Osvědčené postupy a principy návrhu virtuální reality

Navrhování pro virtuální realitu (VR) je na rozdíl od jiných návrhů aplikací. Pohlcující povaha VR představuje zcela nový soubor výzev. Při navrhování pro VR zvažte následující body a osvědčené postupy .

Návrh VR: Poskytuje uživateli kontrolu

Základním principem VR je poskytnout uživatelům kontrolu nad svým okolím. V reálném životě mají uživatelé plnou kontrolu nad tím, jak se pohybují a jak vnímají svět kolem sebe. Když uživatelé „ztratí kontrolu“ v reálném životě, je to tehdy, když se jejich pohyby a vnímání světa kolem nich již zdánlivě neshodují. Tento pocit lze přirovnat k pocitu opilosti nebo k tomu, čemu se běžně říká simulátorová nemoc .

Nemoci ze simulátoru byste se měli za každou cenu vyhnout – uživatelé to nenávidí a odradí je od vašeho produktu VR. Chcete zajistit, aby vaši uživatelé měli vždy pocit kontroly. Jejich pohyb by měl být vždy zrcadlen pohybem ve virtuálním prostředí. Navíc byste nikdy neměli uživateli odebírat ovládání. Nechcete uživatele pohybovat, aniž by jeho akce tento pohyb spustily.

Také neotáčejte ani nepřemisťujte pohled uživatele na virtuální prostředí. Je-li potřeba přemístění, je vhodné na okamžik slábnout do černé a poté slábnout zpět do přemístěného prostředí. I když to není optimální, vyblednutí do černé (samozřejmě vyvolané akcí uživatele) a zpět může být způsob, jak přemístit uživatelské prostředí, aniž by váš uživatel měl pocit, že se vzdal kontroly.

Pochopení lokomoce ve VR zážitcích

Lokomoce ve VR musí být ještě elegantně vyřešena. Jednou ze silných stránek VR je schopnost vytvářet působivá prostředí, která chce uživatel prozkoumat. Nezáleží však na tom, jak působivé prostředí je, pokud se uživatel nemůže pohnout, aby jej prozkoumal.

Pokud je vaše prostředí více než jen statické prostředí, musíte uživatelům umožnit pohyb po vašem prostoru. Můžete vytvořit metodu, aby se uživatel mohl pohybovat vpřed pomocí standardní metody bez VR, jako je joystick, ale tento druh pohybu je vhodný k vyvolání nevolnosti. Má tendenci vyvolat pocit zrychlení, což zase vyvolá nemoc simulátoru.

Při přidávání pohybu do aplikace pro VR se zeptejte sami sebe, jak pohyb vylepšuje uživatelský zážitek z VR . Zbytečný pohyb může uživatele dezorientovat. Zaměření se na to, jakou hodnotu přidává pohyb k zážitku, může pomoci posílit vaši aplikaci VR.

Mnoho aplikací najde způsoby, jak se uživatelé mohou opřít o nějaký druh stroje nebo platformy a poté přesunout samotnou platformu spíše než uživatele. To může pomoci zmírnit některé potenciální problémy simulátorové nemoci, zvláště pokud uživatel zůstane sedět.

Pro VR zážitky v měřítku místnosti je „teleportace“ jedním ze současných standardů pro plynule se pohybující uživatele na velké vzdálenosti ve virtuálních světech. Uživatel zamíří na místo, kam by se chtěl přesunout, objeví se nějaká grafika, která definuje cílový cíl, a pak uživatel spustí teleportaci.

Tento obrázek ukazuje, jak se může uživatel v náhlavní soupravě Vive teleportovat po domácí scéně Vive. Podržením touchpadu se uživateli zobrazí grafika definující, kam se bude teleportovat, pokud je teleportace spuštěna. Uživatel se pak může rozhodnout spustit událost teleportace, přesunout ji na nové místo, nebo událost teleportace zrušit.

Vizuál teleportace domácí scény HTC Vive.

Locomotion je velmi vyvíjející se osvědčený postup pro VR, který bude vyžadovat spoustu zkoumání toho, co pro vaši aplikaci funguje nejlépe. Vývojáři aplikací implementují a vylepšují tuto mechaniku mnoha způsoby.

Robo Recall, hra pro Oculus Rift, umožňuje uživateli určit směr, kterému bude čelit, když dorazí na své místo teleportace, místo toho, aby ho jen teleportoval přímo na místo, kterým směrem se aktuálně dívá. Budget Cuts, hra od vydavatele Neat Corp, dává uživateli možnost nahlédnout do svého cíle a toho, jak se bude tvářit, než se teleportuje, čímž odstraňuje zmatek, který může často nastat, když se uživatel teleportuje na nové místo.

