Unity XR Composition Layers入門

この記事はAIで作成しました

第1章 - Unity XRとComposition Layersの基礎

1-1. Composition Layersの概要：定義と目的

Composition Layersは、主に高品質なUIやビデオ、HUDなどの要素を「シーンとは独立したレイヤー」として合成描画できる機能です。通常の3Dシーン描画（メインパス）とは分離された後処理的なレイヤーをXRデバイス側で重ね合わせることにより、次のような利点が得られます。

• 高解像度表示：UIや動画コンテンツなど、シーン内のオブジェクトとは独立した解像度でレンダリングでき、ギザギザのないクリアな表示を実現
• パフォーマンス最適化：一般の3Dオブジェクトと独立して描画するため、主要なシーンレンダリングの負荷を増やさずに特定要素だけ高品質で表現可能
• 特殊合成：専用レイヤーによる映像合成やステレオ深度表現、パススルー（現実映像への重畳）など、XR体験特有の描画ニーズに対応

主な用途は、HUDやオーバーレイとなるUIパネル、360度ビデオの投影、現実映像へのパススルー合成など、ユーザーのフォーカスポイントに高品質な情報や映像を直接表示するシナリオです。

Unityでは、各XRプラットフォーム（Oculus、OpenXR等）に対応したComposition Layer APIを活用することで、シーンを超えた柔軟な描画表現が可能になります。

1-2. XR Rendering Pipelineの基礎知識

XR Rendering Pipelineは、Unityを使ったXRアプリ開発において「シーンデータをどのようにレンダリングし、ユーザーの目に届けるか」という一連の処理手順です。主な流れは以下の通りです。

• カメラからのレンダリング：ユーザーの左右の目に対応するカメラが、それぞれの視点でシーンをレンダリング
• ステレオ描画：左右の画像を組み合わせて立体視を実現
• ポストプロセッシング：必要に応じて映像効果や補正処理を挟む
• レイヤー合成：シーン描画後にComposition Layersで定義したUIやオーバーレイ映像などを重ね合わせ、最終的なフレームを生成

Unityでは、XR Pluginを使用すると自動的にこのレンダリングパイプラインが管理・最適化されます。特定のLayerのみを別解像度やレイテンシで描画することで、UX向上とパフォーマンス維持を同時に実現できます。

1-3. Layer-based Renderingの利点と活用シーン

Layer-based Renderingとは、描画対象をいくつかの「レイヤー」に分類し、それぞれに異なるレンダリングルールや解像度、合成方法を適用する手法です。UnityのXR開発では、これが主に下記の理由で重用されます。

• UI/映像の高品質化
  シーンの3Dオブジェクトとは独立した解像度で、ギザギザのないクリアなUIや映像を提供できる

• パフォーマンス制御
  計算処理や描画解像度の優先度を、シーンと重ね合わせる要素で分離できるため、必要な部分だけにリソースを集中できる

• 多様な体験演出
  360度映像、パススルー（現実映像への重畳）、HUDや警告など、シーンの一部としてではなく強調表示したい要素も柔軟に合成できる

活用シーン例：

• VRゲームのスコア/インベントリのオーバーレイUI
• 医療XRでの診断用HUD
• 360度映画や空間動画再生時の高品質映像レイヤー
• 教育用途の情報パネルやアイコン強調表示

Unityでは、カメラの「Layer Culling Mask」やComposition LayersのAPI設定を駆使し、これらの要素を精密に制御可能です。

第2章 - Unity XR Plugin Managementと設定

2-1. XR Plugin Managementの導入と設定方法

XR Plugin Managementは、UnityプロジェクトにXR機能（VR/AR）の導入を便利かつ柔軟に行うための公式パッケージです。プロジェクトごとのビルド設定やプラットフォームごとのXRベンダープラグインの管理を一元化でき、作業効率を向上させます。

パッケージのインストール手順

• メニューバーから [Window] → [Package Manager] を選択し、Package Managerウィンドウを表示します。
• 左上の「Packages:」ドロップダウンから 「Unity Registry」 を選択します。
• 検索ボックスに “XR” と入力し、「XR Plugin Management」 を見つけて [Install] をクリックします。
• インストール後、[Edit] → [Project Settings] → [XR Plugin Management] の順に開きます。
• 対応したいプラットフォーム（例：PC, Android）タブを選択し、Oculus XR PluginやOpenXR Pluginなど必要なXRプラグインにチェックを入れ有効化します。

