Navrhování pro virtuální a rozšířenou realitu: Nástroje a software

Pokud plánujete navrhovat pro virtuální realitu (VR) nebo rozšířenou realitu (AR), budete potřebovat správné nástroje a software. Ať už při navrhování pro VR a AR zvolíte tradiční návrhářské nástroje nebo hotové modely, musíte mít na paměti uživatele . Pokračujte ve čtení, abyste se dozvěděli více o nástrojích pro návrh VR a AR.

Tradiční návrhářské nástroje pro VR a AR

V současné době je na trhu řada oblíbených 3D počítačových grafických programů. Žádný z těchto nástrojů nebyl vytvořen speciálně s ohledem na vývoj obsahu pro VR nebo AR, ale téměř všechny přecházejí k tomuto úkolu poměrně hladce. Tyto grafické programy byly vytvořeny za účelem vytvoření 3D grafiky ihned po vybalení, takže jejich využití k vytvoření 3D grafiky pro zážitky ve VR nebo AR je přirozeným krokem.

3ds Max, Cinema 4D, Maya a Modo jsou příklady plnohodnotných, různorodých 3D grafických aplikací, které můžete použít k vytváření 3D grafiky a modelů. Tyto modely pak můžete exportovat do formátu, kterému vaše vývojové prostředí rozumí jako součást vašeho 3D pracovního postupu. V závislosti na vašich potřebách to může znamenat import jednotlivých modelů pro vaše prostředí, import celých scén vytvořených v těchto 3D balíčcích nebo dokonce vykreslení a import 360stupňových snímků, které budou přeneseny do vašeho vývojového prostředí jako samotná textura.

Pro zážitky ve VR se často používají 360stupňové fotografie. Při diskuzi o 360stupňových fotkách můžete zaslechnout pojmy jako ekvidaktulární projekce nebo krychlová mapa. Tyto termíny označují různé způsoby, jak může být obraz promítán pro zobrazení v 360 stupních. Obraz krychlové mapy je obrázek, který se skládá ze šesti čtvercových obrazových ploch, které představují pohled z jedné ze šesti perspektiv: nahoru, dolů, doleva, doprava, dopředu nebo dozadu. Rovnoúhlý obraz je obraz skládající se z jedné jediné obrazové plochy obsahující celý 360stupňový obraz, což způsobuje větší zkreslení, čím blíže se blížíte k pólům (horní a spodní) obrazu. A stále se definuje více typů projekce.

Google nedávno oznámil „rovnoúhlé“ obrázky , které se snaží vyřešit některé nedostatky obrázků rovnoúhlých nebo krychlových map.

Když si prohlížíte equirectangular nebo cubemap image ve 2D, můžete si všimnout, že to vypadá trochu zvláštně. Rovnoúhlé obrázky se zdají být nahoře a dole roztažené, zatímco mapy krychle vypadají rozdělené do šesti čtvercových obrázků. V prostředí VR se tyto obrazy „promítají“ do 3D modelů (ekvidaktulární obrázky na kouli, mapy krychle na krychli), kde se uživateli v daném prostředí jeví jako normální 360stupňová prostředí.

Tento obrázek ilustruje rozdíly mezi ekvidaktulárním obrázkem vlevo a obrázkem krychlové mapy vpravo. I když se jako 2D obrázky mohou zdát podivné, při promítání na vnitřní kouli nebo krychli se tyto obrázky zdají „správné“ uživateli, jehož pohled je umístěn uvnitř koule nebo krychle.

Příklady equirectangular a cubemap obrázků.

Každá z těchto aplikací má jinou sadu silných stránek, které stojí za to mít na paměti, když hodnotíte své možnosti pro vytváření grafiky pro vaši aplikaci VR/AR. Například modelování v 3ds Max je neuvěřitelně robustní, zatímco animace v Maya a Cinema jsou považovány za velmi výkonné a rychlé. Vyhodnoťte, jak budete jednotlivé balíčky využívat, a najděte platformu, která nejlépe odpovídá směru vytváření vašeho majetku.

Obrázek níže ukazuje Modo v použití.

Uživatelské rozhraní Modo pro 3D modelování.

Každý 3D nástroj je jiný, ale základy jsou velmi podobné. Tento obrázek ukazuje různé rozhraní modelovacích nástrojů, Blender, pro srovnání.

Uživatelské rozhraní mixéru.

