GoogleのCardboardのようなスマートフォンを利用した簡易VR用のコントローラを作りました。筐体を両手で保持しながら指でゲームパッド的にボタンを押せるものです。通信はBluetooth(BLE)を使っています。
⚫️コントローラ側
ボタン（８個）の押されている状態を8bitで表して、それをBLEでスマートフォン(iPhone)に送信します。
BLEモジュールはRN4020を、CPUはLPC1114を使用しました。下記のサンプルコードはArduino的に書いたものです。
サンプルコード：
void loop()
{
i = 0;
if(digitalRead(uArrow) == 0) i |= 0x01;
if(digitalRead(dArrow) == 0) i |= 0x02;
if(digitalRead(lArrow) == 0) i |= 0x04;
if(digitalRead(rArrow) == 0) i |= 0x08;
if(digitalRead(aBtn) == 0) i |= 0x10;
if(digitalRead(bBtn) == 0) i |= 0x20;
if(digitalRead(xBtn) == 0) i |= 0x40;
if(digitalRead(yBtn) == 0) i |= 0x80;
if(i != prevI) ble_write(i);
prevI = i;
}
⚫️スマホ側
スマホに表示するサンプルアプリはUnityで作ります。空間にCubeがひとつだけあってコントローラのボタンで視点(カメラ位置)を前後左右に移動させることにします。
(1) まずGoogle VR SDKをインポートします。Cubeがひとつあるプロジェクトを開いた状態で、ダウンロードしたGoogleVRForUnity.unitypackageをダブルクリックしてimportします。ProjectビューにGoogleVRがでてくるのでそのなかのPrefabs>GvrViewerMainをHierarchyビューにドラッグ＆ドロップします。再生ボタンで実行すると両眼用の画面がでてくると思います。
(2) コントローラからのコマンドをカメラ位置に反映させるためにMainCameraにスクリプトを追加します。コマンドをcmdとして受け取ってその値によってカメラ位置を移動します。OnUpdateBle(string command)がBLEでコマンドを受信した時にiOS側から呼ばれるコールバック関数です。
using UnityEngine;
using System;
using System.Collections;
public class CamController : MonoBehaviour {
private int cmd;
private float x_speed, z_speed;
private bool IsUpdatingBle { get; set; }
void Awake() {
IsUpdatingBle = false;
}
// Use this for initialization
void Start () {
x_speed = 0.0f;
z_speed = 0.0f;
if (!IsUpdatingBle) {
if (!BlePluginInterface.StartUpdatingBle (this.name)) {
IsUpdatingBle = false;
return;
}
} else {
BlePluginInterface.StopUpdatingBle();
}
}
// Update is called once per frame
void Update () {
if ((cmd & 0x01) != 0) { //forward
x_speed = 0.1f;
} else if ((cmd & 0x02) != 0) { //back
z_speed = -0.1f;
} else if ((cmd & 0x04) != 0) { //left
z_speed = 0.1f;
} else if ((cmd & 0x08) != 0) { //right
x_speed = -0.1f;
}
transform.Translate (x_speed, 0.0f, z_speed);
}
public void OnUpdateBle(string command) {
char[] c = command.ToCharArray ();
cmd = 16 * (c [1] - '0') + (c [2] - '0');
}
}
(3) 次にコントローラとBLE通信するiOSソフト(Native Plugin)の部分です。Objective-cで記述して.mmという拡張子にします。
UnitySendMessage()のところでUnity側にコマンドを送信しています。extern "C"の部分はNative Plugin側の呼び出しインターフェイスで、Unity側のc#インターフェイスから呼ばれます。
//
// BlePlugin.m
// Unity-iPhone
//
#define SERVICE_UUID @"8d8987059e3b42a59637456f786cad8a"
#define READ_NOTIFY_CHARACTERISTIC_UUID @"4b753e33faac44ed81a6dece7bb01283"
#define WRITE_CHARACTERISTIC_UUID @"0add21c0de8b406391218f657b1c67a4"
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>
@interface BlePlugin : NSObject <CBCentralManagerDelegate, CBPeripheralDelegate>
{
NSString *callbackTarget;
}
+ (BlePlugin *)sharedInstance;
@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *centralManager;
@property (nonatomic, strong) CBPeripheral *peripheral;
@property (nonatomic, strong) CBCharacteristic *writeCharacteristic;
@property (nonatomic, strong) CBCharacteristic *readNotifyCharacteristic;
@end
@implementation BlePlugin
static BlePlugin *sharedInstance = nil;
+ (id)sharedInstance
{
@synchronized(self) {
if (sharedInstance == nil) {
NSLog(@"sharedInstance");
sharedInstance = [[self alloc] init];
}
}
return sharedInstance;
}
#pragma mark - CBCentralManagerDelegate
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central {
NSLog(@"state:%ld", (long)central.state);
[self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
}
- (void) centralManager:(CBCentralManager *)central
didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData
RSSI:(NSNumber *)RSSI {
NSLog(@"発見したBLEデバイス : %@", peripheral);
if ([peripheral.name hasPrefix:@"RN4020"]) {
self.peripheral = peripheral;
[self.centralManager connectPeripheral:peripheral
options:nil];
}
}
- (void) centralManager:(CBCentralManager *)central
didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral {
NSLog(@"接続成功！");
//[_scanBtn setTitleColor:[UIColor greenColor] forState:UIControlStateNormal];
//[self.centralManager stopScan];
peripheral.delegate = self;
[peripheral discoverServices:nil];
}
- (void) centralManager:(CBCentralManager *)central
didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
error:(NSError *)error {
NSLog(@"接続失敗・・・");
}
#pragma mark - CBPeripheralDelegate
- (void) peripheral:(CBPeripheral *)peripheral
didDiscoverServices:(NSError *)error {
if (error) {
NSLog(@"エラー:%@", error);
return;
}
NSArray *services = peripheral.services;
NSLog(@"%lu 個のサービスを発見！:%@", (unsigned long)services.count, services);
for (CBService *service in services) {
[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
}
}
- (void) peripheral:(CBPeripheral *)peripheral
didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service
error:(NSError *)error
{
if (error) {
NSLog(@"エラー:%@", error);
return;
}
NSArray *characteristics = service.characteristics;
NSLog(@"%lu 個のキャラクタリスティックを発見！%@", (unsigned long)characteristics.count, characteristics);
for (CBCharacteristic *characteristic in characteristics) {
if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:READ_NOTIFY_CHARACTERISTIC_UUID]]) {
self.readNotifyCharacteristic = characteristic;
NSLog(@"READ_NOTIFY_CHARACTERISTIC_UUID を発見！");
[self.peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:self.readNotifyCharacteristic];
}
else if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:WRITE_CHARACTERISTIC_UUID]]) {
self.writeCharacteristic = characteristic;
NSLog(@"CHARA_WRITE_UUID を発見！");
}
}
}
- (void) peripheral:(CBPeripheral *)peripheral
didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic
error:(NSError *)error {
if (error) {
NSLog(@"エラー:%@", error);
return;
}
NSLog(@"読み出し成功！ service uuid:%@, characteristic uuid:%@, value:%@", characteristic.service.UUID, characteristic.UUID, characteristic.value);
if(self.readNotifyCharacteristic.isNotifying) {
NSString *parameter = [NSString stringWithFormat:@"%@", characteristic.value];
UnitySendMessage([callbackTarget cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding], "OnUpdateBle", [parameter cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]);
}else{
}
}
- (void) peripheral:(CBPeripheral *)peripheral
didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {
if (error) {
NSLog(@"エラー:%@", error);
return;
}
NSLog(@"Notify状態更新成功！ is Notifying:%d", characteristic.isNotifying);
}
- (BOOL)startUpdatingBle:(NSString *)newCallbackTarget
{
callbackTarget = newCallbackTarget;
NSLog(@"startUpdatingBle");
self.centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
return YES;
}
- (void)stopUpdatingBle {
}
@end
extern "C" {
BOOL _startUpdatingBle(const char *callbackTarget) {
BlePlugin *instance = [BlePlugin sharedInstance];
@synchronized(instance) {
return [instance startUpdatingBle:[NSString stringWithUTF8String:callbackTarget]];
}
}
void _stopUpdatingBle() {
BlePlugin *instance = [BlePlugin sharedInstance];
@synchronized(instance) {
[instance stopUpdatingBle];
}
}
}
(4) 最後にUnity側のc#インターフェイスです。
using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.Runtime.InteropServices;
public class BlePluginInterface : MonoBehaviour {
#if UNITY_IOS
[DllImport("__Internal")]
private static extern bool _startUpdatingBle(string callbackTarget);
[DllImport("__Internal")]
private static extern bool _stopUpdatingBle();
#endif
public static bool StartUpdatingBle (string callbackTarget) {
#if !UNITY_EDITOR
return _startUpdatingBle(callbackTarget);
#else
return false;
#endif
}
public static void StopUpdatingBle() {
#if !UNITY_EDITOR
_stopUpdatingBle();
#endif
}
}
