VRCORE系列公開(kāi)課 | 在杭州探討VR開(kāi)發(fā)與輔助技術(shù)

鎂客 9年前 (2016-07-22)

VRCORE系列公開(kāi)課第七站來(lái)到了美麗的西湖邊,聽(tīng)講師們聊一聊VR游戲藝術(shù)的尋找與探索、使用虛幻引擎制作VR內(nèi)容以及眼球追蹤技術(shù)在VR中的應(yīng)用。

VRCORE系列公開(kāi)課第七站來(lái)到了美麗的西湖邊,悶熱的高溫天氣也無(wú)法掩蓋觀(guān)眾對(duì)公開(kāi)課的熱情以及對(duì)VR的熱愛(ài)。下午2點(diǎn)開(kāi)始的講座,12點(diǎn)不到就陸續(xù)有觀(guān)眾到場(chǎng),1點(diǎn)半左右現(xiàn)場(chǎng)幾乎滿(mǎn)員。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的VR體驗(yàn)區(qū),眼控儀無(wú)疑成為當(dāng)天最大牌的“明星”,開(kāi)場(chǎng)前觀(guān)眾爭(zhēng)相試戴,嘗試并體驗(yàn)眼控游戲,主講人杜煜和他的助理也在一旁耐心地為大家講解技術(shù)原理。因?yàn)閳?chǎng)面過(guò)于火爆,小編也只能在一旁過(guò)過(guò)眼癮。

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下午2點(diǎn),公開(kāi)課正式開(kāi)始。到場(chǎng)的三位主講人分別就VR游戲藝術(shù)的尋找與探索、使用虛幻引擎制作VR內(nèi)容以及眼球追蹤技術(shù)在VR中的應(yīng)用等主題精彩開(kāi)講,并與現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)眾進(jìn)行互動(dòng)和討論。非??上?,Realmax的主講人賴(lài)毅因?yàn)樾谐虇?wèn)題未能趕到現(xiàn)場(chǎng)和大家進(jìn)行分享和交流。

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后續(xù),我們會(huì)整理公開(kāi)課視頻供更多VR愛(ài)好者們學(xué)習(xí)和交流。現(xiàn)在,先讓我們通過(guò)文字來(lái)回顧一下當(dāng)天的精彩內(nèi)容。

第一位主講人是來(lái)自HYPEREAL的美術(shù)總監(jiān)覃孟,他分享的主題是《VR游戲藝術(shù)的尋找與探索》,以VR游戲中的交互設(shè)計(jì)為切入點(diǎn),討論從美術(shù)、開(kāi)發(fā)者和體驗(yàn)者的角度來(lái)看,好的VR游戲是什么樣的?

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傳統(tǒng)的游戲開(kāi)發(fā)是由管理者啟動(dòng),依次經(jīng)由開(kāi)發(fā)者、測(cè)試員、設(shè)計(jì)師進(jìn)行制作,最后實(shí)現(xiàn)發(fā)行。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中開(kāi)發(fā)者、測(cè)試員和設(shè)計(jì)師之間缺乏有效的信息溝通,而且設(shè)計(jì)師通常承擔(dān)的是美化工作。而在VR游戲的開(kāi)發(fā)中,設(shè)計(jì)師的位置提前了,在這里他不僅僅是一個(gè)美術(shù)上的設(shè)計(jì)師,更是game designer,level designer,program designer,交互設(shè)計(jì)等一系列的組合。

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交互設(shè)計(jì)——在VR游戲中更準(zhǔn)確的說(shuō)是人機(jī)交互中,一定要注意可用性、易用性(減少交互步驟)、美觀(guān)度和情感體現(xiàn)。同時(shí),視覺(jué)傳達(dá)、人體工程學(xué)的應(yīng)用和簡(jiǎn)化信息也非常重要。

視覺(jué)傳達(dá)分為信息視覺(jué)傳達(dá)和界面視覺(jué)傳達(dá)。如何通過(guò)例如顏色、排版、形式和組成等元素設(shè)計(jì)有效地傳達(dá)啟示、信息層次和情緒?其中可以應(yīng)用心理學(xué)、平面設(shè)計(jì)的歷史和當(dāng)前的流行趨勢(shì)等等。

