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ARプラットフォームAugment、コードなしのエディタで3Dモデルはこう開発される!

2017/01/16
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Augmentを使用した3Dエディタ

iPad、iPhone、Androidデバイスで使えるモバイルアプリであるAugmentが、まもなくARに関する電子書籍を発売する予定だが、記載される情報の品質について少しだけ抜粋してお届けしようと考えた。

Augment発行の本書はARが実際はどのようなものなのか、どのように機能するのか、ビジネスにおける新しい概念をどのように変革させていくのかを理解するために書かれたものである。

本書の「ARの使い方」の章からの内容の一部、ARを支える技術プロセスをご紹介しよう。

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拡張現実(AR)がもたらす新体験(ARエクスペリエンス)は3Dモデルの開発から画像追跡および奥行き感知を機動する技術まで、複数のプロセスを経て製作される。

各ステップは直感的なプロセスだ。際立った使い方をするには、様々な方法や手順がある。ARを対象に開発したいと考えている、あるいはARヘッドセット向けのコンテンツを製作しているのいずれであろうと、この技術的プロセスを理解することがものの見方を広げてくれるだろう。ここで、3DモデルのコンセプトとそれをARで展開していくことについて具体的に説明していく。

拡張現実(AR)プラットフォームAugment、コードなしのエディタで3Dモデルの開発

拡張現実(AR)プラットフォームAugmentの、3Dモデル

ARを使えばリアルタイムに現実の環境の中で3Dを視覚化できる。AR以前は、3Dグラフィックスはゲーム環境、建築物の視覚化、エンジニアリング、ハリウッド作品に限られていた。3Dコンピュータグラフィックスは質が向上したが、ARが登場するまでは。3Dモデルは没入環境でのみ使用された。ARは、目の前の世界に重ねて3Dモデルを見る唯一方法として発展した。初めてAR新体験を製作するアプローチは2つある。1つは自分の3Dコンテンツを作ること、もう1つは3Dライブラリからすでに構築されているモデルを使って始めることだ。

ARは2Dイメージでも使えるが、ARはどんな角度からでもレンダリング可能で、現実の世界の上にデジタルインターフェースを作り出す3Dモデルがなければその持てる力を100%発揮できない。

拡張現実(AR)プラットフォームAugmentの、ソフトウェアプログラム

3Dアーティストは3Dモデルを作成するのに複数のソフトウェアプログラムのうちいずれかを使っている。もっとも一般的なものとして、SketchUp(パソコン用の3次元モデリング・ソフトウェア)、Revit(アメリカの企業オートデスク社開発の Windows用建築3次元CADソフトウェア)、Cinema 4D(ドイツのMAXON Computer社による3次元コンピュータグラフィックスソフトウェア)、Maya(オートデスク社によるハイエンド3次元コンピュータグラフィックスソフトウェア)、3DS Max(オートデスク社による、3次元コンピュータグラフィックス作成用の統合型ハイエンドソフトウェア)、Blender(オープンソースの3次元コンピュータグラフィックスソフトウェアの一つ)などがある。 最終的なモデルがどのように見えるかを大まかに描くことから始め、イメージは通常そのアイデアを洗練する承認プロセスにかけられる。大まかなコンセプトだけ必要とされるので、これは通常2Dスケッチかデッサンを使って行われる。これらが承認されれば、モデリングが開始される。

モデルが複雑になるほど、この段階にかかる時間は長くなる。表面が数個しかない単純な形状の箱は完成するまでにほとんど時間はかからないが、動いたり話したりする3Dキャラクターの場合は他にも作業が必要となる。そのキャラクターの骨格や顔の筋肉を本物が動いているように動かさなければならないからだ。このディテールもさらに複雑で非常に質感があるものなので、これらのモデルにはさらに時間がかかる。このようなプロセスを経てようやく、最終的なキャラクターがスムーズに自然に動き、実際に存在するかのように見えるのだ。

拡張現実(AR)プラットフォームAugmentの、テクスチャマップ

テクスチャマップはプロジェクトのニーズに合わせてスタイルを決めることができる。すなわちモデルの肌が適用される。そこにモデルのリアリズムの多くが盛り込まれるのだ。それがモデルに適用されるイメージなので、ディテールのレベルでモデルの完成品がどれほどリアルに見えるかが決定する。

拡張現実(AR)プラットフォームAugmentの、レンダリング

3Dモデルが完成すると、AR新体験に適合するようレンダリングされなければならない。大手ARソフトウェアソリューションは、Collada、Wavefront、およびSTL、さらに2Dフォーマットやその他の3Dソフトウェア統合などを含め、様々なファイルタイプに適合できる。しかし、ファイルが大きくなるほど(ポリゴン数で決まる)、ARに配備される前にレンダリングが必要になる。ポリゴンとはバーチャルな直線で、これを集めて一つの3Dモデルを構成する。

モバイルのARアプリに関しては何度も、3Dモデルのポリゴン数は特定の閾値以下でなければならない。そうでないと、モデルの大きさは、現在のモバイルデバイスを使ってARに配備するには大きくなりすぎるかもしれない。また、低すぎると、ディテールやリアル感が低くなってしまう。ARヘッドセットにはこのような上限を設定することを期待されていない。なぜなら、このハードウェアはこれからも改良されていくものであり、このソフトウェアの能力もまた然りだからだ。

拡張現実(AR)プラットフォームAugmentの3Dコンテンツの将来の展開

AR/VRの拡大とともに、このメディア向けの3Dコンテンツの需要も高まっていく。開発者が自分たちのARとVRアプリを投入するために使用できる3Dコンテンツのライブラリは拡大していくだろう。すでに、3Dのファイルを投稿できるサイトであるSketchfabのようなバーチャルライブラリには数えきれない種類の3Dオブジェクトがあり、そこから選択できる。職場の生産性と収益を改善するソリューションを提供している企業であるTrimbleから早期に取得したアプリケーションは、バーチャルコンテンツ用の空間にその価値を示す。ちなみに、これらはGoogleの初期の3Dモデリングプラットフォームのうち2つ、SketchUpと3D Warehouseを使っている。

企業でARの使用例が拡大するに従い、3Dモデルの大量生産が必要になるのは必然になるだろう。3Dモデリングの将来は、新しい技術や知識、考え方を展開していくことに対して広く開かれている。自動生産の可能性、3Dファイルに関する在庫管理、そしてARプロセスのこのセクションにおいて他の分野についても考えてみよう。

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