unity-xr

Unity 6 XR 開発ガイド

出典：Unity 6.3 LTS ドキュメント（6000.3）

XR アーキテクチャの概要

Unity では、XR は次の 3 種類のアプリケーションを含むものと定義されています。

• 仮想現実（VR） -- ユーザーを取り囲む独立した環境をアプリケーションでシミュレートします
• 複合現実（MR） -- 仮想環境と現実世界の環境を組み合わせ、インタラクションを実現します
• 拡張現実（AR） -- 現実世界の視界にコンテンツを重ねて表示します

Unity 6 の XR スタックは、次の要素で構成されます。

1. XR プラグイン管理 -- プラットフォームの XR SDK を検出して読み込みます
2. OpenXR プラグイン -- Khronos によるオープンかつロイヤリティフリーな、クロスプラットフォーム XR の標準規格です
3. XR Interaction Toolkit（XRI） -- 高レベルのコンポーネントベースのインタラクションシステムです
4. AR Foundation -- プロバイダープラグインアーキテクチャを備えたクロスプラットフォーム AR フレームワークです
5. Input System -- OpenXR と XRI が必要とするアクションベースの入力システムです

XR プラグイン管理

Edit > Project Settings > XR Plug-in Management から設定します。

• プラットフォームごとに OpenXR と必要な Feature Groups を有効にします
• OpenXR の Features タブで Interaction Profiles（コントローラーマッピング）を選択します
• ビルド時の互換性チェックを行うには、Project Validation を実行します
• アクティブなランタイムが対象ハードウェアと一致していることを確認します

サポートされるランタイムとプラットフォーム

ランタイム	対象	グラフィックス
Windows Mixed Reality	Win64	DX11
Oculus PC + Link	Win64	DX11
Meta Quest	Android arm64	Vulkan
Magic Leap 2	Android x64	Vulkan
SteamVR	Win64	DX11

OpenXR インタラクションプロファイル

• Eye Gaze Interaction
• HTC Vive Controller
• Khronos Simple Controller
• Microsoft Motion Controller
• Oculus Touch Controller
• Valve Index Controller

OpenXR スクリプティング API

// Iterate all OpenXR features
var features = OpenXRSettings.Instance.GetFeatures();
foreach (var feature in features)
{
    Debug.Log($"Feature: {feature.name}, Enabled: {feature.enabled}");
}

// Get a specific feature by type
var feature = OpenXRSettings.Instance.GetFeature<MockRuntime>();
if (feature != null)
{
    Debug.Log($"MockRuntime Enabled: {feature.enabled}");
}

// Iterate feature groups (Editor only)
var featureSets = OpenXRFeatureSetManager.FeatureSetsForBuildTarget(
    BuildTargetGroup.Standalone
);
foreach (var featureSet in featureSets)
{
    Debug.Log($"Feature Set ID: {featureSet.featureSetId}");
}

XR Interaction Toolkit

パッケージ： com.unity.xr.interaction.toolkit（Unity 6000.3 用 v3.3.1）

VR と AR 向けの高レベルなコンポーネントベースのインタラクションシステムです。基盤となる要素は 3 つあります。

1. インタラクター -- ユーザー入力を処理し、インタラクションを開始します
2. インタラクタブル -- ユーザーが操作できるオブジェクトを定義します
3. Interaction Manager -- インタラクターとインタラクタブルの連携を調整します

インタラクションの状態

状態	説明
Hover	インタラクタブルが有効な対象であり、操作の意図を示します
Select	ユーザー入力（ボタン／トリガー）によってアクティブなインタラクション（つかむ）が実行されます
Focus	選択後、別のインタラクタブルが選択されるまで状態が維持されます
Activate	追加のコントロールに割り当てられた、コンテキストに応じた副次的なアクションです

更新ループ

1. インタラクターから有効な対象リストを取得します
2. 既存のホバー／フォーカス／選択状態を検証します
3. 無効な状態を終了します（OnSelectExiting、OnHoverExiting、OnFocusExiting）
4. 新しい状態に入ります（OnSelectEntering、OnHoverEntering、OnFocusEntering）

