Unityゲーム・エンジンでのLeap Motion開発［C#］
連載：Leap Motion開発入門（C#編）
【obsolete： 旧コンテンツ】 Leap Motion Developer SDKを使ってUnityのゲーム・アプリを開発する方法を説明する。手の指の動きに合わせてゲーム・オブジェクトを自由に動かそう。
今回はUnityゲーム・エンジンでのLeap Motion開発について解説する。
サンプル・コードは次のリンク先で公開しており、Unity Pro 4.2.1f4で動作確認を行っている（トライアル版での動作確認も可能だ）。
Unityでの環境設定
UnityでLeap SDK（Leap Motion Developer SDK）を使った開発をする場合には、アセット（Asset）のネイティブ・エクステンションという機能を利用する。これはUnity Proの機能になるので、Unity Proがライセンスされた環境、またはUnity Proトライアル版でのみ利用できる。
1. Leap SDKの「lib\UnityAssets」フォルダにある「Plugins」フォルダを、Unityの［Project］ビューの「Asserts」フォルダにドラッグ＆ドロップする
2. Unityのプロジェクトにある「Plugins」フォルダの右クリック・メニューから［Create］－［C# Script］を実行して、C#の新規スクリプトを作成する。そのスクリプト・ファイルの名前を、ここでは「LeapBehaviourScript」とする（必ずファイル名と、ファイル内に記述されるクラス名を合わせること。その方法は後述）
3. 作成した「LeapBehaviourScript」をダブルクリックすると、コーディング環境のMonoDevelopが起動するので、下記のコードを記述する
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using UnityEngine;
using System.Collections;
using Leap;
public class LeapBehaviourScript : MonoBehaviour {
Controller controller = new Controller();
public int FingerCount;
void Start()
{
}
void Update()
{
Frame frame = controller.Frame();
FingerCount = frame.Fingers.Count;
}
}
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FingerCountフィールドに、Leap Motionが検出した指の数を設定する。FingerCountフィールドをpublicにしているため、後述する［Inspector］ビュー（以降、Inspector）で値を見ることができる。
1. Unityに戻り、メニューバーの［GameObject］－［Create Empty］を選択し、空のシーンを作成する。作成したシーンは「LeapScene」という名前にする
2. 「LeapScene」を選択し、Inspectorを表示して、「LeapBehaviourScript」をInspectorの中へドラッグ＆ドロップする
3. この状態で実行すると、前述したとおりに、Inspectorの［Finger Count］にLeap Motionで検出した指の数が表示される
プログラムの作成（スクリプト編集）
ここまででLeap SDKがUnityで動作することを確認できたので、実際にオブジェクトをLeap Motionで動かしてみよう。LeapBehaviourScript.csファイルを次のように書き換える。
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using UnityEngine;
using System.Collections;
using Leap;
public class LeapBehaviourScript : MonoBehaviour {
Controller controller = new Controller();
public int FingerCount;
public GameObject[] FingerObjects;
void Start()
{
}
void Update()
{
Frame frame = controller.Frame();
FingerCount = frame.Fingers.Count;
InteractionBox interactionBox = frame.InteractionBox;
for ( int i = 0; i < FingerObjects.Length; i++ ) {
var leapFinger = frame.Fingers[i];
var unityFinger = FingerObjects[i];
SetVisible( unityFinger, leapFinger.IsValid );
if ( leapFinger.IsValid ) {
Vector normalizedPosition = interactionBox.NormalizePoint(leapFinger.TipPosition );
normalizedPosition *= 10;
normalizedPosition.z = -normalizedPosition.z;
unityFinger.transform.localPosition = ToVector3( normalizedPosition );
}
}
}
void SetVisible( GameObject obj, bool visible )
{
foreach( Renderer component in obj.GetComponents<Renderer>() ) {
component.enabled = visible;
}
}
Vector3 ToVector3( Vector v )
{
return new UnityEngine.Vector3( v.x, v.y, v.z );
}
}
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このコードでは、前掲のコードで説明したFingerCountフィールドに加えてさらにFingerObjectsフィールドを追加している。このFingerObjectsフィールドには、Unity側でSphere（＝球体）ゲーム・オブジェクトを設定する（詳細後述。指5本分の5つのSphereゲーム・オブジェクトを設定する）。
Updateメソッド内を見ると、（ループを回しながら）各Sphereゲーム・オブジェクトに対して以下の処理を行っている。
（1）Leap Motionで検出した指の座標情報を、leapFinger変数に設定する。
（2）SetVisibleメソッドでは、検出した指の有効／無効状態によって、Sphereの表示／非表示を変えている。
（3）指が有効であればInteractionBoxオブジェクト（＝インタラクション・ボックス）を使ってLeap Motionの座標系をディスプレイの座標系に変換する。インタラクション・ボックスは下記のイメージだ。
今回は単純に表示するため、Unityのカメラ範囲に合わせて座標を調整している。
（4）最後に、Sphereゲーム・オブジェクトのtransform.localPositionプロパティ（＝transformプロパティで得られるTransformオブジェクト（UnityEngine名前空間）のlocalPositionプロパティ）に変換後の座標を設定する。これによって、指の座標に合わせてSphereを動かせるようになる。
プログラムの作成（Unityモデリング）
続いて指を表すゲーム・オブジェクトと光源を追加する。「Sphere」ゲーム・オブジェクトを5つ、「Directional Light」ゲーム・オブジェクトを1つ追加する。Sphereゲーム・オブジェクトは、「Finger1」～「Finger5」と名付け、LeapSceneの下に移動する（次の画面を参照）。
Unityに戻り、メニューバーの［GameObject］－［Create Other］－［Sphere］を選択して、「Sphere」ゲーム・オブジェクトを5つ作成する。さらに、［GameObject］－［Create Other］－［Directional Light］を選択して、「Directional Light」ゲーム・オブジェクトを1つ作成する。
LeapBehaviourScriptのFingerObjectsフィールドの［Size］を「5」に設定する。これにより［Size］の下に［Element0］～［Element4］が作成されるので、［Hierarchy］ビューに追加したFinger1～Finger5をその［Element0］～［Element4］に順番に1つずつドラッグ＆ドロップする（次の画面を参照）。
プログラムの実行
以上で実装は完了だ。実行すると、次の画面に示すように、指の動きに合わせてSphereが動くのを確認できる。
まとめ
このようにUnityでも簡単にLeap Motionを利用できる。あとはコンテンツのアイデア次第だ。
次回からはLeap SDKの機能を解説する（基本的に、C++の連載と同じ内容をC#で書き直したものになる）。