Pokud se chcete ponořit do světa 3D modelování pro VR, mějte na paměti, že vody mohou být velmi hluboké! Nenechte se odradit, pokud se naučit 3D modelování zabere trochu času, i když jste zkušeným uživatelem jiných programů. Přechod z 2D světa obrazovky do 3D světa může být obtížný i pro ty nejzkušenější 2D grafiky. Při práci ve 2D si musíte zobrazit pouze stranu obrácenou k uživateli. Ve 3D pro VR/AR se musíte soustředit na všechny strany objektu, protože kterákoli strana se může ukázat uživateli. Pokračujte v práci! 3D je v dnešním světě všude. Tyto sady dovedností jsou velmi žádané a poptávka poroste pouze s růstem VR a AR.

Některé výkonnější programy pro 3D modelování mohou mít nevýhody. Software pro 3D modelování je práce náročná na procesor – mnoho programů vyžaduje ke svému běhu poměrně výkonný počítač. Nákup a udržování mnoha z těchto programů může být také drahé. Většina z nich má zkušební období (obvykle 30 dní), během kterých si je můžete stáhnout a vyzkoušet, abyste zjistili, zda jsou pro vás to pravé. Často je však 30 dní stěží dostačujících na to, aby se ani poškrábal povrch toho, co tyto programy dokážou.

Pokud se právě začínáte učit 3D modelování, téměř každý 3D program vás může naučit základy. Většina těchto programů sdílí podobné rysy nebo terminologii, takže učení se základům z jednoho programu může přenést dovednosti do jiných programů. Některé z programů mají „studentské“, „light“ nebo „nezávislé“ verze, což jsou buď plné nebo mírně zmenšené verze jejich softwaru, které lze zakoupit nebo předplatit za mnohem nižší cenu než plné verze.

Pokud nemáte žádnou z těchto možností, jsou k dispozici také bezplatné verze 3D softwaru. Řešení v prohlížeči, jako je Sketchup Free, lze použít k vytváření a exportu modelů do VR nebo AR. Plnohodnotnějším řešením pro uživatele, kteří chtějí nakopnout pneumatiky z profesionálního modelovacího balíčku bez souvisejících nákladů na špičkový 3D modelovací balíček, je Blender. Blender je bezplatná a open source sada pro 3D modelování. Je multiplatformní a přizpůsobený tak, aby dobře fungoval i na starších, méně výkonných počítačích.

Komunita Blenderu je velká a různorodá a je k dispozici mnoho návodů, jak se Blender naučit – od samotného webu Blenderu přes YouTube až po Blender For LuckyTemplates (Wiley) . Pro ty, kteří s 3D modelováním teprve začínají, je Blender skvělý způsob, jak otestovat vody a začít svou cestu.

Poté, co si vytvoříte základní linii dovedností pro 3D modelování, můžete se rozhodnout, zda chcete přejít k některému z dalších modelovacích nástrojů. Pokud plánujete pracovat v oboru ve studiu nebo agentuře, prozkoumejte, jakou sadu nástrojů tato studia obvykle používají. Blender je skvělý nástroj pro výuku 3D modelování, ale mnoho studií preferuje práci s některým z výkonnějších nástrojů, jako je Maya nebo 3ds Max, a často mají pracovní postup přizpůsobený konkrétní sadě nástrojů.

Návrhářské nástroje založené na VR/AR

Výše zmíněné 3D programy byly vytvořeny hlavně před nedávným vzestupem VR/AR. S nástupem VR a AR se tyto nástroje začaly přizpůsobovat těmto novým pracovním postupům. Například 3ds Max Interactive je engine VR, který rozšiřuje 3ds Max a pomáhá nevývojářům rychle vytvářet zážitky z VR na mobilních zařízeních, počítačích a v místnostech.

Došlo však také k nárůstu nových nástrojů speciálně zaměřených na navrhování ve VR. Nástroje jako Google Blocks a Oculus Medium jsou ukázkovými příklady nástrojů vytvořených speciálně pro vytváření a sdílení 3D modelů v prostředí VR.

Tyto programy se výrazně liší od tradičních aplikací 3D modelování v tom, že se zaměřují konkrétně na modely VR. Tyto aplikace vyžadují specifický hardware ( HTC Vive nebo Oculus Rift pro Google Blocks, Oculus Rift pro Oculus Medium) a využívají pohybové ovladače těchto hardwarových zařízení k vyřezávání a vytváření 3D modelů ve virtuálním světě. Poté můžete modely exportovat pro použití v tradičním 3D modelovacím enginu nebo přímo do vašeho vývojového prostředí VR nebo AR.