処理と状態変更のどちらにおいても、インタラクタブルより先にインタラクターに通知されます。

インタラクターの種類

コンポーネント	目的
XR Direct Interactor	近距離での（タッチ／つかむ）インタラクション
XR Ray Interactor	レイを使った遠距離インタラクション
XR Poke Interactor	突く／触れるインタラクション
Near-Far Interactor	近接／遠距離のハイブリッドインタラクション
XR Gaze Interactor	視線によるインタラクション
XR Socket Interactor	スナップポイントを使ったインタラクション
Climb Teleport Interactor	登る移動

インタラクタブルの種類

コンポーネント	目的
XR Grab Interactable	オブジェクトをつかんで操作します
XR Simple Interactable	基本的なインタラクションイベント
Climb Interactable	登ることができる表面
Teleportation Anchor	固定されたテレポート先
Teleportation Area	エリアベースのテレポート対象
Teleportation Multi-Anchor Volume	複数のアンカーを持つボリューム

XR Grab Interactable の移動タイプ

• 瞬間移動 -- 毎フレーム、Transform の位置／回転を設定します。レイテンシーが最も低い一方で、コライダーをすり抜けることがあります。
• キネマティック -- FixedUpdate 中にキネマティック Rigidbody を更新します。物理演算とビジュアルを同期させます。
• 速度トラッキング -- Rigidbody の速度／角速度を設定します。衝突の貫通を防ぎますが、遅延が発生する場合があります。

インタラクションの強度

インタラクターとインタラクタブルは、正規化された [0.0, 1.0] のアナログ選択強度を報告します。これは状態変化後に処理されます。

インタラクショングループ

グループには、優先度順に並べられた複数のメンバーインタラクターが含まれ、グループ内で一度にインタラクションできるインタラクターは1つだけです。グループのネストにも対応しています。

API の詳細については、skills/unity-xr/references/xr-toolkit.md を参照してください。

ロコモーションシステム

ロコモーションプロバイダー

プロバイダー	説明
テレポーテーションプロバイダー	ポイントしてテレポートする移動
スナップターンプロバイダー	固定角度でユーザーを回転
連続ターンプロバイダー	時間をかけて滑らかに回転
連続移動プロバイダー	時間をかけて滑らかに移動
グラブ移動プロバイダー	コントローラーの移動と逆方向にユーザーを移動
両手グラブ移動プロバイダー	2つのコントローラーによる移動、回転、スケーリング
クライムプロバイダー	クライムインタラクタブルを選択している間の移動
重力プロバイダー	接地状態の検出を伴う重力効果

アーキテクチャ

• ロコモーションメディエーター -- 変換リクエストを管理します。状態は Idle、Preparing、Moving、Ended です。
• XR ボディトランスフォーマー -- 優先度に基づいて、各 Update で適用する変換をキューに登録します。
• XR ムーバブルボディ -- XR Origin を、ボディを基準とした変換でラップします。

変換は優先度の昇順で順次適用されます。同じ優先度の変換は、キューの順序で適用されます。

AR Foundation

パッケージ： com.unity.xr.arfoundation（Unity 6000.3 向け v6.3.3）

AR Foundation は、2パッケージ構成のアーキテクチャを採用しています。

• ベースパッケージ -- AR 機能のインターフェースを提供します（単体では機能しません）。
• プロバイダープラグイン -- プラットフォーム固有の実装を提供します。

対応プラットフォーム

プラットフォーム	プロバイダープラグイン
Android	Google ARCore XR Plug-in
iOS	Apple ARKit XR Plug-in
visionOS	Apple visionOS XR Plug-in
HoloLens 2	OpenXR Plug-in
Meta Quest	Unity OpenXR: Meta
Android XR	Unity OpenXR: Android XR

機能サブシステム

機能	マネージャーコンポーネント
セッション管理	ARSession
デバイストラッキング	ARTrackedPoseDriver
カメラ	ARCameraManager
平面検出	ARPlaneManager
画像トラッキング	ARTrackedImageManager
顔トラッキング	ARFaceManager
ボディトラッキング	ARHumanBodyManager
オブジェクトトラッキング	ARTrackedObjectManager
ポイントクラウド	ARPointCloudManager
レイキャスティング	ARRaycastManager
アンカー	ARAnchorManager
メッシュ生成	ARMeshManager
環境プローブ	AREnvironmentProbeManager
オクルージョン	AROcclusionManager
バウンディングボックス検出	ARBoundingBoxManager
参加者	ARParticipantManager

