XSION 2016 跨界創新國際論壇 Day 2 - 如何設計高沉浸感的 VR 體驗（Unity / 羅志達 大中華區 Product Evangelist）

如何設計高沉浸感的 VR 體驗

Unity / 羅志達 大中華區 Product Evangelist 

羅志達說，今年號稱是「VR 元年」，但事實上切入的人實際上都是開發者，因此，目前 Unity 官方支援以及整合 SDK 的設備包含：Oculus Rift, MS Hololens, Gear VR, Playstation VR, Google Daydream, HTC Vive，購買的人，也大多是開發者，還不是真正的終端消費者。

VR 真正的目標使用者（end-user），對於 VR 的期待遠高於研發層次，因此，VR 的製程中，很重要的是把美術設計的內容提升上來，例如，有無導入「全域光照」，視覺上的精緻度就差很多。

目前 VR 的裝置，沈浸感越重，設備越多。Mobile VR 較便利也容易普及，而 PC VR 則可以提升品質與效能。身為開發者，則需要依據自身所追求的「沈浸感」作為取捨的需求。PC VR 會透過「有線」是不得已的，需要透過傳輸線將頭部轉動的訊號傳送回電腦運算，但以使用體驗來說，「有線」對沈浸感始終是一種傷害。

人體對 VR 的體驗相當敏銳，VR 是一個嘗試模擬全感官的裝置，因此，「VR 更需要所見即所得」，換言之，若是預期使用者可活動的範圍是方圓十公尺，則 VR 的場景設計，就不要超過十公尺，才能讓使用者「相信」、「有膽子接受」VR 的體驗，才能提高沈浸感，並且「讓玩家信任你的場景」。

除了「所見即所得」，更重要的是考慮到「人體和加速度與速度的關係」。一般看電腦時，人可以看到周遭環境，即使螢幕上高速移動，大腦依然可以依據周遭環境訊號校正人體所感受到的速度感。而在 VR 場景中，由於人體對加速度非常有感，因此大腦接收到「加速度」的訊號，則會開始詢問五感是否真正有加速度，若大腦接收到的視覺訊號與五感無法平衡協調，則會造成暈眩感。

基於人體在 VR 體驗上的限制，VR 開發分為兩個流派：其一是「所見即所得」，僅只運用可活動的範圍設計場景，紐約的 VR 體驗服務 Ghostbusters 是包含空間都加入設計範圍的經典案例。另外一個流派則是從 game design 出發，希望可以極盡所能的讓使用者體驗「打破空間」的感覺。

羅志達提及，設計上，只要避免「強迫移動人體」，採用「傳送」的場景更替方式，就可以顯著降低暈眩感。研發設計上，可以參考 Budget Cuts 作為範例。

加強沈浸感的方法，還有「隱藏你的控制器，使用真的工具」。HTC Vive 就是一個顯而易見的例子，手的位置可以被偵測，並且在螢幕上顯示，使用者可以在 VR 場景中「拿取」畫面上的槍（搖桿），甚至可以透過可顯示相對位置的雙手搖桿進行需要拉弓的射箭遊戲，也可以嘗試加強力回饋，例如把搖桿插入實際的槍械模型中讓使用者操作。

但這些都需要在開發時期就考慮進去。

提到 VR 中的 UI，羅志達說，事實上，在講求沈浸感的 VR 場景中，「最好不要製作 UI」。因為 VR 沈浸感的重點，是「運用真實世界的內容，讓使用者相信那個場景」，UI 就會降低真實性。但若是設計科技感的 UI，羅志達以鋼鐵人的頭盔場景為例，則有幾個原則可以嘗試：

1. 一定要是 3D 空間的 UI，絕對不能做成 2D 層的（例如，血條固定在左上角，但使用者事實上視角會一直維持在中心點，若 UI 在左上角，必須要斜眼才能看到）。
2. 聲音不只能傳達音感，也能傳達觸感。在做 VR 時，當怪物從正前方衝出來時，音效可以從正前方的重低音喇叭傳送，可以透過重低音的震動觸感加強對距離的體驗。
3. 不要嘗試在沒有輔助設備的狀況下，嘗試造假重力感。「腳不移動」的場景，例如摩托車、開車、騎馬等，因為不牽涉到行走的真實感，較容易設計。若是跟重力有關的場景，例如雲霄飛車，就儘量用外在的輔助設備，真實模擬出「甩動」的重力感。

回歸現實面，若是 VR 為了提升沈浸感、真實感，必須要讓使用者穿戴許多輔助設備，則準備時間就會拉長。若是以付費的體驗服務來說，準備時間長，體驗人次就會少，需要據此計算營運成本。

羅志達實際走訪提到大陸的 VR 體驗消費市場，實際運作起來的體驗服務，其實還會面臨硬體故障、操作失誤等零零總總的問題。

VR 除了娛樂性體驗，同時也可以作為「恐懼症治療」的手段，僅止透過「視覺」的模擬便可以進行心理治療。例如治療自閉症，可以透過 VR 環境模擬人際互動場景，讓患者逐漸客服恐懼症。同樣的做法，也可以運用在懼高症、不敢游泳等心理上的障礙，透過 VR 擬真，讓患者逐步適應，最終「願意接受真正的治療」。

就人體感知的現狀來說，從技術層面出發， CG 需要做到每秒 60 張 ，而 VR 需要做到每秒 90 張，才能創造出基本的體驗場景。

設計上最終產出的場景是需要很多後製的，包含反射、光影等，有非常多的模擬方式。www.ArchVizPRO.com 是一個運用 unity 開發的成功專案，同時可以支援 Vive 與 Oculus，是設計沈浸場景一個很好的範例。

Foveated rendering

眼球中心的焦點位置，是焦距最清楚的，周遭事實上是模糊的。眼球沒有鏡頭那麼銳利，人的腦袋是類比式而非數位式，腦袋會不斷透過外在資訊，糾正眼睛所看到的影像。因此，若我們把眼球焦點的原理，運用到 VR 演算法裏，可以大大提升裝置運算的效能，例如只有場景的中心點是實際上算出來的，其餘部分都用快取等方式處理，大約可以提升 80% 的效能 - 這部分的演算法 Daydream 有在處理。

即時渲染動畫 Rendered in real time in unity

現在的 VR 很講究環境，目前的觀影方式是坐在固定位置上，看著固定的螢幕。未來的電影工業一定會改變，電影可以使用每秒 60 張的做法來呈現畫面，而觀影者可以頭戴 VR 眼鏡，從自己想看的任何角度去觀看/體驗電影，甚至進行互動。

當然是 CG 電影在 VR 上的發展一定會快於傳統電影。