Blocks v současnosti působí o něco méně plnohodnotně než Medium; jednoduchost Blocks však novým uživatelům výrazně usnadňuje rychlé vyzvednutí. Možná zjistíte, že používáte nástroj jako Blocks pro rychlé prototypování 3D objektů pro úpravy v jiných 3D aplikacích. Pravděpodobně zažijete strmější křivku učení, než se budete cítit pohodlně při práci ve středním; budete však moci své modely vzít daleko do prostředí Medium, aniž byste potřebovali další nástroje.

Obrázek níže ukazuje nástroje a palety dostupné pro uživatele v rozhraní Google Blocks VR. Zobrazený 3D model studny pochází od Dona Carsona a je k dispozici na Google Poly, obchodě Google pro 3D artefakty vytvořené v jejich nástrojích, jako jsou Blocks nebo Tilt Brush.

Rozhraní Google Blocks VR.

Tyto aplikace nabízejí zcela nový způsob myšlení a vytváření 3D modelů. Stejně jako mnoho věcí ve světě VR a AR je pro tyto aplikace stále brzy a osvědčené postupy a nápady se stále objevují. Práce ve VR pro 3D modelování by se mohla rychle stát de facto standardem pro vytváření 3D aktiv, zejména 3D aktiv, které budou využity v nastaveních VR nebo AR. Před VR se museli designéři a umělci aklimatizovat na vytváření 3D aktiv ve 2D světě počítačové obrazovky. Se vzestupem VR a AR možnost vidět vaše 3D aktiva plně realizovaná ve 3D prostředí při práci na nich mění hru.

Hotové modely pro VR a AR design

Předpřipravené modely se používají ve všech odvětvích, od vývoje her přes architektonická ztvárnění až po hrané filmy. I když máte k dispozici kompletní 3D personál, můžete často ušetřit čas tím, že jako výchozí bod použijete model z jednoho z těchto zdrojů. Stejně jako skutečný svět je i prostředí VR často potřeba zaplnit „věcí“; jinak se mohou cítit ponuré a prázdné. Mnoho studií používá modely z webů, jako jsou tyto, k vyplnění položek na pozadí ve svých prostředích a zároveň soustředí svůj grafický tým na vytváření modelů, což může být hlavním cílem jejich aplikace.

V těchto případech mohou být velmi užitečné stránky jako CGTrader nebo TurboSquid . Tyto stránky nabízejí vysoce kvalitní 3D modely, které sahají od jednoduchých jednorázových modelů až po vysoce detailní prostředí a vše mezi tím. Pokud potřebujete model, na jedné z těchto stránek je pravděpodobně k dispozici model, který pokryje vaši potřebu nebo vám může alespoň pomoci začít.

Na těchto stránkách může prodávat modely téměř kdokoli jakékoli úrovně dovedností, což vytváří velmi velký trh. To také vede k velkým rozdílům v kvalitě a ceně aktiv. Takže, kupující pozor: Před stažením se ujistěte, že přesně rozumíte tomu, co získáváte. I když se sami o 3D modelování nezajímáte, musíte vědět, na co se při stahování dat pro vaši aplikaci zaměřit. Musíte porozumět věcem, jako jsou počty polygonů, typy 3D souborů a texturování, abyste zajistili, že stahované položky budou pro vaši aplikaci fungovat.

Google Poly se ukázal jako zajímavá volba pro bezplatné modely. Pomocí Tilt Brush a Google Blocks podnikl Google kroky k usnadnění vytváření 3D artefaktů. Google k tomu přidal Poly, jednotné kontaktní místo pro uživatele, kteří hledají 3D objekty nebo scény vytvořené uživateli pomocí Tilt Brush and Blocks.

Protože mnoho modelů v Poly je generováno z bloků, modely jsou obecně jednoduché a nízké polygony, které nemusí stylisticky fungovat pro každý scénář. Mohou však být skvělým způsobem, jak rychle naplnit scény VR nebo AR 3D objekty, a modely s nízkými poly mohou pomoci zajistit, že výkon vašich zážitků ve VR nebo AR nebude zpomalován vysoce na zdroje náročnými modely s vysokým polygonem. . Tento obrázek ukazuje proces vyhledávání a prohlížení 3D objektů na webu Google Poly.

Rozhraní Google Poly pro vyhledávání a procházení modelů.