ポイント:

• プラグインを無効化したい場合は、[XR Plugin Management]のインターフェイス上でチェックを外し、不要な場合はPackage Managerからアンインストールします。
• ビルド設定によっては、Minimum API Levelやマニフェスト設定が必要なので、各プラットフォームに合わせて設定を調整してください。

2-2. XR対応プラットフォームの違い（Oculus, OpenXRなど）

Unityでは、主要なXRデバイス／プラットフォームごとにプラグインが提供されており、Oculus XR PluginやOpenXR Pluginを用途や目的に合わせて選択します。

• Oculus XR Plugin

  • Oculusプラットフォーム（Quest、Riftなど）に特化した機能・最適化が利用可能。
  • Oculus独自の機能（Hand Tracking等）の利用や、Meta Quest向けにマルチパスレンダリング等の細かなチューニングも対応。

• OpenXR Plugin

  • Khronos Group標準のOpenXR API対応。
  • 複数メーカーのXRデバイス（SteamVR, Windows MR, Quest等）に広く対応し、クロスプラットフォーム開発に最適。

違いのまとめ:

プラグイン	特徴・利点	主な利用シーン
Oculus XR Plugin	Oculusハードウェア向け最適化、独自機能サポート	Quest特化VR, Meta機能活用
OpenXR Plugin	標準APIによる広範囲サポート、汎用XRデバイス対応	複数デバイス対応の汎用開発

2-3. XR Interaction Toolkitとの連携

XR Interaction Toolkitは、UnityでVR/ARインタラクション（コントローラ操作、UI操作、グラブ/リリース等）を実装するための機能セットです。XR Plugin ManagementでXRプラグインを有効化した後、以下の手順で連携を行います。

• Package Managerから「XR Interaction Toolkit」を追加でインストールします。
• プロジェクトの入力システムが古い場合、新しい入力システム（Input System）に切り替える確認ダイアログが表示されるため「Yes」で切り替えます。
• XR Interaction Toolkitのプレハブやサンプル（XR Rig, Teleportation等）をシーンに配置します。
• XR Plugin Managementで有効化したXRプロバイダーに応じて、必要な構成変更や調整を行います（例：Oculus用Controllerサポート等）。

ポイント:

• Interaction ToolkitはXR Plugin Management配下でのみ動作するため、「有効なXR Loader（例：Oculus, OpenXR）」が設定されている必要があります。

2-4. XR環境におけるLayerの基本設定

XR環境では、シーン内のオブジェクトやUIをLayer（レイヤー）で管理することで、「VRカメラにだけ表示」「デバイス毎に異なる描画」など細かな表示制御が可能です。

主なLayer設定例:

• XR Camera / Main Camera……表示対象となるLayerを選択
• UI用Canvasやオーバーレイ……専用Layerに割り当て、必要に応じて「XR Interaction Toolkit」や各種プラグインの設定で指定
• ビルド設定
  • Project Settingsの「XR Plug-in Management」や各XR Loader（Oculus, OpenXR等）の設定画面で、Layerごとの描画や機能有効・無効化など詳細な制御が行えます。

また、アプリの起動時に「XRを自動初期化せず、任意のタイミングでXRモードへ切り替える」ことも可能です。この場合は「XR Plugin Management」の設定で“Initialize XR on Startup”フラグをオフにし、スクリプトでXRモード切り替え制御を実装します。

まとめ:
XR Plugin Management・各プラグインを適切に導入・設定することで、複数デバイスへの柔軟な対応が実現できます。Layerの基本設定も合わせて行うことで、UIやXR体験全体の品質向上につながります。

第3章 - Composition Layersの種類と用途

3-1. Quad LayerとCylinder Layerの使い分け

Quad Layerは、主に平面状のUIやHUD（ヘッドアップディスプレイ）、情報パネルの表示などに使われる板状のレイヤーです。四角形のテクスチャを直接空間内に置く形で、2Dの画面をそのままVR空間などに配置したい場合に適しています。たとえば、ユーザーへの通知やメニュー表示、フラットなダッシュボードなどに利用されます。