AR ジェスチャーインタラクション（XRI）

• TouchscreenGestureInputController -- 画面のタッチをジェスチャーイベントにマッピングします。
• ARTransformer -- 配置、選択、移動、回転、スケーリングのジェスチャーを処理します。
• スクリーンスペース入力コンポーネントは XRRayInteractor に入力を渡します。

ハンドトラッキング

ハンドトラッキングデバイスは、HandTracking 特性と CommonUsages.HandData 機能を公開します。

Hand handData;
if (device.TryGetFeatureValue(CommonUsages.handData, out handData))
{
    // Get wrist bone
    Bone rootBone;
    if (handData.TryGetRootBone(out rootBone))
    {
        Vector3 wristPosition;
        rootBone.TryGetPosition(out wristPosition);
    }

    // Get finger bones (up to 21 bones per hand)
    List<Bone> fingerBones = new List<Bone>();
    if (handData.TryGetFingerBones(HandFinger.Index, fingerBones))
    {
        foreach (Bone bone in fingerBones)
        {
            Vector3 bonePosition;
            bone.TryGetPosition(out bonePosition);
        }
    }
}

各ボーンには、位置、向き、親／子への参照が含まれます。

コントローラーとハプティクス

入力デバイスへのアクセス

using UnityEngine.XR;

// Get devices by role
var devices = new List<InputDevice>();
InputDevices.GetDevicesWithRole(InputDeviceRole.RightHanded, devices);

if (devices.Count > 0)
{
    var device = devices[0];

    // Read trigger button
    bool triggerPressed;
    if (device.TryGetFeatureValue(CommonUsages.triggerButton,
        out triggerPressed) && triggerPressed)
    {
        // Handle trigger press
    }

    // Read joystick axis
    Vector2 axis;
    if (device.TryGetFeatureValue(CommonUsages.primary2DAxis, out axis))
    {
        // Use axis.x, axis.y
    }
}

一般的な入力の用途

用途	型	説明
primary2DAxis	Vector2	サムスティック／タッチパッド
trigger	float	トリガー軸（0～1）
grip	float	グリップ軸（0～1）
triggerButton	bool	トリガーが押されている
gripButton	bool	グリップが押されている
primaryButton	bool	A／X ボタン
secondaryButton	bool	B／Y ボタン
menuButton	bool	メニューボタン
userPresence	bool	ユーザーがヘッドセットを装着している

触覚フィードバック

HapticCapabilities capabilities;
if (device.TryGetHapticCapabilities(out capabilities))
{
    if (capabilities.supportsImpulse)
    {
        uint channel = 0;
        float amplitude = 0.5f;  // 0-1
        float duration = 1.0f;   // seconds
        device.SendHapticImpulse(channel, amplitude, duration);
    }
}

アイトラッキング

Eyes eyeData;
if (device.TryGetFeatureValue(CommonUsages.eyesData, out eyeData))
{
    // Access left/right eye positions, gaze direction, blink amounts
}

デバイスのライフサイクル

// Subscribe to connection events
InputDevices.deviceConnected += OnDeviceConnected;
InputDevices.deviceDisconnected += OnDeviceDisconnected;

// Always validate before use
if (device.isValid)
{
    // Safe to read features
}

トラッキングの原点

var subsystems = new List<XRInputSubsystem>();
SubsystemManager.GetInstances<XRInputSubsystem>(subsystems);
if (subsystems.Count > 0)
{
    subsystems[0].TrySetTrackingOriginMode(TrackingOriginModeFlags.Floor);

    // Get play area boundary
    List<Vector3> boundaryPoints = new List<Vector3>();
    if (subsystems[0].TryGetBoundaryPoints(boundaryPoints))
    {
        // Points are floor-level, clockwise-ordered
    }
}

