Pico VR開発スタートガイド - Web開発経験者が学ぶPico VR：UnityでのVR空間移動（ナビゲーション）実装

Web開発経験者が学ぶPico VR：UnityでのVR空間移動（ナビゲーション）実装

Tags: Pico VR, Unity, VR開発, ナビゲーション, XR Interaction Toolkit

Pico向けVR開発に関心をお持ちの皆さん、こんにちは。この「Pico VR開発スタートガイド」では、Web開発のバックグラウンドをお持ちのエンジニアの方々が、スムーズにVR開発の世界へステップアップできるよう、様々な技術情報を提供しております。

今回は、VRアプリケーションにおいてユーザーが空間内を移動するための重要な要素である「ナビゲーション」について解説します。特に、Unityを使ったPico VR開発における基本的な移動方法の実装に焦点を当てます。

VR空間における移動（ナビゲーション）とは

Webサイトやアプリケーションにおける「移動」は、主にリンクをクリックしてページ遷移したり、スクロールしてコンテンツを閲覧したりすることに相当します。これは2Dの画面上での操作であり、空間的な移動とは異なります。

一方、VR空間での移動（ナビゲーション）は、ユーザーのアバターや視点が仮想の3D空間内を物理的に移動することを指します。これは、現実世界で歩いたり乗り物に乗ったりする感覚に近いものです。VR体験の質に直結する要素であり、特にVR酔いを考慮した慎重な設計と実装が求められます。

VR空間の主な移動方法

VR開発では、いくつかの代表的な移動方法が用いられます。それぞれに特徴があり、アプリケーションの目的やユーザーの快適性に合わせて選択、あるいは組み合わせて使用されます。

1. テレポート (Teleportation)

概要: 特定の地点を指定し、瞬時にその場所へ移動する方法です。瞬間移動とも呼ばれます。
特徴: VR酔いを最も引き起こしにくい移動方法の一つです。視点が瞬間的に切り替わるため、内耳が感じる加速度と視覚情報の不一致が起こりにくいためです。
Web開発との比較: 直接の類似概念はありませんが、Webサイトのページ遷移が「クリックしたら瞬時に画面が切り替わる」という点では、ある種の「テレポート」と捉えることもできるかもしれません。ただし、VRのテレポートは3D空間内の座標移動です。
用途: VR酔いを避けたいアプリケーション、広い空間を素早く移動する必要がある場合などに適しています。

2. スムース移動 (Smooth Locomotion)

概要: コントローラーのアナログスティックなどを使って、ゲームのように滑らかに空間内を移動する方法です。
特徴: 直感的で、従来のゲーム操作に慣れているユーザーには馴染みやすい方法です。しかし、視覚情報が動いているにも関わらず、身体が静止している（または逆の動きをしている）ため、VR酔いを引き起こしやすいという欠点があります。
Web開発との比較: スムーススクロール機能のように、視点が滑らかに移動するという点では類似性がありますが、VRのスムース移動は3D空間内を自由に移動するため、次元が異なります。
用途: VR酔いに強いユーザー向け、没入感を重視するアプリケーション（ただしVR酔い対策は必須）などで用いられます。

3. その他の移動方法

他にも、特定の経路に沿って自動的に移動する「レール移動」、コントローラーで掴んで引き寄せるように移動する「グラップル移動」、物理的な動きと連動させる「ルームスケール移動」など、様々な方法が存在します。

UnityでのVR空間移動実装：XR Interaction Toolkitの活用

UnityでPicoのようなVRデバイス向けのインタラクションやナビゲーションを実装する際には、XR Interaction Toolkit パッケージを利用するのが一般的です。このツールキットは、VR開発でよく使われる様々なインタラクションやナビゲーションの仕組みを、コンポーネントとして提供しています。Web開発におけるUIライブラリやフレームワークのように、基本的な機能をゼロから実装する手間を省くことができます。

以前の記事でUnity開発環境のセットアップとXR Interaction Toolkitの導入について触れていますので、まだ設定がお済みでない方はそちらを参考にしてください。

