BlenderとXcode9.1でARをつくるぞ!!

お昼ごはんは毎日おでん、デザイン部の島田です。
今回は須田CTOとタッグを組んでモノづくりをしました。
この勉強会で、「須田CTOの技術力を存分に無駄遣いしてやろう」と密かに企んでいた私は、「VRやってみたい！プロジェクションマッピングもいいな！ARもいいですね！」
などと、突拍子もない要望を須田CTOにぶつけてみました。
そうしたらなんと、「ARならできるかも」という須田CTOの頼もしい神発言を賜ることができたので、お互い何もかも初めてですが、協力プレイで【AR（拡張現実）】作り上げました！

今回の目標は以下２点
１、３Dでひとつオリジナルキャラクターを作成する
２、ARで平面を捉えて、そのキャラクターを映す

担当は以下の通り
■３Dキャラクター作成担当：島田
■プログラミング担当：須田CTO

▼３Dキャラクター作成で使用したソフト
・Blender（ブレンダー）https://blender.jp/（日本語訳サイト）
Blenderは３Dモデルを作成するためのアプリケーションです。オープンソースのフリーソフトウェアで、日本語対応、さらにマルチプラットフォームなので、WindowsでもMacでも使用可能です。

３Dモデルの静止画を作成するだけではなく、これ一つでアニメーション、シミレーション、スクリプト編集、レンダリングなどなど・・・様々なことができます。


▼プログラミングで使用したソフト
・Xcode9.1
最新のXcode9.1をインストールするには、macOS がSierraが入るMacが必要なのですが、会社にあるMacは一つ前のEl Capitanまでしかいれることができず、ARやろう！といったけど、環境がない。。。

古いMacだけどあれでなんとかなるかと軽く考えていたのが、大誤算！code9.1が入るMacがないと何もできません・・・

おでん島田もARでその気になっちゃったし、しょうがない、買おう！ってことで、最新のMacを購入するところから勉強会の作品作りがスタートしました。

Blenderはここからダウンロードできます。
https://www.blender.org/download/

ノートパソコン（Windows7・32bit）で作業しましたが、Blenderは問題なく動きました。

詳しい操作方法は調べればたくさん出てくるので、ここではザックリとした作業概要にさせていただきます。
さぁ、初めての３Dモデリング、まずはこの四角の状態から「犬」を作ります。

Blenderの易しい使い方

http://blender-cg.net/

blenderで犬をつくってみよう01　初期設定・モデリング

https://youtu.be/pkvMiEeJGro

かんたんBlender講座

http://krlab.info.kochi-tech.ac.jp/kurihara/lecture/cg/BlenderWeb_Hayashi/html/index.html

基本的には、犬作成の時と同じです。
レイヤーを分けられるので、頭と体を分けて作成した後に、結合します。

例）パンツを作りたい場合
１、パンツにしたいポリゴンの頂点を選択→複製→別レイヤーに分離
２、パンツ部分のポリゴンの頂点を全選択し、「シュリンクラップ（※ビニール包装という意味らしい）」を設定
３、素体とパンツの距離感を設定
ザックリこのような手順で、服も靴も髪の毛も作成します。ペラペラの髪の毛は嫌だ、ということであれば「厚み付け」設定を行ってください。

服靴と素体を結合することで、ポリゴンが突き抜けるなどの現象を防ぐことができます。ここで髪の毛を結合しないのは、後々、色付けの時に作業しやすいからです。

ポリゴンに切れ目をいれて、展開図（ＵＶ展開）にします。

私はテレビゲームが趣味なのですが、モノを立体的に捉える難しさに愕然としました。
「こんなに大変な作業をやっていたのか！」と、３Dキャラクターが出てくるゲームがいかに凄い技術の塊だったかを思い知り、改めてゲーム制作に携わる方々を尊敬しました。
しかし、最初は苦悩の連続だったBlenderも慣れてくれば非常に楽しくて、まだ自分の思い通りのモノは作れないですが、さらなるスキル習得の可能性を感じています。
もう少し勉強してみようと思いました。

ARアプリを作りには、ARKitと、3Dデータを扱うためにSceneKitというフレームワークを使います。
ARKitはiOS11から利用できるようになった最新のフレームワークで、ざっくり以下のことができるようです。

• ポジショントラッキング
  
  現実空間での自分（iOS端末）の位置と向きを取得


• 平面検出
  
  机や床などの平面を3D空間上の平面として取得


• ポイントクラウド（3次元の点座標情報）取得
  
  現実空間内に存在する物体について、点単位で3D空間上の座標を取得


• 周囲の明るさ推定
  
  周囲の明るさを単一の数値として取得


• 現実空間への当たり判定（HitTest）
  
  端末位置から指定した位置に見えない線を伸ばし、当たり判定を行う


• 現実空間とのスケール一致


• カメラ画像の取得

これだけ色々できても、すべての機能を試すには時間がなさすぎるので、現実的な着地点として、おでん島田の作った「3Dキャラクターを平面検知した任意の場所にタップで召喚する」、というアプリを作ろうと思います。
まずは、素材としてもらった3DデータをXcodeのScene Editorで読み込みます

初めてのiOSアプリの題材としてARは話題性もあり興味深い内容だったのですが、ARKit自体リリースされてから数ヶ月しか立っていないため、参考になるソースコードや優しく日本語で解説してくれるサイトが少なく、何度も挫折思しそうになりましたが、無事動くところまで作ることができて良かったです。

はじめての技術に触れまくった今回のものづくりは、短期間で思いのほか良い成果を得ることができたと思います。
専門分野がまったく違う二人が、互いにアイディアを出し合い、技術を補い合い、ベクトルを同じくして制作に挑めたのは非常に有意義でした。
ARがある未来への一歩は、少し不器用でしたが、確実に踏めたのではないでしょうか。
これが後に何につながる・・・？かは、まだ不明です！しかし、才能の無駄遣いは大成功でした！ありがとうございました！