USDZ形式の3DモデルをModel I/Oで読み込みSceneKitで利用する

WWDC18で発表されたARコンテンツの新フォーマット "USDZ" ですが、同WWDCでのセッション「Integrating Apps and Content with AR Quick Look」ではQLPreviewControllerやSafariでプレビューするためのHTMLの解説はあれど、ARKit・SceneKitで利用するための実装方法については提示されていませんでした¹。

しかし、「ARKitアプリケーションの実装をしなくてもAR体験を提供できるフォーマット」という点がUSDZの最もインパクトがある点だとしても、それを含めて「ユニバーサル」²である点がUSDZという新フォーマットの売りであるはずで、ARKitでの利用方法（＝SceneKitでの利用方法）について明示されないのは片手落ち感を感じてしまいました。「ブラウザやプレビューでAR体験を提供するための『専用』フォーマット」ではないはずで。

おそらく、USDZはSceneKitでの利用だけ見るとUSDと同様で、USD自体はModel I/Oでの読み込みがiOS 10で既にサポートされていたので、そこは自明（新しいフィーチャーではない）として解説しなかったのでしょう。

とはいえ私のように「で、USDZってARKit（SceneKit）ではどう利用するの」とググった方（これからググる方）は多いと思われるので、ここに実装を示しておきます。

実装

.usdzファイルからMDLAssetを初期化する

読み込みにはModel I/Oフレームワークを利用します。アプリケーションバンドル内の.usdzファイルのURLをMDLAssetのイニシャライザに渡して初期化するだけです。

guard let url = Bundle.main.url(forResource: name, withExtension: "usdz") else { fatalError() }
let mdlAsset = MDLAsset(url: url)

ちなみに、MDLAssetがサポートしている（ロード可能な）ファイル形式は、MDLAssetのcanImportFileExtension(_:)から調べることができます。同メソッドのリファレンスにも、サポートしているファイル形式が載っています。³

• Alembic
  • .abc
• Universal Scene Description
  • .usd, .usda, .usdc
• Universal Scene Description (Mobile)
  • .usdz
• Polygon
  • .ply
• Wavefront Object
  • .obj
• Standard Tessellation Language
  • .stl

MDLAssetからSCNSceneを初期化する

SCNSceneのリファレンスを見ると、次のようなイニシャライザがあります。

convenience init(mdlAsset: MDLAsset)

しかし、このイニシャライザは、import ARKitやimport SceneKit、import ModelIOしていても使えません。次のようにSceneKit.ModelIOをインポートする必要があります。

import SceneKit.ModelIO

先ほど作成したMDLAssetオブジェクトをイニシャライザに渡し、SCNSceneを初期化します。

let scene = SCNScene(mdlAsset: mdlAsset)

あとは通常通り（.scnファイル等からSCNSceneを初期化した場合と同様）のSceneKitの実装になります。

サンプルコード

「ARKit-Sampler」にAppleの公式配布usdzファイルをARKitで使うサンプルを追加しました。

• https://github.com/shu223/ARKit-Sampler

（本サンプルはiOS 11で動作させています）

1. "usdz is supported on iOS and macOS, in SceneKit and Model I/O"と、サポートされている旨だけはサラッと述べられたが、これだけ。 ↩

2. USDZのベースとなるフォーマットUSDは"Universal Scene Description"の略です。 ↩

3. TwitterでGemmbuさんに教えていただきました。 ↩