Go to Qiita Advent Calendar 2024 Top
LoginSignup
16
6

Delete article

Deleted articles cannot be recovered.

Draft of this article would be also deleted.

Are you sure you want to delete this article?

More than 1 year has passed since last update.

@Namy(並河 進)

AR年賀状をつくってみた。

Last updated at Posted at 2021-01-03

いろいろ試行錯誤したので、自分でも忘れないように書いておきます。

環境は、
・Macbook Pro
・OSは、Mojave 10.14.6
・Blender2.82
です。

完成したのはこちら。

ogp.png

ARnengajo_dousa2.gif

タイトルは、AR年賀状「風」。
平面を検知すると、AR年賀状が出現。凧揚げをしている人のアニメーションが動いているARです。

今回は、iOS Safari、Android Chrome/Facebookアプリ/Instagramアプリで見られるようにしました。
3DアニメーションのARで、マルチプラットフォームでつくった例を探してもあまりなかったので、これから挑戦する人の参考になればと思います。

最初に

ARで最初の分岐点が、
マーカー付きARか、マーカーレスARか。
アプリでやるか、Webでやるか。
という話になることが多く、まずは、その話を。

マーカー付きARのマーカーというのは、
marker2.png
こんなやつですね。

これが紙の上についていて、それにスマホカメラをかざすと、ARが出現する、というものです。
マーカー付きARの進化形として、画像認識をして、その上にARが現れる、というものもあります。

一方、マーカーレスARというのは、平面や、壁、位置情報(ロケーションベース型ARと言われる)を検知して、ARが出現するものです。マーカーがいらないのは、手軽ですよね。今回は、**マーカーレスAR（平面検知）**を実装したいと考えました。

次に、
アプリでやるか、Webでやるか。

これは細分化すると、

1. Web・・・iPhoneのSafariやAndroidのChromeで動くようにする
2. 独自アプリ・・・ARが動くアプリを開発する。
3. 既存アプリ・・・既存アプリ上で動くようにする。

という分類になります。

さらに既存アプリには、
「styly」や「Adobe Aero」などのAR/VR専用ビューワーアプリを使う
あるいは、「Facebook」「Instagram」上のAR機能を使う
という選択肢があります。

お手軽なのは、Webですが、FacebookやInstagramの利用も、SNSでのシェアに重点を置いているなら、有力な選択肢になると思います。

今回は、WebARによる実装を目指しました。（が、後述しますが、FacebookやInstagram上のAR機能による実装も行いました）

実装手段

今回の条件は、

  • マーカーレスAR（平面検知）
  • WebAR

です。あと、趣味でつくるものなので、お金もできるだけかからないほうがありがたい。

WebARの選択肢としては、

  • AR.js
  • 8th wall
  • model-viewer/iPhone Quick Look/Android Scene Viewer**

などがあります。

AR.jsは、Javascriptで書けるので、心惹かれたのですが、平面検知ができないので、今回は外しました。年賀状が、空中に浮いた感じになっちゃうのは、いやだなと・・・。AR.js、画像認識とかどんどん進化しているようなので、今後に期待です。

8th wallは、機能だけみると、めちゃくちゃ良さそう。でも、そこそこお高いんです。従量課金制なので、閲覧数が増えるほど、お金がかかります。仕事で使うなら有力な選択肢かもしれませんが、今回は趣味なので、外しました。
（22/01/02 11:49追記）
8th wallには、非営利プランもあります。とはいえ、基本利用料はかかりますが、選択肢のひとつだと思います。

  • Quick Look・・・usdzという独自フォーマット（ピクサーがつくったらしい）の、iPhone　Safari用の簡易ビューワープログラム。
  • Scene Viewer・・・Googleが開発したARCore搭載Androidのブラウザで、ARファイル（glTFなど）を開くことができる簡易ビューワープログラム。
  • model-viewer・・・iPhoneのSafariならQuick Lookを、ARCore搭載AndroidならScene Viewerと、自動で判別して開くハイブリッド的な簡易ビューワープログラム。

つまり、model-viewerを使えば、iPhoneにもAndroidにも対応できるということで、今回は、model-viewerを使うことにしました。

model viewerについては、こちらも参考にさせていただきました。
https://webar-lab.palanar.com/developer/model-viewer/

