Pico VR開発スタートガイド

Web開発経験者のためのPico VRハンドトラッキング入門：Unityでの基本的な実装とジェスチャー認識

Tags: Pico開発, VR開発, Unity, ハンドトラッキング, ジェスチャー認識

Pico VR開発にご興味をお持ちいただき、ありがとうございます。「Pico VR開発スタートガイド」へようこそ。

Web開発の経験をお持ちのエンジニアの皆様にとって、VR開発は全く新しい領域に感じられるかもしれません。しかし、これまでに培われたプログラミングの基本的な考え方や論理的思考力は、VRの世界でも必ず活かせます。

この記事では、Pico VR開発における魅力的な入力方法の一つである「ハンドトラッキング」に焦点を当て、その基本概念からUnityでの実装方法までを解説します。コントローラー操作とは異なる直感的なインタラクションを実現するハンドトラッキングの世界に、一緒に足を踏み入れてみましょう。

Web開発におけるマウスイベントやタッチイベントといった入力処理の経験を振り返りながら、VR空間での新しい入力体験について理解を深めていただければ幸いです。

ハンドトラッキングとは

ハンドトラッキングは、VRヘッドセットに搭載されたカメラなどを利用して、ユーザーの手の位置や向き、形状などを認識・追跡する技術です。これにより、専用のコントローラーを持たずに、自分の手そのものをVR空間での入力デバイスとして使用できるようになります。

コントローラー操作との違い

従来のVR開発では、手に持ったコントローラーで操作を行うのが一般的でした。ボタンを押したり、スティックを倒したり、コントローラーの向きや位置をトラッキングしたりすることで、VR空間のオブジェクトとインタラクションを行います。

一方、ハンドトラッキングでは、コントローラーは不要です。手を広げたり、指をピンチしたり、握ったりといった自然な手の動きやジェスチャーが、VR空間での操作に直結します。

メリット:

デメリット:

Pico VRでのハンドトラッキング開発準備（Unity）

Picoデバイスでハンドトラッキングを利用したVRアプリケーションを開発するためには、UnityプロジェクトにPico独自のSDKを導入し、適切な設定を行う必要があります。

すでにUnityのプロジェクト設定やPico SDKの基本的な導入手順については、他の記事で解説しているかもしれませんので、ここではハンドトラッキングに特化した設定を中心に述べます。

  1. Pico Unity Integration SDKの導入:

    • Pico Developer Centerから最新のPico Unity Integration SDKをダウンロードします。
    • Unityプロジェクトを開き、ダウンロードした.unitypackageファイルをインポートします。プロジェクトのAssetsフォルダにPico SDK関連のフォルダが作成されます。

  2. Unity XR Plugin Managementの設定:

    • Unityのメニューから Edit > Project Settings を選択します。
    • Project Settingsウィンドウの左側リストから XR Plugin Management を選択します。
    • Androidタブを選択し、Picoのチェックボックスにチェックを入れます。（既にチェックが入っている場合はそのままです）

  3. PicoXR Settingsの設定:

    • Project Settingsウィンドウの XR Plugin Management の下にある PicoXR を選択します。
    • Feature Settings セクションを展開します。
    • Enable Hand Tracking のチェックボックスにチェックを入れます。
    • Enable Hand Tracking の下にある Hand Tracking Support のドロップダウンリストで、プロジェクトの要件に合わせたサポートレベルを選択します。通常は Supported を選択しておけば問題ありません。必要に応じて Required や Optional を選択します。
    • Hand Tracking Model は使用するモデルを選択します。Joints And Gestures を選択すると、手の骨格情報と基本的なジェスチャーの両方を取得できます。

これらの設定により、Unityプロジェクト内でPicoデバイスのハンドトラッキング機能を利用する準備が整います。

基本的な手の表示と追跡

SDKを導入し設定が完了すると、VR空間にユーザーの手を表示し、その動きを追跡することができるようになります。Pico SDKには、ハンドトラッキングを手軽に実装するためのプレハブやコンポーネントが含まれています。

  1. PicoXR Camera Rigの配置:
    • シーンにPicoXR Camera Rig（SDKに含まれるメインのカメラとトラッキングシステム）が配置されていることを確認します。配置されていない場合は、SDKのPrefabsフォルダなどからシーンにドラッグ&ドロップします。
  2. 手モデルの有効化:
    • PicoXR Camera Rigのヒエラルキー内に、手を表示するためのオブジェクトが含まれている場合があります。これらのオブジェクトや、手を表示・追跡するスクリプト（例: PXR_Handなど）がアタッチされているオブジェクトを有効化します。
    • SDKによっては、手モデルを表示するためのプレハブが別途用意されている場合もあります。これらのプレハブをシーンに配置し、適切に設定します。

SDKに含まれる手モデルのプレハブは、取得した手の骨格情報（Hand Skeleton Data）に基づいて、VR空間上の手モデルの関節を動かし、ユーザーの手の動きをリアルタイムに再現します。これにより、開発者は複雑な3Dモデルの関節制御を自分で実装する必要なく、ユーザーの手をVR空間に表示できます。