Cylinder Layerは、円筒形のカーブした面上に情報や映像を表示するためのレイヤーです。湾曲したUIやパノラマ型メニュー、円形のスクリーンなど、ユーザーの視界を包み込むような体験を作りたいときに有効です。Quad Layerよりも視認性や没入感を高める表現が可能で、例えば一部をぐるりと囲むようなチャットやステータス表示、囲むような映像体験に向いています。

使い分けのポイント：

• Quad Layer: フラットな表示、シンプルなUIや2D情報向け
• Cylinder Layer: 視界に広がりを持ちたいUI、曲面を活かした表示やパノラマ用

3-2. Equirect LayerとCubemap Layerの特徴

Equirect Layerは、360度映像や画像をVR空間いっぱいに表示するのに最適なレイヤーです。地図投影の手法の一つ、正距円筒（equirectangular）投影を用いて、パノラマ映像や全天球動画を歪みなく視界に表示できます。YouTubeの360度ビデオや全天写真を表示する場合などに使います。

Cubemap Layerは、六面体（キューブ）の各面に画像や映像を貼り付けて表示するタイプのレイヤーです。視点を中心とした全方位の表現が可能で、高品質な全天背景やスカイボックス、映り込みの表現に使われます。シーン内でリアルタイムで環境を映し出したり、精細な反射・映像効果が求められるときに有効です。

比較表：Equirect Layer vs. Cubemap Layer

特徴	Equirect Layer	Cubemap Layer
主な用途	360度映像・全天球画像	全方位背景・リアルタイム環境映像
投影方式	正距円筒投影	キューブマッピング
メリット	実装が容易、多くの360度素材対応	高画質、歪みが小さい
典型的な適用例	VR動画プレイヤー、ギャラリー	スカイボックス、環境反射、特殊効果

3-3. Depth LayerとPassthrough Layerの概要

Depth Layerは、深度情報（Z値）を持ったレイヤーです。これにより、立体感のある情報表示や奥行きのあるインターフェースを作ることができます。奥行きオクルージョンやリアルな重なり表現が求められる際に使われます。たとえば、3DオブジェクトとUIの重なり順をきちんと保ちたい場合や、背景と前景の区別を明確にしたいUIなどに利用されます。

Passthrough Layerは、現実世界の映像（カメラ映像）を合成（透過）して表示するためのレイヤーです。MR（Mixed Reality）アプリケーションやAR体験で、仮想オブジェクトと現実映像をミックスさせる際に不可欠です。このレイヤーを使うことで、仮想UIやオブジェクトと背景となる現実カメラ画像を同時に表示できます。

3-4. レイヤーの描画順と透明度処理

レイヤーの描画順はUIや映像表現で非常に重要です。前面に表示したいUIは手前のレイヤー、背景として使いたい映像は奥側のレイヤーとして定義します。Unity XRでは、レイヤーのPriorityやOrder値を調整することで、どのレイヤーがどの順番で描画されるかをコントロールできます。

透明度（アルファ）処理では、UIパーツや映像の一部を半透明にしたり、グラデーションや透過効果を入れることが可能です。これにより、Info表示や空間的なレイヤー重なりなど、視認性を損なわずに多層表示を実現できます。複数レイヤーを重ねる際は、透明度や描画順のバランスを適切に設計することが推奨されます。現実世界の映像（Passthrough Layer）や奥行き表現（Depth Layer）と組み合わせることで、より自然で直感的なUI構成も可能になります。

第4章 - Composition Layersの実装方法

4-1. 各Layerタイプの作成と配置

Unity XR Composition Layersを利用する上で、まず各種レイヤータイプ（例：Quad Layer, Cylinder Layer, Equirect Layer, Cubemap Layerなど）を適切に作成・配置することが重要です。

• レイヤーを追加するには、GameObjectにComposition Layerコンポーネントをアタッチします。これにより、そのGameObjectがシーン内で追加表示レイヤーとして認識されます。
• 各レイヤーはLayer Typeプロパティで種類を指定できます。ここで、どのタイプのComposition Layerとして振る舞うかを設定します。
• レイヤーの**表示順（Layer Order）**はInspector上で調整可能です。小さい値は背面、大きい値は前面に配置されます。Unityのシーンが描画される「Default Scene Layer」は通常Order 0となるため、負の値は背面、正の値は前面となります。