A teleportace není jedinou dostupnou metodou lokomoce. Mnoho aplikací nabízí uživatelům standardní „chůze“ pohyb. Plynulá lokomoce nebo klouzání virtuálními prostředími bez trhaného zrychlení může pomoci udržet určité ponoření do standardní metody pohybu s minimalizací některých potenciálních spouštěcích „nemocí ze simulátoru“.

Zkoumají se i jiná řešení pro pohyb v omezeném prostoru. Přesměrovaná chůze řízená saccade je metoda přesměrování uživatelů od skutečných překážek, která uživatelům umožňuje procházet velké virtuální scény na malém fyzickém prostoru. Při přesměrování sakády je virtuální scéna mírně otočena způsobem neviditelným pro uživatele, což způsobí, že uživatel mírně změní svou chůzi v reakci na změny digitální scény. Například při použití této metody si uživatel může myslet, že jde v digitálním světě po přímce, ale ve fyzickém světě je veden po mnohem kruhovější cestě.

Rozsáhlý pohyb ve VR je mechanika, která ještě nebyla zcela vyřešena. Často se používá teleportace, ale je to jen jedno z mnoha možných řešení pohybu. Pokud vaše aplikace vyžaduje pohyb, projděte si další aplikace a jejich metody pohybu a zjistěte, co podle vás dává smysl. Možná jste to vy, kdo přijde s novým standardem pohybu pro zážitky ve VR!

Návrh VR: Poskytování zpětné vazby od uživatelů

V reálném světě se činy člověka obvykle setkávají s nějakou zpětnou vazbou, vizuální nebo jinou. I když máte zavřené oči, dotyk horkého sporáku poskytuje hmatovou zpětnou vazbu pocitu pálení. Chyťte hozený míč a ucítíte plácnutí míče do dlaně a váhu míče ve vaší ruce. Dokonce i něco tak jednoduchého, jako je uchopení za kliku nebo klepnutí prstem na klávesu počítače, poskytuje hmatovou zpětnou vazbu vašemu nervovému systému.

VR zatím nemá metodu, jak plně realizovat hmatovou zpětnou vazbu, ale stále můžete najít způsoby, jak poskytnout zpětnou vazbu uživateli. Pokud je na zařízení VR , na které cílíte, k dispozici haptická zpětná vazba (prostřednictvím vibrací ovladače nebo podobně), může pomoci zlepšit pohlcující zážitek uživatele. Zvuk může také pomoci upozornit uživatele na akce (například když uživatel klikne na tlačítko). Poskytnutím těchto zvukových a haptických podnětů spolu s vašimi vizuálními prvky může vaše prostředí VR vypadat působivější a pomoci upozornit uživatele, když došlo k nějaké akci.

Sledování pohledu uživatele v designu VR

Vědět, kde je střed pohledu uživatele, je nezbytnou součástí interakcí VR, zejména v současných verzích displejů namontovaných na hlavě (HMD), které neposkytují sledování očí. Mnoho aplikací VR se při výběru spoléhá na pohled uživatele. Abyste mohli využít pohled, možná budete chtít poskytnout vizuální pomůcku, jako je nitkový kříž, který uživateli pomůže zaměřit se na objekty. Zaměřovací mřížky jsou typicky vizuálně odlišné od zbytku prostředí, aby vynikly, ale jsou dostatečně malé a nenápadné, aby neodváděly pozornost uživatele od zbytku aplikace. Zaměřovací kříže by měly spouštět určitý druh indikace pro uživatele, jaké prvky jsou v prostředí interaktivní.

Obrázek níže ukazuje záměrný kříž používaný pro výběr v aplikaci PGA TOUR VR Live společnosti PGA. Bez ovladačů pohybu umožňuje záměrný kříž uživateli vidět, jakou interaktivní položku by měl její pohled spouštět.

Zaměřovač používaný v PGA Tour VR Live.

V závislosti na vaší konkrétní implementaci VR se můžete také rozhodnout zobrazit záměrný kříž pouze tehdy, když je uživatel blízko objektů, se kterými může interagovat. To umožňuje, aby uživatelovo zaměření nebylo rušeno dodatečnými vizuálními informacemi záměrného kříže, když se soustředí na věci, se kterými nemůže v tuto chvíli interagovat.

Ne každá VR aplikace potřebuje síťku. Při použití pohybových ovladačů k výběru nebo interakci s objekty mimo dosah uživatele se nitkový kříž obvykle vyřadí ve prospěch laserového ukazovátka a kurzoru pro výběr. Můžete pouze zobrazit kurzor, ale je lepší zobrazit kombinaci virtuálního modelu ovladače, laserového paprsku a kurzoru dohromady. Díky tomu si uživatelé všimnou pohybového ovladače a kurzoru, pomáhá sdělovat úhel laserového paprsku a poskytuje uživateli zpětnou vazbu v reálném čase a intuitivní pocit, jak může orientace pohybového ovladače ovlivnit vstup paprsku a kurzoru. .

