UnityでARCoreのAugmentedImageを使って高精度マーカーARを楽しむ

イケメンテックラボでエンジニアをしている寺林です。

今回は以前紹介したARCoreの導入記事以来のARCoreネタになります。

前回の記事では、『平面を認識し、その平面にオブジェクトを置く』という、所謂マーカーレスARを紹介しました。

ARCoreでは、このマーカーレスAR以外にもマーカーを使ったAR、AugmentedImageをサポートしています。今回はUnityでマーカーを使ったARCoreアプリの作り方を紹介します！

今回の記事では、ARCoreを導入済みのUnity環境がある前提で説明していきます。まだ環境のない方は先に、以前紹介した導入の記事をご覧ください。バージョンは少し古くなってしまいますが、手順は同じになります。

UnityでAR -ARCoreを使う-

そもそもマーカーARとは？
開発環境について
準備　マーカーを用意しよう
検出するコードを書く
実機で動かしてみた
まとめ
おまけ　GetTrackingMethod()

そもそもマーカーARとは？

マーカーARは文字通り、マーカー（画像）を使ったARです。

マーカーをカメラで捉える事で識別し、その上にオブジェクトを出す、という仕組みです。

ARkitやARCoreのような、平面を検知してその上に置く、という手法が出るずっと前からマーカーARは存在しており、結構歴史があります。

Nintendo３DSでもARマーカーで遊ぶゲームがありましたね。懐かしい。

開発環境について

今回記事を書く上で検証した環境は以下の通りです。

・Unity2018.3.11

・ARCore-Unity-SDK1.9.0 (https://github.com/google-ar/arcore-unity-sdk/releases/tag/v1.9.0)

ARCoreのバージョンは可能な限り1.9以上を使用することをお薦めします。

と、言うのもARCoreは1.9からAugmentedImageの精度がかなり上がっており、マーカーのトラッキング性能がとても良くなっています。1.8以下でも基本的には実装の方法は同じですが、ARの体験としては1.9の方が良いです。

準備　マーカーを用意しよう

それではいつも通り、Unityのプロジェクトを作成しましょう。

作成したら、ARCoreのSDKのインポートとAndroidへSwitch Platformをしておきましょう。

インポートが終わったら、最初から開かれてるSampleSceneにAssets/GoogleARCore/Prefabsの中にあるARCore Deviceを配置しましょう。

これでARCore自体の準備はできました。

次にマーカー画像の登録をしましょう。

今回マーカー画像にこちらを用意しました。

みんな大好きいらすとやのAR・拡張現実のイラストです！

一般的に、ARマーカーはチェック柄のような、繰り返しの少ない模様が適していると言われています。このイラスト素材は適度に複雑で、色数も多い画像なのでマーカーに適していそうですね！

この画像をUnityにインポートします。（今回はJPGにしてます）

インポートしたら、画像を右クリック→Create→Google ARCore→AugmentedImageDatabaseをクリックします。するとデータベースファイルが生成されるので適当な名前をつけておきましょう。今回は「marker」としました。

markerを選択してみるとこのようにマーカーの情報が表示されます。

マーカーに対応する名前、マーカーの大きさ（今回は0.1、10cmくらいにしておきましょう）、

そしてQuality（マーカーにどれくらい適しているかの指標）が表示されます。

いらすとやの画像はQualityが95でした！最大値が100なのでこれはかなり高いです。いらすとや優秀ですね…

次にARCore Deviceを選択し、ARCoreSessionの中にあるSession Configをダブルクリックし、セットされているDefaultSessionConfigを開きます。

その中にあるAugmentedImage Databaseに、先ほど作ったmarkerを入れます。

これでマーカーを検知することが可能になりました。

検出するコードを書く

このマーカーを検知できるようにコードを書きましょう！

まずは空のGameObjectを作成します。今回はManagerという名前のオブジェクトを作りました。

スクリプトを作成し、このManagerにアタッチしましょう。

今回はこのようなスクリプトを作成しました。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using GoogleARCore;
using UnityEngine;
public class AugmentedImageSample : MonoBehaviour {

    private List<AugmentedImage> augmentedImageList = new List<AugmentedImage> ();
    [SerializeField] private GameObject ObjPrefab;
    private GameObject arObj = null;

    void Update () 
    {
        if (Session.Status != SessionStatus.Tracking) 
        {
            return; //トラッキングできてないのでreturn
        }

        //ARCoreがトラッキングしているものを取得する。
        Session.GetTrackables<AugmentedImage> (augmentedImageList, TrackableQueryFilter.Updated);
        
        foreach (AugmentedImage image in augmentedImageList) 
        {
            if (image.TrackingState == TrackingState.Tracking) 
            {
                if (arObj == null) 
                {
                    //トラッキング中かつarObjがNullなのでオブジェクトを生成する
                    Anchor anchor = image.CreateAnchor (image.CenterPose);
                    arObj = Instantiate (ObjPrefab, anchor.transform);

                }
                else 
                {
                    //トラッキング中かつarObjが既に存在するので位置・回転の更新を行う。
                    arObj.transform.position = image.CenterPose.position;
                    arObj.transform.rotation = image.CenterPose.rotation;
                }
            }

        }
    }
}

サンプルなので必要最低限ですが、このようなコードを書きました。

このコードを実行すると、カメラでマーカーを捉えた際に自動的にオブジェクトを生成し、位置の調整がされるようになります。

Obj Prefabに生成したいオブジェクトをセットしましょう。