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地理空間アンカーを使用して Android NDK に実際のコンテンツを配置する

地理空間アンカーは、3D コンテンツを現実世界に配置できるアンカーの一種です。

地理空間アンカーのタイプ

地理空間アンカーには 3 つのタイプがあり、高度の扱い方はそれぞれ異なります。

WGS84 アンカー:
WGS84 アンカーを使用すると、任意の緯度に 3D コンテンツを配置できます。経度、高度です
地形のアンカー:
地形アンカーを使用すると、緯度と経度のみを使用してコンテンツを配置できます。その位置の地形に対する高さで経度を表す標高は、地上または階を基準にして決まります。 VPS です。
屋上アンカー:
屋上アンカーを使用すると、緯度と経度のみを使用してコンテンツを配置できます。経度と緯度を使用して、その位置の建物の屋上に対する高さを求めます。標高は、建物の上部を基準として計算されます。 Streetscape Geometry を使用します。建物に設置しない場合、デフォルトで地形標高に設定されます。

	WGS84	地形	ルーフトップ
水平方向	緯度、経度	緯度、経度	緯度、経度
垂直方向	WGS84 高度を基準にします	Google マップが決定した地形レベルに基づきます	Google マップが決定した屋上のレベルを基準にします
サーバーで解決する必要があるか	いいえ	○	○

前提条件

続行する前に、Geospatial API が有効になっていることを確認してください。

地理空間アンカーを配置する

各アンカータイプには、それらを作成するための専用 API があります。詳細については、地理空間アンカーのタイプをご覧ください。

ヒットテストからアンカーを作成する

ヒットテスト結果から地理空間アンカーを作成することもできます。ヒットテストのポーズを使用して、ArGeospatialPose に変換します。これを使用して、ここで説明した 3 つのアンカータイプのいずれかを配置します。

AR ポーズから地理空間ポーズを取得する

ArEarth_getGeospatialPose() を使用すると、AR ポーズを地理空間ポーズに変換して緯度と経度を特定することができます。

地理空間ポーズから AR ポーズを取得する

ArEarth_getPose() は、東と南の座標フレームを基準とする地球で指定された水平位置、高度、四元数の回転を、GL ワールド座標に基づく AR ポーズに変換します。

ユースケースに適した方法を選択する

アンカーを作成する各方法には、留意すべきトレードオフがあります。

ストリートビュージオメトリを使用する際は、ヒットテストを使用してコンテンツを建物にアタッチする
WGS84 アンカーよりも Terrain アンカーや Rooftop アンカーが優先されます。Google マップが決定した標高値を使用します。

場所の緯度と経度を特定する

場所の緯度と経度は、次の 3 つの方法で計算できます。

Geospatial Creator を使用すると、実際にその場所に行かなくても 3D コンテンツで世界を見たり、拡張したりすることができます。これにより、Unity Editor で Google マップを使用して、3D の没入型コンテンツを視覚的に配置できます。コンテンツの緯度、経度、回転、高度が自動的に計算されます。
Googleマップを使用
Google Earth を使用する。Google マップではなく Google Earth を使用してこれらの座標を取得する場合は、最大数 m の誤差が生じます。
物理的なビジネス拠点へ行く

Googleマップを使用

Google マップを使用して場所の緯度と経度を取得するには:

パソコンで Google マップにアクセスします。
[レイヤ] に移動します。その他。
[地図タイプ] を [航空写真] に変更し、画面の左下にある [地球表示] チェックボックスをオフにします。

これにより、強制的に 2D の視点が表示され、斜めの 3D 表示から生じる可能性があるエラーを排除できます。
地図上で場所を右クリックし、経度と緯度を選択してクリップボードにコピーします。

Google Earth を使用する

Google Earth で場所の緯度と経度を計算するには、UI で場所をクリックし、目印の詳細からデータを読みます。

Google Earth で場所の緯度と経度を取得するには:

デスクトップパソコンで Google Earth にアクセスします。
ハンバーガーメニューに移動し、[地図のスタイル] を選択します。
[建物の 3D 表示] スイッチをオフに切り替えます。
[建物の 3D 表示] スイッチをオフに切り替えたら、ピンアイコンをクリックして、選択した場所に目印を追加します。
目印を格納するプロジェクトを指定し、[保存] をクリックします。
目印の [タイトル] フィールドに、目印の名前を入力します。
プロジェクトペインの戻る矢印をクリックし、 [その他の操作] メニューを選択します。
メニューから [KML ファイルとしてエクスポート] を選択します。

KLM ファイルは、次のように <coordinates> タグをカンマで区切って、目印の緯度、経度、高度をレポートします。

<coordinates>-122.0755182435043,37.41347299422944,7.420342565583832</coordinates>

