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AR(拡張現実)サービスを開発するには?AR技術や開発ツールなどを解説

コラム

本記事ではAR(拡張現実)サービスの開発について解説をします。ARサービスを開発したいと思っても、何から始めれば良いか悩む方は多いかもしれません。もしもARサービスの企画・開発を専門とする企業に依頼するとしても、最低限の知識は備えておきたいものです。今回は、ARサービスを開発するにあたって知っておきたい技術の基礎や開発ツールについてご紹介します。

ARの仕組み

はじめに、ARの仕組みについて、開発に必要なプロセスの順を追って説明します。ARは、デバイスの位置情報とその周辺環境を認識することで、特定の場所にデジタル情報を表示させる技術です。AR技術は、表示させるものと、それを表示させる位置を特定させるもの、更に表示させたものへのユーザーのアクションからどのような反応を表示させるか指示するものに分けられます。ARによって表示させるコンテンツは、動画や3Dキャラクター、音声など様々ですが、いずれもコンテンツに応じた開発ツールを用いて作成します。作成したコンテンツを実際の空間に表示させるためには、ARエンジンによる設定が不可欠です。ARエンジンは前述の位置情報を認識したり、計算したりする機能を備えており、作りたいコンテンツによって選択できます。また、そのコンテンツに対してユーザーができるアクションや、それによってどんな情報が表示されるかを指定するためには、プログラミング言語によって指示を出します。どのプログラミング言語を使うかはARエンジンや開発ツールによって異なります。中には、これといってプログラミング言語を使う必要がなく、独自の開発テーブルを操作することがプログラミング言語に代わるタイプの開発ツールも一部あります。最終的にユーザーがARを見るためには、何らかのアプリを入れたデバイスがなければなりません。このアプリも、コンテンツのほかに開発しなければならないもののひとつです。ARを表示できるデバイスは、主にスマートフォンやタブレットのほか、AR専用のウェアラブル・アイテムもあります。

ロケーションベースAR

ロケーションベースARとは、GPS情報や天候、加速度などの周辺環境の情報を利用し、ARを提供する手法です。ロケーションベースARは、屋外の広範なエリアでAR情報を見せたいときや、多数のオブジェクトを見せたいときなどに使われます。というのも、後述のビジョンベースARでは、マーカーとなる何らかのオブジェクトが必要になるため、場合によっては見栄えを損なうからです。ロケーションベースARは仕組みが複雑である一方、仕掛けの多いARサービスを提供できる可能性を持ちます。例えば、輝度センサーや圧力センサーなどによって認識したデータを元に表示する情報を変えることができるため、リアルタイムで変動するコンテンツを作ることも可能です。ロケーションベースARは場所に紐付いたAR表示を可能とするため、天候悪化などの環境変化に関係なく安定した持続的なARコンテンツを提供します。

ビジョンベースAR

ビジョンベースARとは、ARコードや何らかのオブジェクトを読み取ることで、デジタル情報を表示させる種類のARです。ビジョンベースARは比較的簡単な計算によってAR表示を可能にするため、ARがついた名刺の作成など、誰でも簡単にARの技術を体感できるサービスが豊富です。ビジョンベースARは屋内での利用や、紙面に適した手法です。ARの活用事例でもビジョンベースARを採用しているものは多く見受けられ、近年は、現実世界と見分けがつかないほど精度の高いAR表示などの技術も進歩しています。ビジョンベースARはマーカー型とマーカーレス型の二種に分けられます。

マーカー型

マーカー型は、あらかじめ登録されたQRコードのようなマーカーを認識することでARを表示させます。周囲の環境変化と関係なく、このマーカーさえあれば安定したARを表示させることができる点が特徴です。また、シンプルな形状かつ枠線があるため認識しやすいことから、計算が早く、スムーズにARが表示される利点もあります。

マーカーレス型

マーカーレス型は、平面のイラストや画像の特徴をもとに、それをマーカーとして認識するタイプのARです。背景が変わらなければ、建造物や製品、人物さえも画像認識することができるため、様々な条件でARを出現させることができます。マーカーレス型のARは、対象物の外見を損なうことなくARを表示させることができますが、安定した表示結果を得るためには、明確な識別が可能な対象をマーカーに指定することが重要です。また、マーカーレス型は空間や物体に対する専門知識を要するため、初心者が開発に携わるのは極めて難しい技術です

ARの技術とは

(引用元:Apple開発者サイト)