用人體工程學(xué)計(jì)算合適的UI界面。肉眼看到的視覺(jué)效果和戴上VR設(shè)備后看到的效果是不同的,可以通過(guò)設(shè)計(jì)弧形界面等方式進(jìn)行優(yōu)化。

人們通常習(xí)慣把焦點(diǎn)放在畫(huà)面的中心,要有重點(diǎn)地突出主要信息,次要信息放在下面,而邊緣區(qū)域不需要多余的信息。

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UI/UX設(shè)計(jì)的關(guān)鍵詞

理解——理解用戶(hù)群

抽象——VR游戲的環(huán)境不需要和現(xiàn)實(shí)完全一樣,要去想象作品能夠給用戶(hù)怎樣的體驗(yàn)。人腦有自我學(xué)習(xí)和自我認(rèn)知的過(guò)程,要考慮它能否理解和融入你所設(shè)計(jì)的環(huán)境之中。

架構(gòu)、呈現(xiàn)和細(xì)節(jié)——例如,在游戲中需要用戶(hù)打開(kāi)一扇門(mén),是不是直接在門(mén)上寫(xiě)open呢?如果在門(mén)的把手上做一些不一樣的設(shè)計(jì)以吸引用戶(hù),實(shí)現(xiàn)信息的傳達(dá)和交互會(huì)更有效。

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設(shè)計(jì)良好的體驗(yàn)是VR游戲開(kāi)發(fā)的核心,要如何做到這一點(diǎn)?講師給出了4個(gè)關(guān)鍵詞:環(huán)境建設(shè)、人體舒適度、技術(shù)設(shè)計(jì)和自我感知,并就環(huán)境建設(shè)和技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的解釋。

環(huán)境建設(shè):沉浸式體驗(yàn)和探索式體驗(yàn),哪種更好?不用完全的信息提醒玩家,而是通過(guò)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)暗示玩家下一步的操作,采用代入式的交互,而不是植入式的交互。

技術(shù)設(shè)計(jì)

深度——實(shí)體的深度是把模型的空間拉開(kāi),設(shè)計(jì)物體的位置。在VR游戲中,還可以利用顏色漸變或半透明的方式,讓物體變得立體。

HH-UDS——要考慮的兩個(gè)問(wèn)題是,游戲的界面通常放置于玩家的頭部/攝像機(jī)中,所以頭部運(yùn)動(dòng)時(shí),眼前的畫(huà)面也會(huì)動(dòng),不符合實(shí)際情況(在現(xiàn)實(shí)生活中,當(dāng)我們轉(zhuǎn)動(dòng)頭部時(shí),物體的位置是固定的);頭部運(yùn)動(dòng)太頻繁,很難捕捉懸浮/漂浮的物體。在設(shè)計(jì)時(shí),可以避免把所有的信息都放在頭部,結(jié)合生活習(xí)慣,嘗試把血條、時(shí)間等信息放在手部。

拋錨/目標(biāo)——如果在游戲中,給玩家一個(gè)目標(biāo)物的話(huà),眩暈度會(huì)降低大約30%。

文本——避免在視覺(jué)環(huán)境中出現(xiàn)大量的說(shuō)明和信息,會(huì)影響用戶(hù)的識(shí)別度和體驗(yàn);思考如何設(shè)計(jì)文本的位置以捕捉玩家的注意;避免過(guò)多的顏色。

VR游戲開(kāi)發(fā)的基本原則:不要讓玩家感覺(jué)自己愚笨、少既是多(把信息簡(jiǎn)到不能再簡(jiǎn)為止)、教學(xué)(VR游戲和傳統(tǒng)的游戲體驗(yàn)不同,對(duì)玩家來(lái)說(shuō)也是比較陌生的操作,在設(shè)計(jì)游戲時(shí),要考慮簡(jiǎn)便有效的教學(xué)方式)。

第二位主講人是來(lái)自Epic Games的開(kāi)發(fā)者關(guān)系經(jīng)理/本地化經(jīng)理謝添敏,他主講的題目是《使用虛幻引擎制作VR內(nèi)容》。他從什么是游戲引擎(實(shí)時(shí)渲染引擎)、虛幻引擎對(duì)VR支持了哪些特性、如何獲取并開(kāi)始使用虛幻引擎以及在制作VR內(nèi)容和傳統(tǒng)內(nèi)容時(shí)有何區(qū)別四個(gè)方面進(jìn)行了介紹。

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1、什么是游戲引擎。

工欲善其事必先利其器,在游戲開(kāi)發(fā)中,引擎并不是必須的,卻是一個(gè)可以加速并優(yōu)化制作的工具。

如果沒(méi)有游戲引擎的話(huà),可以怎么做游戲?