レイヤーの重複したOrder設定はInspector上で防げますが、ランタイムで値を変更した場合は複数レイヤーが同じOrderとなる可能性があります。こうした場合は早く有効になった方が先に合成されます。

4-2. RenderTextureを用いたLayerの描画

RenderTextureを活用することで、ダイナミックに生成された画像やUIをComposition Layerに割り当てることができます。

• UI Canvasやカメラからの描画結果をRenderTextureに出力し、そのテクスチャをLayerに割り当てます。
• RenderTextureの解像度（Max Render Texture Size）は、Layerで表示される画質を左右するため用途に応じて調整が必要です。
• 例えば、UI CanvasをComposition Layerに変換する際は「Composition Layer UI Canvasコンポーネント」を追加し、表示レイヤーや描画優先度、透明度補正（Alpha Blending Correction）など各種パラメータを設定できます。

RenderTextureは動的なUI、ビデオの合成や、360度ビデオのEquirect Layer表示など、幅広い用途で活用されます。

4-3. カメラとレイヤーの関係性の調整

カメラとレイヤーそれぞれの描画範囲や順序の調整も、自然なXR表現には不可欠です。

• カメラのCulling Maskなどで、どのレイヤー（Layer）やオブジェクトを描画するか制御します。
• Order in LayerやSorting Layerを使い、UIや映像レイヤーの前後関係を細かく制御できます。値が大きいほど手前で描画されます。
• Plane Distanceプロパティを用いて、Canvasがカメラからどれだけ離れた位置に描画されるかも調整可能です。この値を変更することで物理的な重なり順にも影響を与えられます。

XRのUIシステムでは、ユーザーの視線や操作に合わせた自然なレイヤー配置が、没入感や使いやすさに直結します。

4-4. XRDisplaySubsystemを使ったLayer制御

XRDisplaySubsystemを用いることで、より細かなレイヤーの制御や最適化が実現できます。

• UnityのXRシステムはXRDisplaySubsystemを介して、Layerの追加・削除、順序やタイプの動的変更を行います。
• レンダリングパラメータやLayer管理のAPIを活用することで、実行時にレイヤー構成を柔軟に変えることも可能です。
• たとえばゲームプレイ中にVR HUDや特殊なUIを必要に応じて出現・非表示にしたり、映像レイヤーで没入感を強調したりする設計ができます。

XRDisplaySubsystemと組み合わせて、LayerのOn/Offやパラメータ変更などのロジックを実装することで、パフォーマンス管理やユーザー体験の向上を図れます。

第5章 - OculusおよびOpenXRにおけるLayer活用

5-1. Oculus IntegrationのComposition Layer対応

Oculusプラットフォームでは、Composition Layerを活用することで、XRアプリに高解像度なUIやオーバーレイ映像、パススルー表現などを効果的に実装できます。

主要レイヤーの種類と役割

• Overlay/Underlay：バーチャルコンテンツとパススルービデオの合成順を制御できます。Overlayは上に、Underlayは下に配置されます。
• Passthrough Layer：現実世界の映像（カメラパススルー）をXRコンテンツと重ね合わせるLayerです。画面上のどこに現実映像が現れるか、アルファマスキングやPlacementパラメータで指定できます。
• カスタマイズ機能：パススルーフィードにカラー変更、コントラスト調整、エッジ強調などの画像効果を適用できます。

実装の流れ例

1. OVRPassthroughLayerコンポーネントをシーンに複数追加し、用途別に配置と設定（Overlay/Underlay, Placementなど）を行います。最大3つまで同時アクティブにできます。
2. 必要に応じてスタイリング（カラーフィルタやポスタリゼーションなど）を追加します。
3. ユーザー初回利用時には、自動的にプライバシーと機能説明の教育用ダイアログが表示されます。

5-2. OpenXR PluginでのLayerサポート状況

UnityのOpenXR PluginでもComposition Layerの基本的な機能をサポートしており、プラットフォームごとに若干仕様が異なります。

• OpenXR対応Layerの種類

  • Quad Layer、Cylinder Layer、Equirect Layer、Passthrough Layerなど、多様なレイヤー表現が利用可能です。
  • Oculus独自機能を含む一部LayerはOpenXR経由では制約が発生する場合があります（例：独自のMRパススルー制御など）。