一般的なパターン

基本的な XR リグのセットアップ

1. シーンに XR Origin を追加します（カメラのオフセットとボディトラッキングを提供します）
2. XR Interaction Manager を追加します（単一のインスタンスですべてのインタラクションを調整します）
3. カメラとコントローラーに Tracked Pose Driver を追加します
4. コントローラーの GameObject に Interactors を追加します
5. インタラクティブなオブジェクトに Interactables を追加します

オブジェクトをつかむパターン

// On the grabbable object:
// 1. Add Rigidbody
// 2. Add Collider
// 3. Add XR Grab Interactable component
// Configure Movement Type based on needs:
//   - Instantaneous: lowest latency, no physics
//   - Kinematic: physics-synced, moderate latency
//   - Velocity Tracking: full physics, potential lag

推奨されるグラブ階層

Grab Interactable (Rigidbody, XRGrabInteractable)
  ├── Visuals (MeshFilter, MeshRenderer)
  ├── Collider (BoxCollider, MeshCollider)
  └── Visual Feedback (Affordance providers)

XR Interaction Simulator

XR Interaction Simulator コンポーネントを使用すると、物理デバイスなしでエディター内のインタラクションをテストできます。

避けるべきパターン

• Interaction Manager がない -- すべての Interactor と Interactable には、共有の Interaction Manager が必要です。設定を忘れると、何も表示されずに失敗します。
• OpenXR でレガシー Input Manager を使用する -- OpenXR には新しい Input System パッケージが必要です。レガシーな Input.GetAxis() は動作しません。
• デバイスの検証を省略する -- 機能を読み取る前に、必ず InputDevice.isValid を確認してください。デバイスはいつでも切断される可能性があります。
• ソケットの Attach Ease In Time を無視する -- Socket Interactor のビジュアルにちらつきが発生します。軽減するには、Attach Ease In Time を少なくとも 0.15 に設定してください。
• XR プロバイダーでマウス／ワールド空間 UI を使用する -- XR Plug-in Providers を有効にすると、標準のマウスとワールド空間 UI が機能しなくなります。代わりに XR UI Input Module を使用してください。
• コンピュートシェーダーのサポートを確認しない -- コンピュートシェーダーに対応していないプラットフォームでは、GPU ベースの機能が何も表示されずに失敗する可能性があります。SystemInfo.supportsComputeShaders を確認してください。
• ビネットなしでテレポートする -- Tunneling Vignette Controller を使用せずに瞬時にテレポートすると、乗り物酔いが発生します。
• UI Toolkit で Poke Interactor を使用する -- 既知の制限事項です。代わりに、Tracked Device Graphic Raycaster を使用した Canvas ベースの UI を使用してください。

主要 API クイックリファレンス

クラス	名前空間	目的
XROrigin	Unity.XR.CoreUtils	カメラリグとトラッキング空間
XRInteractionManager	UnityEngine.XR.Interaction.Toolkit	インタラクションの調整
XRBaseInteractor	UnityEngine.XR.Interaction.Toolkit	Interactor の基底クラス
XRBaseInteractable	UnityEngine.XR.Interaction.Toolkit	Interactable の基底クラス
XRGrabInteractable	UnityEngine.XR.Interaction.Toolkit	つかめるオブジェクト
InputDevice	UnityEngine.XR	物理 XR デバイス
InputDevices	UnityEngine.XR	デバイスの検出
CommonUsages	UnityEngine.XR	標準入力機能名
OpenXRSettings	UnityEngine.XR.OpenXR	OpenXR の設定
ARSession	UnityEngine.XR.ARFoundation	AR セッションの管理
ARPlaneManager	UnityEngine.XR.ARFoundation	平面の検出
ARAnchorManager	UnityEngine.XR.ARFoundation	空間アンカー

関連スキル

• unity-input -- Input System パッケージ、アクションマップ、バインディング
• unity-graphics -- レンダリングパイプライン、XR 向けのシェーダーに関する考慮事項

追加リソース

• XR マニュアル
• XR Interaction Toolkit
• XR 入力
• OpenXR プラグイン
• AR Foundation
• XR Interaction Toolkit パッケージ
• AR Foundation パッケージ