<LookAt> タグの緯度と経度は、場所ではなくカメラの位置を指定するものとして使用しないでください。

物理的なビジネス拠点へ行く

実際にその場所に行ってローカルで観察することで、場所の標高を計算できます。

回転四元数を取得する

ArGeospatialPose_getEastUpSouthQuaternion() は地理空間ポーズから向きを抽出し、ターゲットから東南（EUS）座標系にベクトルを変換する回転行列を表す四元数を出力します。X+ は東、Y+ は上、Z+ は南を指します。値は {x, y, z, w} の順序で書き込まれます。

WGS84 アンカー

WGS84 アンカーはアンカーの一種で、指定された緯度、経度、高度に 3D コンテンツを配置できます。ポーズと向きによって、現実世界に配置されます。位置は緯度、経度、高度で構成され、WGS84 座標系で指定されます。向きは四元数回転で構成されます。

高度は、地面レベルがゼロではないように、基準となる WGS84 楕円体から高度をメートル単位でレポートします。アプリは、作成した各アンカーのこれらの座標を提供する役割を担います。

WGS84 アンカーを現実世界に配置する

場所の標高を特定する

アンカーを配置するための場所の高度を決定する方法はいくつかあります。

アンカーの場所がユーザーの物理的に近い場合は、ユーザーのデバイスの高度と同じ高度を使用できます。
緯度と経度を取得したら、Elevation API を使用して、EGM96 仕様に基づく高度を取得します。標高 ArGeospatialPose と比較するには、Maps API EGM96 の高度を WGS84 に変換する必要があります。コマンドラインと HTML インターフェースの両方がある GeoidEval をご覧ください。Maps API は、すぐに WGS84 の仕様に従って緯度と経度をレポートします。
場所の緯度、経度、高度は、Google Earth から取得できます。これにより、最大数 m の誤差が生じます。KML ファイルの <LookAt> タグではなく、<coordinates> タグの緯度、経度、高度を使用します。
既存のアンカーが近くにあり、かつ急な傾斜ではない場合は、Maps API などの別のソースを使用しなくても、カメラの ArGeospatialPose から取得した標高を使用できる場合があります。

アンカーを作成する

緯度、経度、高度、回転四元数を取得したら、ArEarth_acquireNewAnchor() を使用します。指定した地理座標にコンテンツを固定できます。

float eus_quaternion_4[4] = {qx, qy, qz, qw};
if (ar_earth != NULL) {
  ArTrackingState earth_tracking_state = AR_TRACKING_STATE_STOPPED;
  ArTrackable_getTrackingState(ar_session, (ArTrackable*)ar_earth,
                               &earth_tracking_state);
  if (earth_tracking_state == AR_TRACKING_STATE_TRACKING) {
    ArAnchor* earth_anchor = NULL;
    ArStatus status = ArEarth_acquireNewAnchor(ar_session, ar_earth,
        /* location values */
        latitude, longitude, altitude,
        eus_quaternion_4, &earth_anchor);

    // Attach content to the anchor specified by geodetic location and
    // pose.
  }
}

地形用アンカー

Terrain アンカーはアンカーの一種で、緯度と経度のみを使用して AR オブジェクトを配置し、VPS からの情報を活用して地上の正確な高度を特定します。

目的の高度ではなく、地形上の標高を指定します。これがゼロの場合、アンカーは地形と水平になります。

飛行機探索モードを設定する

飛行機の検出は任意であり、アンカーを利用するために必須ではありません。水平面のみが使用されることに注意してください。水平面を使用すると、地形アンカーを地面に動的に配置できます。

ArPlaneFindingMode を使用して、アプリが平面を検出する方法を選択します。

新しい Async API を使用して地形アンカーを作成する

Terrain アンカーを作成して配置するには、ArEarth_resolveAnchorOnTerrainAsync() を呼び出します。

アンカーはすぐには使用できるわけではないため、解決する必要があります。解決すると、ArResolveAnchorOnTerrainFutureに表示されます。

ArResolveAnchorOnTerrainFuture_getResultTerrainAnchorState() を使用して地形アンカーの状態を確認します。 ArResolveAnchorOnTerrainFuture_acquireResultAnchor() を使用して、解決済みのアンカーを取得します。

float eus_quaternion_4[4] = {qx, qy, qz, qw};
void* context = NULL;
ArResolveAnchorOnTerrainCallback callback = NULL;
ArResolveAnchorOnTerrainFuture* future = NULL;
if (ar_earth != NULL) {
  ArTrackingState earth_tracking_state = AR_TRACKING_STATE_STOPPED;
  ArTrackable_getTrackingState(ar_session, (ArTrackable*)ar_earth,
                               &earth_tracking_state);
  if (earth_tracking_state == AR_TRACKING_STATE_TRACKING) {
    ArStatus status = ArEarth_resolveAnchorOnTerrainAsync(
        ar_session, ar_earth,
        /* location values */
        latitude, longitude, altitude_above_terrain, eus_quaternion_4,
        context, callback, &future);
  }
}