• Layerごとのサポート状況

  • プラットフォームやデバイスによってサポートされているLayerタイプやパフォーマンス特性が異なるため、公式のドキュメントやリリースノートで最新情報を確認しましょう。
  • UnityのバージョンやOpenXRランタイムにより、機能の追加や廃止があることにも注意が必要です。

5-3. プラットフォームごとの制約と最適化

各プラットフォームの注意点とパフォーマンス最適化

• 最大同時レイヤー数

  • Oculusでは同時にアクティブにできるPassthrough Layerの数が制限されており、現在は3つまでとなっています。

• 配置・描画の最適化

  • アンダーレイ/オーバーレイの使い分けや、必要な箇所だけ現実映像を合成することで、GPUや描画リソースを節減できます。
  • パススルーレイヤーは通常の3D描画レイヤーとは異なるスタックで合成されるため、描画負荷の分散設計が可能です。

• APIの違いによる制約

  • Oculus Integration独自APIとOpenXR標準APIには対応するLayer機能や制御方法に違いがあります。今後のアップデートにより廃止・統合される機能もあるため、公式アナウンスを逐次チェックしましょう。

• 互換性維持のポイント

  • 機能限定や挙動差異を抑えるため、なるべくOpenXR準拠の実装を優先し、デバイス固有の拡張機能はフォールバックとして利用するとよいでしょう。

5-4. クロスプラットフォーム対応のベストプラクティス

• OpenXRファーストの設計

  • OpenXR Pluginによる汎用実装を基本とし、Oculus特有の機能設定やAPIコールは必要箇所のみ条件分岐して使用します。
  • Layerの扱い・描画順序・配置指定はOpenXR APIで柔軟に制御できるように設計しましょう。

• 機能検出と動的切替

  • 対象デバイスやプラットフォームのランタイムで利用可能なLayerタイプや最大数を検出し、サポート外機能は自動で無効化・代替表現する設計が推奨されます。

• ドキュメントへの準拠

  • Metaや主要HMDベンダー（HTC, Microsoft等）のOpenXR/SDKガイドラインを都度確認しながら、非推奨APIの利用や独自実装の混在を避け、長期的なメンテナンス性を高めましょう。

• 最適化とユーザー体験

  • 高解像度のUIやインタラクションをLayer経由で提供する際は、レンダリング負荷・メモリ資源のバランスをXR Profiler等で都度検証し、パフォーマンス低下を防ぐことが重要です。

第6章 - 高品質なUIと映像表現のための応用技術

6-1. 高解像度UIのためのLayer活用

高解像度UIをXR環境で提供するうえで、Composition Layerは不可欠な技術です。これにより、UIパーツを通常の3Dシーンと切り離してレンダリングすることで、滑らかな文字や鮮明なアイコンを視界全域に提供可能になります。特にXRデバイスはディスプレイ解像度や画面密度が多様なため、リソースの最適化とレスポンシブな設計が必須です。

• Layerごとの解像度設定により、リッチなUIパネルや重要な情報ウィンドウだけを高解像度で描画し、シーン全体のパフォーマンスを維持します。
• デバイスごとに最適な描画API（例：OpenGL、Metalなど）を選択したり、各端末の性能に応じてフィルター強度やリソースを調整しましょう。
• UnityのRenderTextureを活用してUIを別レイヤーに描画しつつテキストやアイコンがボケないよう管理します。

ユーザーの操作性や没入感を損なわず、どのプラットフォームでも一貫したUI体験が提供できるようになります。

6-2. 没入感の高い映像UIの実装例

VRやARのユーザーインターフェースは、映像の美しさやレイヤー効果も問われます。質感や透明感を表現するテクニックとして、以下のような方法が有効です。

• 各UI要素ごとに**レイヤー効果（Layer Style）**を使い、エッジや背景のぼかし・光沢・グラデーションを加えて世界観を向上させます。
• 主要ボタンやアイコンを「Quad Layer」などに配置し、テキストや背景に異なる質感を割り当てることで画面全体に立体感と奥行きを出します。
• レンダリングの際は、Photoshop等でアイコンやUIパーツにレイヤーエフェクトを加えてからテクスチャとしてUnityに取り込む方法も効果的です。

