MRTK 2.5を使ってHoloLens2上でObject3Dフォルダのglbファイルを動的に読み込む その２（アタリ判定と掴み操作の動的追加）

本日は MRTK の調査枠です。
MRTK 2.5を使ってHoloLens2上でObject3Dフォルダのglbファイルを読み込む手順を記事にします。

今回は読み込んだ3Dモデルにアタリ判定と掴み操作の機能を追加します。

前提条件

前回記事の続きです。glbファイルの動的読み込みについては以下の記事を参照ください。
bluebirdofoz.hatenablog.com

想定する動作

読み込まれた3Dモデルにコライダーと、MRTKのオブジェクトマニピュレータを追加して、掴んで移動できるようにします。

今回、追加するコライダーには Mesh Collider ではなく Box Collider を利用します。
docs.unity3d.com
docs.unity3d.com

Mesh Collider は物体の形状に忠実なアタリ判定を設定しますが、ポリゴン数の多いモデルでは負荷が高くなるためです。
形状のバウンドボックスを取得し、バウンドボックスと同じ大きさの Box Collider を割り当てます。

実装例

前回作成したサンプルシーンをそのまま利用します。

GLBLoadTest.cs のスクリプトを以下の通り、修正しました。
階層構造の3Dモデルが読み込まれた場合に対処するため、再帰的に処理を行う関数を追加しています。
・GLBLoadTest.cs

クリックで展開

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

// ファイル読み込み用
using System.IO;

// GLB読み込みライブラリの名前空間を追加
using Microsoft.MixedReality.Toolkit.Utilities.Gltf.Schema;
using Microsoft.MixedReality.Toolkit.Utilities.Gltf.Serialization;

// MRTKの名前空間を追加
using Microsoft.MixedReality.Toolkit.UI;
using Microsoft.MixedReality.Toolkit.Input;

// HoloLensフォルダ指定用
#if WINDOWS_UWP
using Windows.Storage;
#endif

public class GLBLoadTest : MonoBehaviour
{
    /// <summary>
    /// 読み込みモデルファイル名
    /// </summary>
    [SerializeField, Tooltip("読み込みモデルファイル名")]
    private string p_LoadFileName;

    /// <summary>
    /// 起動時処理
    /// </summary>
    void Start()
    {
        if (p_LoadFileName != null)
        {
            // ファイルパスを取得する
            string glbFilePath = Get3DObjectFilePath(p_LoadFileName);

            // glbファイルを読み込む
            AsyncLoadGLBByte(glbFilePath);
        }
    }

    /// <summary>
    /// 定期処理
    /// </summary>
    void Update()
    {
    }

    /// <summary>
    /// GLTF読み込みを実行する
    /// (バイト配列での読み込み例)
    /// </summary>
    /// <param name="filepath">ファイルパス</param>
    private async void AsyncLoadGLBByte(string filepath)
    {
        // 読み込みファイルのバイト配列を取得する
        byte[] modelByteData = GetFileAsByteArray(filepath);

        // バイト配列を指定して読み込み
        GltfObject gltfObject = GltfUtility.GetGltfObjectFromGlb(modelByteData);

        try
        {
            // 非同期の読み込み処理を完了まで待機する
            await gltfObject.ConstructAsync();
        }
        catch (Exception e)
        {
            Debug.LogError($"GlbLoad failed - {e.Message}\n{e.StackTrace}");
            return;
        }

        if (gltfObject != null)
        {
            // ゲームオブジェクトの参照を取得する
            GameObject loadedGlbObject = null;
            loadedGlbObject = gltfObject.GameObjectReference;

            if (loadedGlbObject != null)
            {
                // 子オブジェクトに設定してローカルトランスフォームを初期化する
                loadedGlbObject.transform.parent = this.transform;
                loadedGlbObject.transform.localPosition = Vector3.zero;
                loadedGlbObject.transform.localEulerAngles = Vector3.zero;
                loadedGlbObject.transform.localScale = Vector3.one;

                // ゲームオブジェクトへの再帰的な設定
                RecursionSettingModel(loadedGlbObject);

                Debug.Log("Import successful");
            }
        }
    }


    /// <summary>
    /// ゲームオブジェクトへの再帰的な設定
    /// </summary>
    /// <param name="a_Object"></param>
    private void RecursionSettingModel(GameObject a_Object)
    {
        foreach (Transform child in a_Object.transform)
        {
            // メッシュフィルターの存在確認
            MeshFilter filter = child.gameObject.GetComponent<MeshFilter>();

            if (filter != null)
            {
                // メッシュフィルターが存在していた場合はコライダーを追加する
                BoxCollider collider = child.gameObject.AddComponent<BoxCollider>();

                // フィルターのメッシュ情報からバウンドボックスを取得する
                Bounds meshBounds = filter.mesh.bounds;

                // メッシュのバンドボックスに合わせてコライダーの大きさと位置を変更する
                collider.center = meshBounds.center;
                collider.size = meshBounds.size;

                // マニュピレータ操作スクリプトを追加する
                child.gameObject.AddComponent<ObjectManipulator>();

                // 掴み可能スクリプトを追加する
                child.gameObject.AddComponent<NearInteractionGrabbable>();
            }

            // 再帰処理
            RecursionSettingModel(child.gameObject);
        }
    }

    /// <summary>
    /// Returns the contents of the specified file as a byte array.
    /// 指定されたファイルの内容をバイト配列として返します
    /// </summary>
    static byte[] GetFileAsByteArray(string filePath)
    {
        FileStream fileStream = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read);

        BinaryReader binaryReader = new BinaryReader(fileStream);

        return binaryReader.ReadBytes((int)fileStream.Length);
    }

    /// <summary>
    /// 3Dフォルダ直下にある3Dモデルのファイルパスを取得する
    /// UnityEditor : Assets/StreamingAssetsフォルダ
    /// HoloLens : Objects3Dフォルダ
    /// </summary>
    /// <param name="filename">ファイル名</param>
    /// <returns></returns>
    public string Get3DObjectFilePath(string filename)
    {
#if WINDOWS_UWP
            // HoloLens上での動作の場合、Objects3D.Pathフォルダを参照する
            string directorypath = KnownFolders.Objects3D.Path;
#else
        // Unity上での動作の場合、Assets/StreamingAssetsフォルダを参照する
        string directorypath = UnityEngine.Application.streamingAssetsPath;
#endif
        return Path.Combine(directorypath, filename);
    }
}

以下の部分がアタリ判定とマニピュレータ操作の追加と処理になります。

// メッシュフィルターの存在確認
MeshFilter filter = child.gameObject.GetComponent<MeshFilter>();

if (filter != null)
{
    // メッシュフィルターが存在していた場合はコライダーを追加する
    BoxCollider collider = child.gameObject.AddComponent<BoxCollider>();

    // フィルターのメッシュ情報からバウンドボックスを取得する
    Bounds meshBounds = filter.mesh.bounds;

    // メッシュのバンドボックスに合わせてコライダーの大きさと位置を変更する
    collider.center = meshBounds.center;
    collider.size = meshBounds.size;

    // マニュピレータ操作スクリプトを追加する
    child.gameObject.AddComponent<ObjectManipulator>();

    // 掴み可能スクリプトを追加する
    child.gameObject.AddComponent<NearInteractionGrabbable>();
}

シーンを再生して動作を確認します。
読み込まれた3Dモデルを掴んで操作することができれば成功です。