ジェスチャー認識の実装

ハンドトラッキングの重要な要素の一つがジェスチャー認識です。Pico SDKはいくつかの基本的なジェスチャー（例: ピンチ、握る、指差しなど）を検出する機能を提供しています。Web開発におけるボタンのクリックやタップ、キーボード入力といった「イベント」に対応するものと考えると理解しやすいかもしれません。

Pico SDKを使ってジェスチャーを検出する基本的な流れは以下のようになります。

  1. 手の状態を取得する:
    • スクリプト内でPico SDKのAPIを呼び出し、現在の手の状態やジェスチャーに関する情報を取得します。これは通常、毎フレームの更新処理（Unityの Update() メソッドなど）で行われます。
  2. 特定のジェスチャーをチェックする:
    • 取得した情報の中から、目的とするジェスチャーが認識されているかを確認します。例えば、「人差し指と親指をピンチしているか」「手を握っているか」といった状態を判定します。
  3. ジェスチャーに応じた処理を実行する:
    • 特定のジェスチャーが認識された場合、それに対応するアクション（例: オブジェクトを掴む、UIボタンを押す、メニューを開くなど）を実行します。これは、Web開発でDOM要素のイベントリスナーにコールバック関数を登録するのと似ています。特定のイベント（ジェスチャー発生）が発生したら、定義しておいた処理を実行する、という考え方です。

以下は、UnityのC#スクリプトで、基本的なジェスチャー（例: ピンチ）を検出するコードの概念的な例です。

using UnityEngine;
using PXR_SDK.HandTracking; // Pico SDKのハンドトラッキング関連namespace

public class HandGestureHandler : MonoBehaviour
{
    // 左右どちらの手を扱うか (ここでは仮に左手)
    public PXR_HandJoint.HandType handType = PXR_HandJoint.HandType.LeftHand;

    void Update()
    {
        // 指定した手の最新の状態を取得
        PXR_HandJoint.HandInfo handInfo = PXR_HandTracking.GetHandInfo(handType);

        // 手が認識されているか確認
        if (handInfo.isTracking)
        {
            // ピンチジェスチャーが認識されているかチェック
            // PXR_HandJoint.GestureType はSDKが定義するジェスチャーの種類
            if (handInfo.gestureType == PXR_HandJoint.GestureType.Pinch)
            {
                // ピンチジェスチャーが認識された時の処理
                Debug.Log($"{handType}でピンチジェスチャーを検出しました。");
                // ここにオブジェクトを掴むなどのカスタム処理を記述します
            }
            // 他のジェスチャー（例: 指差し Point）も同様にチェックできます
            else if (handInfo.gestureType == PXR_HandJoint.GestureType.Point)
            {
                 Debug.Log($"{handType}で指差しジェスチャーを検出しました。");
                 // ここに指差しに応じた処理を記述します
            }
            // ジェスチャーが認識されていない状態の処理
            else
            {
                 // Debug.Log($"{handType}: ジェスチャーなし ({handInfo.gestureType})");
            }

            // 特定の指がピンチ状態かなども個別にチェックできます
            // 例: 人差し指と親指のピンチをチェック
            // if (PXR_HandTracking.GetFingerPinchState(handType, PXR_HandJoint.Finger.Index))
            // {
            //     Debug.Log($"{handType}の人差し指ピンチ状態です。");
            // }
        }
    }
}

このコードはあくまで概念的な例です。実際のPico SDKのバージョンや提供されるAPIによって、正確なクラス名やメソッド名は異なる場合があります。必ず公式ドキュメントを参照してください。

重要なのは、PXR_HandTracking.GetHandInfo() のようなAPIで手の現在の状態を取得し、その中の gestureType や個別の指のピンチ状態などを判定して、対応する処理を分岐させるという基本的な考え方です。

インタラクションへの応用

ジェスチャー認識と手の位置・向きのトラッキング情報を組み合わせることで、VR空間での様々なインタラクションを実現できます。

Web開発でユーザーのマウスやタッチイベントを捉えてDOM要素を操作したり、Canvasに絵を描いたりするのと同様に、VR開発では手のトラッキング情報とジェスチャーをトリガーとして、3D空間のオブジェクトやUIを操作することになります。

開発上の注意点

まとめ

この記事では、Pico VRにおけるハンドトラッキングの基本と、Unityでの実装の第一歩として、SDKの設定方法、手モデルの表示、そして基本的なジェスチャー認識の概念について解説しました。

Web開発で培ったイベント駆動の考え方や状態管理のスキルは、VR空間でのインタラクション実装にも大いに役立ちます。ハンドトラッキングは、ユーザーに没入感の高い直感的な体験を提供するための強力な手段です。

ぜひ、PicoデバイスとUnityを使って、ご自身のアイデアを形にする一歩を踏み出してみてください。Pico VR開発の世界は、あなたのプログラミングスキルを活かせる新たな可能性に満ちています。

次のステップとして、ハンドトラッキングを使った具体的なインタラクション（オブジェクトの掴み方、UI操作など）の実装方法について学習を進めていくと良いでしょう。