没入感を高めるには、視界内の情報密度と視点誘導を意識したUIデザイン・実装が重要です。

6-3. 360度ビデオ再生とEquirect Layerの応用

XRコンテンツでは360度映像の再生・表示需要が高まっています。これを高品質で表現するには「Equirect Layer」が便利です。

• Equirect Layerは、球面パノラマ映像（いわゆる360度動画）をそのまま一つのレイヤーとして扱えます。これにより、3D空間をシームレスにつなぐ全天球映像を滑らかに再生可能です。
• プレイヤーUIや案内サインなどは個別のComposition Layer（Quad/Cylinder等）で重ねて描画し、ビデオとUIの独立性・可読性を確保できます。
• 高解像度の動画が要求される場合、ビデオデコード用の最適化や必要なテクスチャサイズの制御も忘れずに行いましょう。

ユーザーはヘッドセットを動かすだけで没入感のある空間映像とインタラクティブ操作を同時に体験できます。

6-4. Layerを使ったVR HUDやオーバーレイ表現

VRアプリケーションでHUD（ヘッドアップディスプレイ）やオーバーレイ表現を行う際にも、Composition Layerが活用できます。

• ゲームのスコア表示、通知、進捗メーターなど、常時表示したいUIをOverlay Layerにまとめることで、3Dシーンの描画順や被写界深度の影響を受けにくくできます。
• 重要なのは、レイヤーごとの透明度設定や描画順制御によって、主観視点を妨げず柔軟に情報を提示できることです。
• 複数のHUD要素を独立して管理することで、UIの表示・非表示、アニメーション、インタラクションの制御も簡単になります。

特にマルチレイヤー方式は、動的なUI切替や、臨場感を損なわない情報提示に最適です。デバイスや用途に応じてレイヤー数や構成を設計しましょう。

第7章 - パフォーマンスとデバッグの最適化

7-1. Layer使用時のパフォーマンスへの影響

Composition Layersを活用することで、描画負荷や物理演算処理の最適化が可能です。Unityでは、Layerを適切に設定し活用することで、XR環境のパフォーマンスに大きく影響を与えます。

例えば、物理演算の計算量はLayer Collision Matrixの設定で大きく削減できます。UIや背景専用のLayerを作り、他のLayerと衝突判定を発生させないように設定すれば、不要な物理演算を省くことができ、全体のパフォーマンスが向上します。

また、描画（レンダリング）でも、Layerごとに描画順を調整したり、専用Layerへ高解像度UIを割り当ててレンダリングを分担すると、XR環境で特に重要なフレームレート維持を助けます。

「Layer Collision Matrixを使用して、異なるLayer同士の衝突を効率的に制御」

7-2. メモリとレンダリング負荷のバランス

XR Composition Layerは高品質UIや映像を独立したLayerで処理可能ですが、その分テクスチャやRenderTextureによるメモリ使用量は増加します。バランスを意識して最適な設定を行う必要があります。

• テクスチャサイズを必要最小限に抑える
  高品質な成果物を実現するために大きなテクスチャを使いがちですが、視認性に問題がない範囲で縮小し、無駄なメモリを使わないようにしましょう。
• テクスチャアトラスの利用
  複数のUIやイメージ素材を1枚にまとめてドローコール（描画命令）を最小化できます。これによりCPU負荷も低減します。
• 動的・静的バッチ処理の活用
  小さなメッシュは動的バッチ処理、動かないオブジェクトは静的バッチ処理を有効活用し、ドローコールを削減しましょう。

7-3. XR Profilerを使ったLayerデバッグ

実際にパフォーマンスやリソース消費を確認するには、UnityのProfilerやXR向けの拡張プロファイラを活用します。

• Unity Profiler
  CPU、GPU、メモリ、レンダリング状況などが可視化され、Layerごとの描画コストやフレームタイムも把握できます。
• XR専用ツール
  XRデバイスではOculusの「OVR Profiler」や、各プラットフォームの独自ツール（例：OpenXR Metrics Layer）が利用可能です。これによりLayer単位の描画負荷や遅延を分析できます。