将来の状況をチェック

Future には ArFutureState が関連付けられます。

州	説明
`AR_FUTURE_STATE_PENDING`	オペレーションはまだ保留中です。
`AR_FUTURE_STATE_DONE`	オペレーションが完了し、結果が利用可能になっています。
`AR_FUTURE_STATE_CANCELLED`	オペレーションはキャンセルされました。

Future 結果の Terrain アンカー状態を確認する

ArTerrainAnchorState は非同期処理に属し、最終的な Future 結果の一部です。

switch (terrain_anchor_state) {
  case AR_TERRAIN_ANCHOR_STATE_SUCCESS:
    // A resolving task for this anchor has been successfully resolved.
    break;
  case AR_TERRAIN_ANCHOR_STATE_ERROR_UNSUPPORTED_LOCATION:
    // The requested anchor is in a location that isn't supported by the
    // Geospatial API.
    break;
  case AR_TERRAIN_ANCHOR_STATE_ERROR_NOT_AUTHORIZED:
    // An error occurred while authorizing your app with the ARCore API. See
    // https://developers.google.com/ar/reference/c/group/ar-anchor#:~:text=from%20this%20error.-,AR_TERRAIN_ANCHOR_STATE_ERROR_NOT_AUTHORIZED,-The%20authorization%20provided
    // for troubleshooting steps.
    break;
  case AR_TERRAIN_ANCHOR_STATE_ERROR_INTERNAL:
    // The Terrain anchor could not be resolved due to an internal error.
    break;
  default:
    break;
}

屋上アンカー

屋上アンカーのヒーロー画像

屋上アンカーはアンカーの一種で、上記の地形アンカーによく似ています。違いは、地形の上の高度ではなく、屋根の上の高度を指定する点です。

新しい Async API を使用して屋上アンカーを作成する

アンカーはすぐには使用できるわけではないため、解決する必要があります。

屋上アンカーを作成して配置するには、ArEarth_resolveAnchorOnRooftopAsync() を呼び出します。Terrain アンカーと同様に、Future の ArFutureState にもアクセスできます。その後、Future の結果を確認して ArRooftopAnchorState にアクセスできます。

ArEarth_resolveAnchorOnRooftopAsync() を使用して ArResolveAnchorOnRooftopFuture を作成します。

ArResolveAnchorOnRooftopFuture_getResultRooftopAnchorState() を使用して屋上アンカーの状態を確認します。

ArResolveAnchorOnRooftopFuture_acquireResultAnchor() を使用して、解決済みのアンカーを取得します。

float eus_quaternion_4[4] = {qx, qy, qz, qw};
void* context = NULL;
ArResolveAnchorOnRooftopCallback callback = NULL;
ArResolveAnchorOnRooftopFuture* future = NULL;
if (ar_earth != NULL) {
  ArTrackingState earth_tracking_state = AR_TRACKING_STATE_STOPPED;
  ArTrackable_getTrackingState(ar_session, (ArTrackable*)ar_earth,
                               &earth_tracking_state);
  if (earth_tracking_state == AR_TRACKING_STATE_TRACKING) {
    ArStatus status = ArEarth_resolveAnchorOnRooftopAsync(
        ar_session, ar_earth,
        /* location values */
        latitude, longitude, altitude_above_rooftop, eus_quaternion_4,
        context, callback, &future);
  }
}

将来の状況をチェック

Future には ArFutureState が関連付けられます（上記の表をご覧ください）。

Future 結果の屋上アンカー状態を確認する

ArRooftopAnchorState は非同期処理に属し、最終的な Future 結果の一部です。

switch (rooftop_anchor_state) {
  case AR_ROOFTOP_ANCHOR_STATE_SUCCESS:
    // A resolving task for this anchor has been successfully resolved.
    break;
  case AR_ROOFTOP_ANCHOR_STATE_ERROR_UNSUPPORTED_LOCATION:
    // The requested anchor is in a location that isn't supported by the
    // Geospatial API.
    break;
  case AR_ROOFTOP_ANCHOR_STATE_ERROR_NOT_AUTHORIZED:
    // An error occurred while authorizing your app with the ARCore API. See
    // https://developers.google.com/ar/reference/c/group/ar-anchor#:~:text=from%20this%20error.-,AR_ROOFTOP_ANCHOR_STATE_ERROR_NOT_AUTHORIZED,-The%20authorization%20provided
    // for troubleshooting steps.
    break;
  case AR_ROOFTOP_ANCHOR_STATE_ERROR_INTERNAL:
    // The Rooftop anchor could not be resolved due to an internal error.
    break;
  default:
    break;
}

次のステップ

Geospatial API の使用量割り当てを十分に理解してください。