3Dアニメーションをつくる

3Dアニメーションをつくるには、ざっくり２段階あります。

＜STEP 1＞ 3Dの物体（オブジェクト）をつくる
＜STEP 2＞ 動き（アニメーション）をつける

僕はBlenderを使っているので、今回は、物体成型からアニメーションをつくるところまで、Blenderで行うことにしました。

Blende1.png

３Dモデルをつくったあと、ボーンを通して、アニメーションの動きをつけていきます。また、年賀状は、平面に、pngファイルをテクスチャとして貼りました。

注意点としては、

  • サーフェスは、プリンシプルBSDFにする。
  • 画像を貼りこむときは、ベースカラーのところで、画像を選択する。（シェーダーエディターでいじると、後で反映されないことがある）
  • 画像ファイルや、すべてのアセットの名前を英語表記にする。
  • UV展開の画像ファイルとのリンクはきちんと行う。
  • 動画やgifアニメは埋め込まない。（usdzが対応していない）
    （22/01/02 11:49追記）
  • 裏面にも注意。Blenderからgltf→usdzへ変換していったとき、裏面の表示ができませんでした。両面表示したい場合は、同じものを同じ場所にコピペ、法線をひっくり返す、という技を使いました。

このへんであとあと苦しみました。
Blender単体で使っているときには、ちょっとおかしなところ（リンクの貼り方など）を大目に見てくれるんですが、大目に見てくれない感じです。

ファイル出力＆変換

model-viewerのところで説明しましたが、model-viewerは、Quick LookとScene Viewerの兼用シーンビューワーです。なので、Quick Look用のusdzファイルと、Scene Viewer用のglTFファイルの両方が必要になります。

まず、Blender2.8は、glTFファイルの出力に対応しているので、できあがった3Dモデルとアニメーションを書き出します。

blender2.png

glTFは、３種類あるのですが、この中のglTF Embedded（.gltf）を選択します。
その他の項目はこうしました。

blender3.png

Blenderは、他の３Dアプリと軸が違っているらしく（知らなかった・・・）「＋Y」が上にチェックすることで変換しています。
ここまでで、glTFファイルは完成！

次に、usdzファイルをつくる必要あります。

glTFファイルから、usdzファイルへの変換は、「USD Python 0.64」をダウンロードして行いました。
（この記事を参考にさせていただきました。https://qiita.com/aa_debdeb/items/44d4788e6d89e71c2ff3）

./usdzconvert ~/sample.gltf ~/sample.usdz

で3Dモデルもアニメーションも合わせて変換できるのですが、なぜか、色が暗い！
いろいろ調べてみると、デフォルトだと、メタリックの反射がついてしまい、暗くなる、ということでした。

./usdzconvert ~/sample.gltf ~/sample.usdz -metallic 0

と、変換時に、「-metallic 0」をつけると、うまくいきます。（でも、それでも、ちょっと色味が心なしか暗い気が・・・。明るさを調整する方法を知っている方がいたら、教えてください）

これでついに、glTFファイルとusdzファイルがつくれました。

（22/01/02 11:49追記）
MacユーザーならReality Converterをインストールして使ったほうが手軽かもです。

model-viewerのコーディング

コーディング、と書きましたが、かなり簡単です。
（簡単な代わりに、カスタマイズできる範囲は少ないですが）

model-viewerの公式リファレンスはこちら。https://modelviewer.dev/docs/index.html
この記事も参考にさせていただきました。https://www.jyuko49.com/entry/2020/07/24/135155

まず、骨組みとなるコードはこちら。

index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">
<head>
<meta charset="UTF-8" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
<title>AR年賀状「風」</title>
  <!-- Import the component -->
<script
      type="module"
      src="https://unpkg.com/@google/model-viewer/dist/model-viewer.min.js"
></script>
<script
      nomodule
      src="https://unpkg.com/@google/model-viewer/dist/model-viewer-legacy.js"
></script>
</head>
<body>
    <model-viewer
      reveal="manual"
      src="./negajo.gltf"
      ios-src="./nengajo.usdz" 
      poster="./poster.png"
      style="width:360px;height:555px;" 
      auto-rotate
      camera-controls
      enviroment-image="./sora.jpg"
      exposure= 1 
      ar
      shadow-intensity= 1 
    >
    </model-viewer>
</body>
</html>

このhtmlファイルといっしょに、glTFファイルとusdzファイルも、同じサーバーの同じ階層にいれます。

src="./negajo.gltf"

で、glTFファイルの指定。

ios-src="./nengajo.usdz"

で、usdzファイルの指定をしています。

あと、いろいろ設定できるのですが、ARモードのときは反映されない設定も多いんですよね。

      poster="./poster.png"
      style="width:360px;height:555px;"

最初に表示する画面の画像と大きさを設定。

      enviroment-image="./sora.jpg"

環境画像を設定できます。喜んで設定したのですが、ARモードだと反映されないらしい。オブジェクトモード（背景が白になるモード）では反映されているようです。

      exposure= 1

露光の設定。こちらも、ARモードだと反映されず、オブジェクトモードのみ。

      ar

これは、ARモードにするために、必須。

      shadow-intensity= 1

影の設定。こちらも、ARモードだと反映されず、オブジェクトモードのみ。

となっています。

あとは、CSSでボタンとか整えて、完成！

完成した、model-viewerでのウェブサイトが、こちら。
https://namikawasusumu.net/ar/
※iPhoneの方はSafariで、Androidの方はChromeで上記URLを開いてください。