ARの技術は、ARエンジンと開発プラットフォーム、コンテンツに分けて考えるとわかりやすいでしょう。まず、ARエンジンは前述の画像認識や座標軸の計算などを行うもので、複数のエンジンが存在します。それぞれ性能や機能が異なりますので、用途に応じたエンジンの選択が必要です。ARエンジンはソフトウェアのSDKとして提供されており、その一部は無償で利用することもできます。開発プラットフォームでは、ARエンジンで認識した情報とは別の、機能制御やアプリのユーザーインターフェースに関わる部分を作ります。これに加えて3DCGや動画、音声のコンテンツを作成し、それぞれを連携させることでARを表示させることができます。また、このコンテンツを取得するためにクラウドサーバーと連携するタイプのARが一般的です。ARの技術はデータベースから送られるコンテンツ領域と、それを表示させるデバイスなどのハードウェア領域の双方から支えられています。どちらかの進歩が加速しても、もう一方の進歩がそれについていかなければ、ARの技術自体が進歩するのは難しいのが特徴です。したがって、適切なARコンテンツの開発環境や技術を模索するためには、ARエンジンや開発ツールの研究だけでなく、最新デバイスの機能性などを知っておくことも重要なのです。

ARアプリ開発ツール

(引用元:ARCore公式ページ)

ARアプリの開発ツールは、いくつかの大手企業から提供されています。Appleが提供するApple AR Kitや、グーグルが提供するARCoreは、それぞれ対応するスマートフォンの機種に応じた最適化が進められており、デバイスを限定することで、ARアプリの簡易な設計を可能にしています。Amazon Sumerianのように、AWSの一部としてAR作成のプラットフォームが提供されているケースもあります。Sumerianは複数プラットフォームで利用することができ、プログラミング言語を必要としない点が特徴です。その他、SnapChatやFacebookなどのアプリがユーザーを対象に独自のARスタジオを展開するケースもあります。これらのAR開発ツールは、一般のユーザーも利用することができるのが特徴です。もともとカメラを使う機能が備わっており、ARを利用した顔認識や画像加工のサービスを提供していたアプリは、ユーザーを対象にしたAR開発ツールを提供することで、よりフレキシブルなユーザー体験を生み出すことができます。このように、ARの開発環境は柔軟な形で広がっています。選択肢が多くあるからこそ、目的や用途に応じて適切な開発ツールを選ぶことが大切です。

ARクラウドとは

 ここまで説明してきたARは、メリットの多い技術ですが、まだ実現できない機能があるのも事実です。例えば、ARで表示した情報に対してユーザーが作用できる範囲は極めて限定的ですし、複数人が同時に同じARに関与するようサービスも、現在はあまり事例が存在しません。ARクラウドは、こうした従来のARができなかったことを可能にする、いわば次世代のARサービスを象徴する概念です。ARクラウドとは、現実空間の場所とデジタル情報を紐付けて保存・管理することを指します。既にサービスが終了していますが、ARクラウドに近い事例は過去にも存在します。「セカイカメラ」は、あらゆる物にエアタグをつけることで、全てのユーザーがARの情報をシェアできるサービスを提供していました。スマートフォンなどのデバイスをかざすと、映った世界には人々のコメントや特定の場所につけられたエアタグが表示されます。 「セカイカメラ」はリリース当時ARの先駆けとして注目されましたが、ユーザーが誰でもAR上で情報をシェアできる利点が裏目に出て、エアタグで埋まった“世界”は逆に利用しづらいものとなってしまいました。

また、スマートフォンをかざしながら繁華街などを歩く様子は、当時まだ理解されるものではなかったようです。ARクラウドは、そうした課題を解決しつつ、複数人でARコンテンツをシェアする体験を醸成するための技術として期待されています。ARクラウドが普及すれば、よりインタラクティブかつユーザー同士が関わり合いを持つことのできる、いわばソーシャルなAR体験が実現できるでしょう。

こうしたARクラウドに積極的に取り組んでいる事例として、日本では2019年4月、国内初の点群データを用いたARクラウド展示が行われました。体験内容は、5~10人程度のユーザーが同時にAR空間に表示されている町を設計していくというもので、お互いの行動が変化を作り上げていく点で、従来のARとは一線を画す企画となりました。ソーシャルな側面を持つ体験は、ユーザーの心を動かす力を持ち、同時に話題性を強める期待もできます。今後、ARクラウドを利用したサービスはますます増えていくでしょう。これからARを用いた何らかのコンテンツ制作に取り組もうと考えている方は、こうした次世代のARのトレンドも知ったうえで、何ができるかを検討すると良いかもしれません。

ARの技術を知ったうえで、最適なコンテンツを

今回はAR開発に焦点をあてた技術や開発ツールについてご紹介するとともに、今後のARを変えていくであろうARクラウドについてのトピックを紹介しました。こうしたAR技術の骨子を知ることで、どのようなコンテンツを作ることができるのか、そのプロセスではどんな準備が必要なのかが大まかにわかるはずです。今回ご紹介した基礎知識をもとに、自社でどのようなARコンテンツを作ることができるか、最適な手法を考えてみてはいかがでしょうか?

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