A-Frame を使って VR 空間にロボットアームを表示してみる

薄田達哉 / tatsuyasusukida 2023/01/10に更新

はじめに

ロボットアームのモデルデータは下記からダウンロードする

このスクラップは記事になりました

薄田達哉 / tatsuyasusukida 2022/12/23に更新

Hello World

Hello World のソースコードをコピーして Gist で表示してみた

デモは下記

薄田達哉 / tatsuyasusukida 2022/12/23

Obj ファイルの読み込み

下記のページが参考になる

index.html

<html>
  <head>
    <script src="https://aframe.io/releases/1.3.0/aframe.min.js"></script>
  </head>
  <style>
    a-scene {
      width: 50%;
      height: 50%;
    }
  </style>
  <body>
    <a-scene embedded>
      <a-assets>
        <a-asset-item id="robot-arm-obj" src="robot-arm.obj"></a-asset-item>
      </a-assets>
      <a-obj-model src="#robot-arm-obj"></a-obj-model>

      <a-box position="-1 0.5 -3" rotation="0 45 0" color="#4CC3D9"></a-box>
      <a-sphere position="0 1.25 -5" radius="1.25" color="#EF2D5E"></a-sphere>
      <a-cylinder position="1 0.75 -3" radius="0.5" height="1.5" color="#FFC65D"></a-cylinder>
      <a-plane position="0 0 -4" rotation="-90 0 0" width="4" height="4" color="#7BC8A4"></a-plane>
      <a-sky color="#ECECEC"></a-sky>
    </a-scene>
  </body>
</html>

a-scene タグの embedded 属性は全画面にしないために付けている

ローカルで読み込んでみようとするとCORSエラーになる

Access to fetch at 'file:///Users/susukida/workspace/js/vr-robot-arm/robot-arm.obj' from origin 'null' has been blocked by CORS policy: Cross origin requests are only supported for protocol schemes: http, data, isolated-app, chrome-extension, chrome, https, chrome-untrusted.

下記のコマンドを実行して HTTP サーバーを立て http://localhost:8000/ にアクセスする

python3 -m http.server

npm の http-server, live-server, five-server などでも OK

なんかよくわからないが灰色の画面が表示された

薄田達哉 / tatsuyasusukida 2022/12/23に更新

gITFへの変換

a-obj-model のページに obj の代わりに glTF を使った方が良いことが書かれている

We recommend glTF for distributing assets in production over the web. Check out using the glTF model primitive. You can either instead export to COLLADA and use the converter or try out the OBJ converter.

obj2gltf のインストールは下記コマンド

npm install -g obj2gltf

変換は下記コマンド

obj2gltf -i robot-arm.obj -o robot-arm.gltf

obj が 36.6 MB に対して gltf は 21.8 MB とかなりサイズが小さくなった

これを a-gltf-model タグを使って読み込んでみる

index.html

<html>
  <head>
    <script src="https://aframe.io/releases/1.3.0/aframe.min.js"></script>
  </head>
  <body>
    <a-scene>
      <a-assets>
        <a-asset-item id="robot-arm" src="robot-arm.gltf"></a-asset-item>
      </a-assets>
      <a-gltf-model src="#robot-arm"></a-gltf-model>

      <a-box position="-1 0.5 -3" rotation="0 45 0" color="#4CC3D9"></a-box>
      <a-sphere position="0 1.25 -5" radius="1.25" color="#EF2D5E"></a-sphere>
      <a-cylinder position="1 0.75 -3" radius="0.5" height="1.5" color="#FFC65D"></a-cylinder>
      <a-plane position="0 0 -4" rotation="-90 0 0" width="4" height="4" color="#7BC8A4"></a-plane>
      <a-sky color="#ECECEC"></a-sky>
    </a-scene>
  </body>
</html>

なんかすごい場所に表示された

薄田達哉 / tatsuyasusukida 2022/12/23

Position を設定する

index.html

<html>
  <head>
    <script src="https://aframe.io/releases/1.3.0/aframe.min.js"></script>
  </head>
  <body>
    <a-scene>
      <a-assets>
        <a-asset-item id="robot-arm" src="robot-arm.gltf"></a-asset-item>
      </a-assets>
      <a-gltf-model src="#robot-arm" position="-300 -400 -600"></a-gltf-model>
      <a-sky color="#ECECEC"></a-sky>
    </a-scene>
  </body>
</html>

位置は良い感じだけど向こう側が表示されない

薄田達哉 / tatsuyasusukida 2022/12/23

Scale を設定する

scale 属性を設定して近くに寄せることで向こう側も見えるようになった

index.html

<html>
  <head>
    <script src="https://aframe.io/releases/1.3.0/aframe.min.js"></script>
  </head>
  <body>
    <a-scene>
      <a-assets>
        <a-asset-item id="robot-arm" src="robot-arm.gltf"></a-asset-item>
      </a-assets>
      <a-sky color="#ECECEC"></a-sky>
      <a-gltf-model src="#robot-arm" position="-100 -100 -200" scale="0.3 0.3 0.3"></a-gltf-model>
    </a-scene>
  </body>
</html>

薄田達哉 / tatsuyasusukida 2022/12/23に更新

おわりに

もともと下記を備えたロボットアームのVRコンテンツのモックアップを作ろうと思っていた

VR 空間を表示する、その中にロボットアームを設置する
コードの入力部を置く、サンプルコードは AWS RoboMaker Hello World から流用する
実行ボタンを表示する

最終的なコードは下記

index.html

<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>Robot arm VR content mockup</title>
    <script src="https://aframe.io/releases/1.3.0/aframe.min.js"></script>
    <style>
      a-scene {
        width: 50%;
        height: 50%;
      }
      label {
        display: block;
        margin-top: 1rem;
      }
      textarea {
        width: 50%;
        display: block;
      }
      button[type=submit] {
        width: 50%;
        margin-top: 1rem;
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <main>
      <h1>Robot arm VR content mockup</h1>
      <a-scene embedded>
        <a-assets>
          <a-asset-item id="robot-arm" src="robot-arm.gltf"></a-asset-item>
        </a-assets>
        <a-sky color="#ECECEC"></a-sky>
        <a-gltf-model src="#robot-arm" position="-100 -100 -200" scale="0.3 0.3 0.3"></a-gltf-model>
      </a-scene>
      <label for="code">Code</label>
      <textarea name="code" id="code" rows="10"></textarea>
      <button type="submit">Run</button>
    </main>
  </body>
</html>

デモは下記