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Unityで遊びを作っていきます

Unityで始めるARKit入門 画像トラッキング編

今回はARKit1.5から使えるようになったARマーカーについて紹介します。この機能を使うとVuforiaやARToolKitのように、自分の使いたいマーカー画像の上にARでモデルを表示することができます

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ARKitで画像トラッキングする流れは次のとおりです。

 

ARKitと画像トラッキング

ARマーカーを使ってARを表示する仕組みは、前回までの平面を認識する仕組みとは大きく異なります。

平面認識が空間中の特徴点から平面を算出していました。それに対して、VuforiaなどのARマーカーを使ったARでは映像中のマーカーの歪み方から、カメラの位置を計算してARを表示します。

nn-hokuson.hatenablog.com

ARKit1.5までは「動かない画像」しかマーカーにすることができませんでした。しかし、ARKit2.0ではARImageTrackConfigurationというコンフィギュレーションが導入され、マーカーを動かしてもその上にARモデルを表示し続ける(画像トラッキング)ことができるようになりました。

ただ、残念なことに2018年10月現在、UnityからARKit Pluginを通してARImageTrackConfigurationを使用することができません。ここでは従来の手法を使ってARを表示する方法を紹介します。

booth.pm

UnityとARKitで画像トラッキングする流れ

ARKit Pluginで画像トラッキングをするには次の手順が必要になります。

  1. 画像マーカー(ARReferenceImage)を登録する
  2. 画像セット(ARReferenceImageSet)に追加する
  3. 画像セットを登録する
  4. 画像と表示するモデルを関連づける

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UnityのARKit Pluginでは画像マーカーをARReferenceImageとして扱います。使用したい画像をARReferenceImageとして用意し、それをARReferenceImageSetに登録します。作成したセットはCamera Managerに登録します。最後にGenerateImageAnchorスクリプトを使って画像マーカーとモデルを関連づけます。

プロジェクトの作成

今回も前回と同様ARKit Pluginを使用します。まだダウンロードしていない人は下記のURLからダウンロードしてください。

https://bitbucket.org/Unity-Technologies/unity-arkit-plugin/get/arkit2.0_beta.zip

また、セットアップ手順などはこちらで説明しています。

nn-hokuson.hatenablog.com

UnityARKitPlugin/Examples/ARKit1.5/UnityARImageAnchorのプロジェクトを開いてください。

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このプロジェクトにはUnityのロゴが書かれた2つのARマーカーが登録されています。ここでは、これらに加えて次のマーカ(姫路城!)を使用します。

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画像マーカー(ARReferenceImage)を登録する

上記の画像をReferenceImagesフォルダに追加しましょう(別のフォルダでも問題ありません)追加できたらプロジェクトウインドウで右クリックして、「Create」→「UnityARKitPlugin」→「ARReferenceImage」 を選択して(ファイル名はTestReferenceImageにしました)ください。

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続いて今作成したTestReferenceImageにマーカーの情報を登録します。インスペクタから次のように登録してください。Image Textureには先ほど登録した画像をドラッグ&ドロップします。Physical SizeはARマーカーの大きさ(単位はm)です。Physical Sizeが0のままだとXcodeのビルド時にエラーが出ます。
 

項目名 設定値
Image Name Test
Image Texture ARマーカー画像
Physical Size 0.05

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画像セット(ARReferenceImageSet)に追加する

作成したARReferenceImageを画像セットに登録します。新規で画像セットを作っても良いのですが、もうすでに用意されているものがあるので、ここではそれを利用しましょう。

プロジェクトウィンドウでARImageSet_UnityLogoを選択して、インスペクタのReference ImagesのSizeを3に設定してください。そしてElement3に先程のTestReferenceImageをドラッグ&ドロップします。

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このImageSetに登録した画像がARマーカーとして検出される対象になります。

画像セットを登録する

次に上のステップで作成したARReferenceImageSetをシステムに登録します。といってもこちらもすでに登録済みですので、内容だけ確認しておきましょう。

ヒエラルキーウインドウでARCameraManagerを選択します。インスペクタのUnityARCameraManagerのImage Trackingの項目を見てください。Detection Imagesに先程の画像セットが登録されています。

今回は合計で3枚のARマーカーを用意したので、Maximum Number of Trcked Imagesの値は「3」に変更しておきましょう。

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画像と表示するモデルを関連づける

最後に登録したARマーカーを映したときに、マーカー上に表示する3Dモデルを決めます。今回も表示するモデルには次のアセットを使用させてもらいました。

ヒエラルキーウインドウで「Create」→「Create Empty」で空のゲームオブジェクトを作ります。次に作成したオブジェクトを選択した状態で「Add Component」→「Generate Image Anchor」スクリプトをアタッチします。

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スクリプトのReferenceImageに「TestReferenceImage」、Prefab To GenerateにリンゴのPrefabをそれぞれドラッグ&ドロップしてください。

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画像トラッキングの確認

これでUnityとARKitを使って画像トラッキングを行う準備は完了です。実際にビルドして正しく動くか確認してみてください。

ビルドする際にはBuild SettingsのScenes In Buildの項目に、UnityARImageAnchorのシーンをドラッグ&ドロップで追加するのを忘れないようにしましょう。

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正しく設定できていれば、ARマーカーを映すとARでリンゴの3Dモデルが表示されます。UnityかXcodeの設定で、ビルドのターゲットはiOS12にしておかないとエラーが出る可能性があります。

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Swiftで学ぶARKit

ここまでUnityとARKit Pluginを使って画像トラッキングをする方法を紹介してきました。Unityを使うと3Dモデルの準備やアニメーションが簡単な一方で、現在のところARImageTrackingConfigurationが使えないため、効率的な画像トラッキングができません。

したがって、今のところ画像トラッキングに関しては、Swiftから直接ARKitを使ったほうが速度もロバスト性も高いものを作ることができます。

SwiftでARKitを試したい場合は、ぜひ拙書の「ARKit超入門」を見ていただければと思います。もちろんARKitを使って画像トラッキングをする方法も紹介しています!

booth.pm