開(kāi)發(fā)者可以直接利用的面向平臺(tái)的工具。例如在Windows平臺(tái)上,我們可以使用 DirectX;在Linux平臺(tái)上,我們可以使用OpenGL;在其他平臺(tái)上也有各種2D或3D的圖形接口或者中間軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于硬件,大家可以安裝例如Oculus SDK/Audio SDK,SteamVR SDK,Android NDK等等,同時(shí),啟動(dòng)這些硬件需要下載相應(yīng)的工具。

游戲引擎可以制作跨平臺(tái)(PC或手機(jī))的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)流程上下鏈的整合以及工作流程和工具的整合,然后面向具體的平臺(tái)做部署打包的版本的制作。在游戲的制作中,角色分工包括策劃、美術(shù)和程序。在游戲行業(yè),不同的工種之間可能普遍存在一些銜接的矛盾和沖突。Unreal Engine(虛幻引擎)為不同工種建立了統(tǒng)一的工作平臺(tái),改善他們的分工合作。

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Unreal是一個(gè)非常模塊化的產(chǎn)品,在引擎中分為好幾個(gè)模塊。

運(yùn)行時(shí)模塊:不論是編輯器運(yùn)行或引擎運(yùn)行都是需要用到的。

編輯器模塊:只放在開(kāi)發(fā)階段,而沒(méi)有放在發(fā)行產(chǎn)品中,因?yàn)樽罱K的產(chǎn)品是不需要編輯器的。其中還包含一些功能鍵,例如視頻的解碼和編碼。

開(kāi)發(fā)工具集:開(kāi)發(fā)工具一部分屬于開(kāi)發(fā)階段,一部分屬于運(yùn)行階段,很多開(kāi)發(fā)工具在運(yùn)行時(shí)需要被執(zhí)行。

支持工具集:面向引擎的周邊功能。是開(kāi)源的,可以進(jìn)行修改。

第三方工具

插件目錄:每個(gè)插件本身都是一個(gè)模塊,插件又提供了可以由外部為Unreal開(kāi)發(fā)額外功能的可能性。

2、虛幻引擎對(duì)VR的功能支持

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面向VR渲染的性能優(yōu)化:VR的畫(huà)面和傳統(tǒng)的輸出在顯示屏上的畫(huà)面是很不一樣的。VR是一個(gè)橢圓形的畫(huà)面,在畫(huà)面四角都有一定的黑邊,導(dǎo)致在不必要的地方耗費(fèi)渲染。使用Unreal可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的硬件,把黑邊遮住,通過(guò)深入檢測(cè),忽略這部分的制作,而不是先渲染完整的畫(huà)面再進(jìn)行去除,實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。

即時(shí)立體渲染

延遲輸入捕獲:引擎做游戲是一幀一幀做的,在每一幀的開(kāi)始獲取輸入的信息,然后引擎通過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)算,再把運(yùn)算結(jié)果送到渲染的計(jì)算工具,最后把渲染的畫(huà)面輸出到眼鏡的畫(huà)面或顯示器的畫(huà)面上。延遲輸入就是說(shuō),在運(yùn)算結(jié)果送入到渲染計(jì)算工具之前,再次讀取當(dāng)前設(shè)備的角度和位置,然后根據(jù)現(xiàn)在的角度和位置渲染畫(huà)面,這樣可以節(jié)省很多時(shí)間。

畸變和反畸變的適配——不同的硬件廠(chǎng)商都會(huì)有不同的畸變,開(kāi)發(fā)者需要根據(jù)參數(shù)對(duì)畫(huà)面進(jìn)行調(diào)整。

對(duì)硬件的兼容:包括硬件和驅(qū)動(dòng)的遷移和性能優(yōu)化以及保持引擎優(yōu)化的特性。

3、如何獲取并開(kāi)始使用虛幻引擎

不同用戶(hù)群可根據(jù)自身需要,下載標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)行版本或源碼版本。