##　Facebook/Instagramアプリ内機能での実装

・・・とここまでで終わりにするはずだったのですが。

いざ、できあがった
https://namikawasusumu.net/ar/
をFacebookでシェアして、リンクを押してみると、Facebookアプリ内でブラウザが開き、model-viewerが動かない！という現象が。

model-viewerは、Facebookアプリ内ブラウザでは動かないんですね。
（ちなみに、Twitterアプリ内ブラウザでは動いたので、Facebookアプリ内ブラウザの独自の仕様のためと思われる）

また、LINEの場合、URLの末尾に「?openExternalBrowser=1」をつけておくと、そのURLをタップしたときに、LINE内ブラウザではなく、ちゃんとブラウザが開く仕様になっています。ありがたい・・・。

話を元に戻すと、Facebookでシェアするときには、Facebookのアプリ内で見られたほうが良さそう、ということもあり、Facebook、ついでにInstagramのアプリ内でのAR実装を行いました。

Spark AR Studio

FacebookとInstagramにあるARフィルター開発ツールが、このSpark AR Studioです。

公式サイト（Mac用のアプリも、ここでダウンロードできます）
https://sparkar.facebook.com/ar-studio/

ARフィルタ開発ツールということで、顔を認識して、スタンプを出す、みたいなARフィルターのイメージが強いと思うのですが、他にもいろいろできます。かなり使いやすい。

insta1.png

平面検知、画像検知、フェイストラッキングなどに対応しています。あと、環境光も設定できますね。動画の埋め込みもできます。このあたりも、うれしいです。

insta2.png

今回は、アニメーションは、Blenderでつくったものをそのまま持ってくるだけ。glTFも対応しているので、楽々・・・のはずが、ここで問題が！

今回のオブジェクトは、
人物・・・腕を引いたり、顔を上げたりのアニメーション
凧・・・上がったり下がったりのアニメーション
がついているのですが、１つのファイルでインポートすると、どちらかのアニメーションしか反映できませんでした（僕の使い方の問題かも、ですが）。

そこで、２つのファイルに分割して、Spark AR Studioで合体させることにしました。

また、容量制限があるので、気をつけましょう。

完成した後は、

テストチェック
自分のスマホのFacebookアプリやInstagramアプリでできます。
↓
データをアップロード
↓
審査
FacebookアプリとInstagramアプリに同時に申請できます。
↓
本公開
という流れになります。

審査にどれくらいかかるかは諸説あるのですが、僕の場合は、５時間ぐらいでした。（早っ！でも、１０日間ぐらいかかるときもあるらしいので、僕は運がよかったのかも）

できあがったのが、こちら。

#比較してみる

model-viewerとFacebook/Instagramアプリ（FacebookとInstagramは限りなく同じ。あたりまえですが）を比べてみます。
YouTube動画でみると、よりわかりやすいかと思います。

・model-viewer（iPhone Safariブラウザ）の動作検証
https://youtu.be/NZfcuBzyMjI

・Facebookアプリでの動作検証
https://youtu.be/ucgblEAou2s

フレームレートと平面検出が、iPhone Safariブラウザはとても優れています。地面に吸い付いている感じ。それと比べると、Facebookアプリのほうは、ややカタカタしている印象。

ただ、実際には、スマホの機種によっても違うと思います。

まとめ

今回の年賀状の企画は、WebAR、model-viewerと相性がよかったようです。

逆に、「styly」「Adobe Aero」「Instagramアプリ」「Facebookアプリ」などの既存アプリではできる、あるいは、独自アプリ開発をすればできるけれど、model-viewerが苦手なこととしては、

  • タッチなどに応じる、インタラクティブな動作
  • 3Dモデルの一部に、動画やGIFアニメを埋め込む
  • 明るさなどの調整
    （22/01/02 11:49追記）
  • 複数3Dモデルの利用
  • 画像マーカー、位置マーカー

です。

また、マルチプラットフォームで動かしたいなら、ひとまずglTFファイルでつくって、そこからusdzファイルにしたり、spark AR studioで調整したり、という流れが良さそうです。

16
6
0

Register as a new user and use Qiita more conveniently

  1. You get articles that match your needs
  2. You can efficiently read back useful information
  3. You can use dark theme
What you can do with signing up
Sign upLogin
16
6

Delete article

Deleted articles cannot be recovered.

Draft of this article would be also deleted.

Are you sure you want to delete this article?