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Unity での Mixed Reality 本来の相互運用

  • [アーティクル]

すべての Mixed Reality アプリでは、カメラ データの受信とフレームのレンダリングを開始する前に HolographicSpace を取得します。 Unity では、エンジンがこれらの手順を実行し、ホログラフィック オブジェクトを処理してレンダー ループの一部として内部的に更新します。

ただし、高度なシナリオでは、HolographicCamera や現在の HolographicFrame など、基になるネイティブ オブジェクトへのアクセスが必要になる場合があります。

WindowsMixedRealityUtilities

Namespace: Microsoft.MixedReality.Toolkit.WindowsMixedReality
Type: WindowsMixedRealityUtilities

MRTK は 、WindowsMixedRealityUtilities クラスを介して、レガシ WSA と XR SDK の両方で既にマーシャリングされた型を提供します。

public static HolographicFrame CurrentHolographicFrame { get; }
public static SpatialCoordinateSystem SpatialCoordinateSystem { get; }
public static SpatialInteractionManager SpatialInteractionManager { get; }

ネイティブ ポインターのマーシャリング解除

上記のいずれかのメソッドから IntPtr を取得した後 (MRTK では不要)、次のコード スニペットを使用してそれらをマネージド オブジェクトにマーシャリングします。

Microsoft.Windows.MixedReality.DotNetWinRT を使用している場合、FromNativePtr() メソッドを使用してネイティブ ポインターからマネージド オブジェクトを構築できます。

var worldOrigin = Microsoft.Windows.Perception.Spatial.SpatialCoordinateSystem.FromNativePtr(spatialCoordinateSystemPtr);

それ以外の場合は、Marshal.GetObjectForIUnknown() を使用し、必要な型にキャストします。

#if ENABLE_WINMD_SUPPORT
var worldOrigin = Marshal.GetObjectForIUnknown(spatialCoordinateSystemPtr) as Windows.Perception.Spatial.SpatialCoordinateSystem;
#endif

座標系間の変換

Unity は左手座標系を使用し、Windows Perception API は右手座標系を使用します。 この 2 つの規則の間で変換するには、次のヘルパーを使用できます。

namespace NumericsConversion
{
    public static class NumericsConversionExtensions
    {
        public static UnityEngine.Vector3 ToUnity(this System.Numerics.Vector3 v) => new UnityEngine.Vector3(v.X, v.Y, -v.Z);
        public static UnityEngine.Quaternion ToUnity(this System.Numerics.Quaternion q) => new UnityEngine.Quaternion(q.X, q.Y, -q.Z, -q.W);
        public static UnityEngine.Matrix4x4 ToUnity(this System.Numerics.Matrix4x4 m) => new UnityEngine.Matrix4x4(
            new Vector4( m.M11,  m.M12, -m.M13,  m.M14),
            new Vector4( m.M21,  m.M22, -m.M23,  m.M24),
            new Vector4(-m.M31, -m.M32,  m.M33, -m.M34),
            new Vector4( m.M41,  m.M42, -m.M43,  m.M44));

        public static System.Numerics.Vector3 ToSystem(this UnityEngine.Vector3 v) => new System.Numerics.Vector3(v.x, v.y, -v.z);
        public static System.Numerics.Quaternion ToSystem(this UnityEngine.Quaternion q) => new System.Numerics.Quaternion(q.x, q.y, -q.z, -q.w);
        public static System.Numerics.Matrix4x4 ToSystem(this UnityEngine.Matrix4x4 m) => new System.Numerics.Matrix4x4(
            m.m00,  m.m10, -m.m20,  m.m30,
            m.m01,  m.m11, -m.m21,  m.m31,
           -m.m02, -m.m12,  m.m22, -m.m32,
            m.m03,  m.m13, -m.m23,  m.m33);
    }
}

HolographicFrame ネイティブ データの使用

Note

HolographicFrameNativeData を介して受け取ったネイティブ オブジェクトの状態を変更すると、予期しない動作やレンダリング アーティファクトが発生する可能性があります。Unity でもその同じ状態が推論される場合は特にそうです。 たとえば、HolographicFrame.UpdateCurrentPrediction は呼び出さないでください。そうしないと、Unity がそのフレームでレンダリングする姿勢予測は Windows が期待している姿勢と同期しなくなり、ホログラムの安定性が低下します。

レンダリングまたはデバッグの目的でネイティブ インターフェイスにアクセスする必要がある場合は、ネイティブ プラグインまたは C# コード内で HolographicFrameNativeData のデータを使用します。

次に示すのは、HolographicFrameNativeData を使用し、XR SDK 拡張機能を使用して Photon 時間の現在のフレームの予測を取得する方法の例です。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

public static bool GetCurrentFrameDateTime(out DateTime frameDateTime)
{
#if ENABLE_WINMD_SUPPORT
    IntPtr holographicFramePtr = UnityEngine.XR.WindowsMR.WindowsMREnvironment.CurrentHolographicRenderFrame;

    if (holographicFramePtr != IntPtr.Zero)
    {
        var holographicFrame = Marshal.GetObjectForIUnknown(holographicFramePtr) as Windows.Graphics.Holographic.HolographicFrame;
        frameDateTime = holographicFrame.CurrentPrediction.Timestamp.TargetTime.DateTime;
        return true;
    }
#endif

    frameDateTime = DateTime.MinValue;
    return false;
}

参照