「プロファイリング、メモリ、コードアーキテクチャについてご紹介」

Layerを切り替えながらパフォーマンスを測定し、ボトルネックとなるLayer構成を特定して最適化に活かしましょう。

7-4. Layerの動的切り替えと非同期処理

XR開発では、レイヤーの動的な切り替えや、リソースの非同期読み込み／アンロードを活用して、快適な操作感を保つ工夫も求められます。

• Layerの動的有効/無効化
  必要なLayerのみをアクティブにし、不要なLayerは非表示または無効化しておくことで、無駄な描画や処理を減らします。
• 非同期処理でのリソース管理
  大容量テクスチャや動画コンテンツは、読み込みや解放を非同期で実行することで、XRアプリのフリーズやフレーム落ちを防げます。

Layerの切り替えはXRDisplaySubsystemや各種APIを使って制御でき、ユーザーインタラクションやイベントに応じてリアルタイムにLayer構成を最適化します。

第8章 - 実践プロジェクト：多層構成のXR UIシステムの構築

8-1. プロジェクト概要と設計方針

この章では、Unity XR環境で複数のComposition Layerを活用し、UIと映像を統合した没入型XR体験を設計・実装します。
目標は、「高品質な映像再生とインタラクティブなUIを重ね合わせる多層XR UIシステム」を構築することです。

設計方針:

• XR対応のUIフレームワーク（例：XR Interaction Toolkit）を活用し、レイヤーベースでUIと映像の分離管理を行う
• Quad LayerやEquirect Layerを使い、高解像度UI・360度映像など異なる表現を同時配置
• パフォーマンスに配慮し、必要なレイヤーのみを動的に切り替え
• プレイヤーの操作と連動するインタラクション（例：ボタン操作でLayer切替、映像再生制御等）の実装
• 複数プラットフォーム（Oculus, OpenXR）の特性・制約も考慮した柔軟な構成

8-2. 複数LayerによるUIと映像の統合

1つのXR空間内で、**UI Layer（Quad Layer）とメディアLayer（Equirect LayerまたはPassthrough Layer）**など複数のレイヤーを重ねて使うことで、それぞれに最適化されたレンダリングやインタラクションが可能です。

構成例:

• Quad Layer：ユーザー操作用のパネルUI（例：再生/停止ボタン、進捗バーなど）
• Equirect Layer：360度動画や背景映像の高品質表示
• Passthrough Layer：実空間映像にバーチャルUIを重ねるMR用途

統合手順:

• Unityで各LayerタイプごとにRenderTextureやMaterialを設定
• シーン内で距離や描画順（レイヤーのOrder）を調整し、重なりや透明度を制御
• XRDisplaySubsystemや各プラットフォームSDKのAPIで、各レイヤーの有効・無効・プロパティ変更などを制御

「Building Block」やXR Interaction Toolkitとの組み合わせにより、Unityベースで柔軟にUI配置・編集できるのが利点です。

8-3. ユーザー操作とLayerの連動

ユーザー操作に応じてLayerを動的に制御することで、使いやすく、直感的なUIを実現できます。

実装例:

• XR Interaction ToolkitのInteractor（Ray or Direct）を使い、UI上のボタンやスライダー操作を検出
• ボタン操作で映像Layerの切り替え、透明度変更、再生・停止機能を制御
• Hand Trackingやコントローラ操作によるUIパネルの表示/非表示切替
• Scene Managerや状態管理スクリプトで、シーン遷移やLayer切替をスムーズに行う

ポイント:

• UI Layerと映像Layerの親子・位置関係を明確に設計し、予期せぬ干渉を防止
• イベントリスナーやコールバックを活用し、操作レスポンスを高める

8-4. ビルドとデバイスでの動作確認

最終ステップは、実際のXRデバイス上での動作確認とパフォーマンス検証です。

1. 対応プラットフォーム（Oculus、OpenXR等）をUnityの[XR Plug-in Management]で選択・設定
2. コンテンツをビルドし、Quest/PCVR等の実機にインストール
3. 複数Layerの同時レンダリングやUI操作応答性、パフォーマンス（フレームレート、発熱等）を確認
4. 複数デバイス・環境（スタンドアロン、PC連携）で互換性テスト

トラブルシュート例:

• Layer切替時のちらつきや描画不具合があれば、描画順やカメラ設定を再確認
• パフォーマンス低下時は、Profilerでボトルネック（CPU/GPU負荷やメモリ使用量）を検証し、RenderTexture解像度やLayer数を調整

この流れに従い、学習者自身のXRプロジェクトでも多層Composition Layerの応用アイデアを組み込むことで、より没入感と操作性に優れた体験を実現できます。