編譯目標(biāo):

Debug——所有引擎最重要的模塊都是以這個(gè)方式存在的

DebugGame——可以調(diào)試自己的項(xiàng)目代碼,引擎的執(zhí)行效率可以更高

Development——所有的東西都是以?xún)?yōu)化的方式呈現(xiàn)

Shipping——面向最終的產(chǎn)品呈現(xiàn)方式,刪掉了很多中間的渲染文件

Test——接近shipping,但是可以打開(kāi)其他功能,例如查看參數(shù)等

——生成實(shí)際游戲

Editor——實(shí)際游戲外還有editor(開(kāi)發(fā)的版本和發(fā)行的版本的區(qū)別)

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4、制作VR內(nèi)容

世界場(chǎng)景比例——游戲通常會(huì)將世界縮小,VR中需要盡量保持原貌,離玩家的距離0.75-3.5米(虛幻單位uu,1uu=1cm)

避免暈動(dòng)癥——保證足夠的幀率、開(kāi)發(fā)人員不適合作為測(cè)試對(duì)象、避免脫離玩家的攝像機(jī)移動(dòng)(一定要移動(dòng)的話(huà),速度修改為正常速度的1/4)、攝像機(jī)的FOV參數(shù)和頭顯設(shè)備匹配。

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(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注后續(xù)公布的公開(kāi)課視頻)

第三位主講人是來(lái)自上海青研科技有限公司的CEO杜煜,他主講的主題是《眼球追蹤技術(shù)在VR中的應(yīng)用》。

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眼球控制技術(shù)的英文名字叫做Eye Tracking,又叫眼動(dòng),或者眼控,用高精度攝像頭捕捉人眼和頭部的圖像,通過(guò)數(shù)字建模和圖像模式識(shí)別計(jì)算人眼所看的精確位置,是一種新的人機(jī)交互方式。

目前,該項(xiàng)技術(shù)的精度用角度表示,可達(dá)到0.5度,如果和屏幕的距離為60cm的話(huà),對(duì)應(yīng)屏幕上的精度為0.5cm左右。

眼控技術(shù)在VR中的應(yīng)用:

眼控游戲。例如在飛機(jī)大戰(zhàn)、射擊等游戲中,因?yàn)殡p手被占用,使用眼控技術(shù),用眼睛鎖定目標(biāo)然后開(kāi)火,可以改善游戲體驗(yàn)。

注視點(diǎn)渲染:隨著VR頭盔顯示器的分辨率越來(lái)越高,對(duì)顯卡性能的要求也越來(lái)越高,增加了制作成本。但因人眼的生理特性,視網(wǎng)膜中央凹附近的區(qū)域是最清晰的,因此可使用眼球追蹤技術(shù)獲取用戶(hù)的注視點(diǎn)位置進(jìn)行注視點(diǎn)渲染,即注視點(diǎn)附近區(qū)域渲染分辨率最高,周邊視野分辨率降低,因此不需整幅高清圖像同步渲染,減輕了顯卡的渲染負(fù)擔(dān)。在顯卡配置一定的情況下,能有效地提高VR視頻幀率和視覺(jué)清晰度,避免眩暈感。

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人機(jī)交互:與觸摸板、頭動(dòng)控制、手勢(shì)、手柄等相比,眼控輸入是VR中全新的交互方式。例如,使用眼控技術(shù)可在淘寶Buy+ VR場(chǎng)景中直接進(jìn)行商品選擇,菜單選擇,甚至實(shí)現(xiàn)用眼睛輸入密碼完成支付。另外還可用眼控附帶的虹膜識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)身份自動(dòng)識(shí)別、虹膜支付。

消費(fèi)者心理和行為研究:使用眼控技術(shù)捕捉消費(fèi)者觀(guān)看貨架的順序以及停留的時(shí)長(zhǎng),對(duì)消費(fèi)者心理和行為進(jìn)行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

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VR廣告:使用眼控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)觀(guān)看偏好定向投放廣告,評(píng)估廣告效果、按廣告的有效觀(guān)看次數(shù)收費(fèi)。

VRCORE虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)者大賽仍在火熱征集開(kāi)發(fā)者作品,看完了講師們精彩的分享,別忘了報(bào)名參賽哦!

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