VR空間移動の基本構成要素

XR Interaction Toolkitを用いて移動システムを構築する際、主要な要素として以下のものが登場します。

XR Origin: VR空間の中心となるオブジェクトで、プレイヤーの頭やコントローラーの位置の基準となります。Web開発におけるDOMのルート要素や、アプリケーション全体のコンテキスト管理オブジェクトのようなものと考えることができるかもしれません。プレイヤーの移動はこのXR Originオブジェクトの位置や向きを操作することで実現されます。
Input Action Manager: VRコントローラーや手のジェスチャーといった入力をシステム全体で管理します。Web開発におけるイベントハンドリングの仕組みに近いですが、VR特有の様々な種類の入力（スティックの動き、ボタンの押下、ジェスチャーなど）を抽象化して扱います。
Locomotion System: 移動処理全体を管理するコンポーネントです。Input Action Managerからの入力を受け取り、登録されている各種Providerに処理を委譲します。Web開発のルーティングやイベントディスパッチャーのような役割を担います。
Move Provider / Teleportation Provider: 具体的な移動方法（スムース移動やテレポート）を実装したコンポーネント群です。Locomotion Systemから指示を受け、XR Originの位置や向きを実際に変更します。Web開発における特定のUIコンポーネントやライブラリのようなもので、実際の描画や振る舞いを担当します。
Teleportation Area / Teleportation Anchor: テレポート可能な「場所」や「目標地点」を示すコンポーネントです。これらのコンポーネントが設定されたオブジェクトの上や地点にのみ、テレポートできるようになります。Web開発における特定の領域や要素にイベントリスナーを登録するようなイメージです。

テレポートの実装例（概要）

プロジェクトにXR Interaction Toolkitパッケージを導入します。
シーンにXR Originオブジェクト（多くの場合、プレハブとして用意されています）を配置します。このオブジェクトには通常、Locomotion SystemやInput Action Managerが含まれています。
XR Originオブジェクトに Teleportation Provider コンポーネントを追加し、適切なInput Action（テレポートのトリガーとなるコントローラー入力）を設定します。
テレポートを許可したい床や地面のオブジェクトに Teleportation Area コンポーネントを追加します。特定の固定地点にテレポートさせたい場合は Teleportation Anchor を使用します。
コントローラーの設定やInput Actionsの設定（どのボタンやスティック操作でテレポートを起動するか）を行います。

これにより、設定した入力を行うことで、Teleportation Area または Teleportation Anchor の上で指定した地点にテレポートできるようになります。

スムース移動の実装例（概要）

テレポートと同様にXR OriginとLocomotion Systemを配置します。
XR Originオブジェクトに Continuous Move Provider (Action-based) コンポーネントを追加し、適切なInput Action（スムース移動の方向と速度を決めるアナログスティック入力など）を設定します。
XR Originオブジェクトに Continuous Turn Provider (Action-based) コンポーネントを追加し、適切なInput Action（視点の回転を決めるアナログスティック入力など）を設定すると、移動と同時に視点操作も可能になります。
コントローラーの設定やInput Actionsの設定（どのスティックで移動/回転するか）を行います。

これにより、設定したスティック操作で、現実世界での歩行に近い形で自由に移動できるようになります。

実装における重要なポイントとVR酔い対策

VR酔い対策の徹底: 特にスムース移動を導入する場合、VR酔い対策は必須です。移動中に視野の周辺を暗くする「 vignetting （ケラレ）」効果、移動速度の調整、急な加減速の回避などが効果的です。これらはXR Interaction Toolkitのコンポーネント設定で調整可能な場合が多いです。Web開発でアニメーションのイージング関数を調整するのに似た概念ですが、VR酔いはユーザーの身体的な不快感に直結するため、より繊細な調整が必要です。
ユーザーへの分かりやすさ: どの方法で移動できるのか、どう操作すれば移動できるのかをユーザーに明確に伝える必要があります。UIやチュートリアルでの説明が重要です。
継続的なテスト: VR酔いの感じ方には個人差があります。様々なユーザーでテストを行い、フィードバックを得ながら調整を繰り返すことが重要です。

まとめ

本記事では、Pico VR開発におけるVR空間の基本的な移動方法として、テレポートとスムース移動を中心に解説しました。Web開発における画面上の移動とは全く異なる概念であり、VR体験の快適性に大きく影響する要素であることをご理解いただけたかと思います。

UnityのXR Interaction Toolkitを活用することで、これらの移動システムを比較的容易に実装できます。しかし、特にスムース移動ではVR酔い対策が不可欠です。ユーザーが快適にVR空間を探索できるよう、慎重な設計と継続的なテストを心がけてください。

次回は、VR空間でのオブジェクトとのインタラクション（掴む、操作するなど）について、Web開発のイベント処理などと比較しながら解説する予定です。引き続き、Pico VR開発の世界を楽しんでいきましょう。