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。


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