自宅の部屋/学校の教室/屋外の街並みなど、一つの 空間毎に一つのSceneとして構築していきます • Sceneの中には複数のGameObjectが配置されてい ます

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Scene一つで一つの空間を構築します

7.

Scene中には複数のGameObjectが 配置されています 照明器具 ドア ベット テレビ カメラ 棚 床

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Scene中には複数のGameObjectが 配置されています 実際のUnityでの画面です。 右側のリストがシーン中 にあるオブジェクト一覧 です

9.

GameObjectとComponent について • GameObject単体では「Scene中にある何か」でし かありません • 「画面中に物体として映る」 「カメラとして映像を映す」というのは Componentの振る舞いによって起こります

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GameObjectとComponent について 何もComponentがついて いないオブジェクトは、 Scene中に存在する何か でしかありません

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GameObjectとComponent について 「画面中に物体として映 る」というComponentを つける事で画面に表示さ れました

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GameObjectとComponent について Componentが持っている データを書き換える事で 形状が変わりました

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Component について 基本的な機能についてはUnity側で提供していますが、 アプリケーション独自の振る舞い等については、ア プリケーション開発者が、C#スクリプトで独自に追 加することが出来るようになっています。 例:「マウスがクリックされたら、消滅する」等

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Component 物理挙動をする 音が出る 絵が切り替わる Component テレビ GameObject Scene Component Component Component Component GameObject GameObject 自宅の部屋の中 学校 屋外の街並み

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Component 物理挙動をする 音が出る 絵が切り替わる Unityの基本的な考え 空間(Scene)を作り 物(GameObject)を配置し 振る舞い(Component)を与える Component テレビ GameObject Scene Component Component Component Component GameObject GameObject 自宅の部屋の中 学校 屋外の街並み

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Unityでのアプリケーション作成について Projectを作成 ProjectにAssetをImport UnityEditor上でScene等のデータ構築 C#スクリプトで振る舞いを実装 完成!

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Projectを作成 基本的に 1つのProjectで1つのアプリ ケーションとなります。 Project内には、様々な素材データや C#スクリプト、シーンを入れておく ことが出来ます

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ProjectにAssetをImport Unity外で作成した3Dモデルデータ・ 音声データ・画像データ(Texture)等 の素材となるAssetをProjectへ入れる 作業をImportと言います

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Unityで扱える形式について • Texture(画像データ) • .bmp/.png/.tif/.tga/.jpg/.psd 等の一般的なフォーマットはサポート • 音声データ • .mp3/.ogg/.wav/.aiff/.aif/.mod/.it/.s3m/.xm • 3D Modelデータ • .fbx/.dae (Collada)/.3DS/.dxf/.obj/.skp

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CADデータについて • Unityの標準機能ではCADデータを扱うことが出来 ません • ただ拡張機能として 「Unity CAD Importer」を提供 しており、この機能を使うことでCADデータも扱う ことが出来ます。 • 詳しくは http://cadimporter.unity3d.jp/

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Unity AssetStoreでデータを利用 Unity Technologies およびコミュニティのメン バーにより作成されたバラエティに富んだデータ を有償もしくは無償で入手することが出来ます。 多くのアセットは商用での利用も可能ですが、詳 しくはそれぞれのライセンスを確認してください。

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Unity AssetStoreでデータを利用 既に構築済みのデータを 利用することで、開発時 間の短縮につながります。 プロトタイプ開発等では 非常に有効です。 無料のアセット「Nature Starter Kit 2」より

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Unity起動画面

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SceneView SceneView: シーン上に配置してあるものを編集・ 確認する場所です

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SceneView GameView: 実際のゲーム画面です。 Cameraオブジェクトから映された画面 を表示します

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再生停止について 画面中央上にある再生ボタンを押すと、 アプリケーションが進行状態となり、 実行結果がGameViewで確認が出来ま す。

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HierarchyView HierarchyView: シーン上に配置してあるものを リスト化して出されています

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ProjectView ProjectView: プロジェクトにあるアセットを 管理する部分です

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InspectorView InspectorView: 現在選択中のもののパラメーター等を 編集する場所です

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Scene作成過程のデモ

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これを繰り返していって Sceneを構築していきます

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作成したアプリケーションを書き出す • Buildをすることで、配布用のアプリケーションを 作成できます • windowsのexeファイルやAndroidのapkファイル等 • Unityでは数多くのプラットフォームをサポートし ています • Windows/MacのPCに限らず、iPhone/Androidなどのス マートフォン、家庭用ゲーム機にも対応しています

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Build方法 左側が対象となるプラットフォームの選択。 対象のプラットフォームにSwitchしてから、 右下のBuildボタンで対象プラットフォーム向 けのアプリケーション書き出しが出来ます

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VR対応のプログラムにする場合 設定画面で 「Virtual Reality Supported」 でチェックボックスをONにするだけです。

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対応するVRの種類を選択 対応するVRのSDKや優先度も 設定できます

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両目の立体視にも自動で対応 左右の目で位置をずらし た画面を描画することで 立体視に対応します

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更に現実世界の頭の動きと同じ動きを Scene内のCameraが勝手にしてくれます

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…と夢のある話をしてきましたが。。。 現実問題として… 既存に作ったものを別プラットフォームへ の移植やVR対応はボタン一発だけでは終わ りません

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立ちはばかる壁

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対象プラットフォームが決まっているなら、 実機でのテストを定期的に行ってください

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AR / MR対応について • AR • 標準ではないので、拡張プラグインをプロジェクトに組み 込む形になります • https://unity3d.com/solutions/mobile-ar • MRについて • Microsoft様から出ている Toolkitを利用して作成する形にな ります • https://github.com/Microsoft/MixedRealityToolkit-Unity

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AR / MRでも、デバイスの動きにあわせて Cameraが動きます

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こんな形でUnityでアプリケーションを作成 する流れを紹介してきました。

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絵が出るところまでは早くたどり着けるの で、ぜひ Unityを触ってみてください。

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制作のためのTips • Prefabについて • MaterialとMeshについて • LightMapのBakeについて

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Prefabについて • GameObjectの雛形のような形で Project内 にPrefabデータを作成できます • 雛形となる Prefabだけ変更すれば、シーン に配置されたオブジェクトを一括で変更す ることが出来ます

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Prefabについて とりあえず、椅子のデータがまだ納品されてい ないので、椅子のつもりで立方体を配置します

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Prefabについて 椅子のデータが来たのでPrefabを更新するだけで、 シーン中の配置したGameObjectも椅子の見た目 へと一括で変換できます。

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この機能により、実際のデータがある つもりで作業が出来ます。

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MaterialとMeshについて • MeshとMaterial で一つのアウトプットを作ります • Meshは形状等の頂点データを保持します • Materialでは質感を定義します

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MaterialとMeshについて Mesh Material 表示

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Material違いで見た目が変わります

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Material とは… • MaterialはShaderとShader側で定義されたパラメーターのデータを持 ちます Shader データ Material

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作りたい絵作りのために Materialの作りこみは大事です。

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LightMapのBakeについて • ライティング計算をキチンと行おうとすると、非常に重くリアルタイム での表示が出来なくなってしまいます。 • 光が直接照らす直接光以外にも、物体に反射して生まれる間接光はリ アルタイムでは計算しきれません • 事前に計算を行い、その結果を焼き付けておくことでリアルタイムでも きれいな絵が出るようにする方法です

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LightMapのBakeについて Before After

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LightMapのBakeについて 赤・緑 それぞれの壁からの間接光を受けているため、 左側は緑色を帯び、右側は赤色を帯びています。

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LightMapのBakeにより間接光をいれて、 より綺麗に

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まとめ • Unityは Scene – GameObject – Componentで構成 • 「ProjectにAssetをImport・シーンの構築・C#スクリプトで新た な振る舞いの作成」を繰り返してアプリケーションを作成 • 切り替え 一発で別のプラットフォームへ対応 • Prefab便利 • MaterialやLightingをキチンと設定してより綺麗な絵に

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ご清聴ありがとうございました