Obrázek níže zobrazuje pohybový ovladač a laserové ukazovátko používané ve scéně domovské nabídky Google Daydream.

Laserové ukazovátko ve scéně domovské nabídky Google Daydream.

Předcházení nemoci simulátoru v designu VR

Simulátorová nemoc je pocit nevolnosti způsobený nesouladem mezi fyzickými a vizuálními pohybovými podněty uživatele. V nejjednodušším případě vám vaše oči mohou říct, že se hýbete, ale vaše tělo s tím nesouhlasí. Nic nepřiměje uživatele opustit vaši aplikaci rychleji než pocit nemoci ze simulátoru.

Existuje řada způsobů, jak se vyhnout nemoci simulátoru.

• Udržujte snímkovou frekvenci aplikace. Šedesát snímků za sekundu (fps) je obecně považováno za minimální snímkovou frekvenci, ve které by aplikace VR měly běžet, aby se uživatelům předešlo onemocnění simulátorem. Pokud vaše aplikace běží s frekvencí nižší než 60 snímků za sekundu, musíte najít způsoby, jak se vrátit na rychlost alespoň 60 snímků za sekundu. Udržování této obnovovací frekvence je pravděpodobně tím nejdůležitějším tipem, který je třeba dodržovat, i když to znamená ořezat další části vaší aplikace.
• Udržujte nepřetržité sledování hlavy. Sledování hlavy ve VR znamená, že aplikace nepřetržitě sleduje pohyb vaší hlavy a tyto pohyby se odrážejí ve virtuálním prostředí. Vyrovnání pozice virtuálního světa vaší aplikace s pohyby hlavy uživatele v reálném světě je životně důležité, abyste se vyhnuli nemoci simulátoru. I malá pauza při sledování pohybů uživatele může vyvolat nevolnost.
• Vyvarujte se zrychlení. V reálném světě naše těla zaznamenají zrychlení mnohem více než pohyb konstantní rychlostí. Když cestujete v autě rychlostí 65 mph po dálnici, nemusíte se cítit jinak, než kdybyste seděli na lavičce v parku. Vaše tělo však rozhodně cítí rozdíl ve zrychlení z nuly na 65 mph.

Zrychlení nebo zpomalení v reálném světě poskytuje koncovému uživateli vizuální změnu i pocit pohybu. VR však poskytuje pouze vizuální aktualizaci. Tento nedostatek pocitu pohybu ve VR může vyvolat nemoc simulátoru. Vyhněte se zrychlování nebo zpomalování uživatele ve VR. Pokud je vyžadován pohyb v prostoru, snažte se udržet uživatele v pohybu konstantní rychlostí.

• Vyhněte se položkám s pevným zobrazením. Jakákoli grafika, která se „zafixuje“ k pohledu uživatele, může vyvolat pocit nevolnosti. Obecně platí, že ve VR ponechejte všechny objekty ve 3D, místo abyste opravovali jakékoli položky na 2D obrazovku uživatele.

Další doporučené postupy pro VR ke zvážení

Zde je několik dalších užitečných doporučených postupů pro použití barev, zvuků a textu, které všechny mohou ovlivnit uživatelské prostředí VR:

• Jasné barvy a prostředí: Představte si ten pocit, když opustíte potemnělé divadlo a vyjdete ven do jasného slunečného dne. Zjistíte, že si chráníte oči před záři slunce, mžouráte a čekáte, až si oči zvyknou. Ve VR lze stejný pocit vyvolat rychlou změnou jakékoli tmavé scény na scénu jasnou.

Okamžitá změna jasu z tmavé na světlou může uživatele obtěžovat a dezorientovat, a na rozdíl od vykročení do ostrého slunečního světla, kdy si uživatel v náhlavní soupravě nemá žádný způsob, jak si chránit oči před oslněním. Vyhněte se prudkým nebo rychlým změnám mezi tmavšími scénami a světlejšími scénami nebo položkami.

Extrémně jasné barvy a scény může být obtížné sledovat po delší dobu a může způsobit únavu očí vašich uživatelů. Při vytváření zážitků mějte na paměti barevné palety scén a položek.

• Zvuk na pozadí: Aplikace VR by měly být pohlcující. V reálném světě hraje zvuk velkou roli při určování prostředí. Od rušných zvuků rušné ulice přes bílý šum a zvuky na pozadí kancelářského prostředí až po ozvěnu ticha temné jeskyně, často stačí k popisu prostředí samotné zvukové signály. Nezapomeňte zvážit, jakou roli ve vašich zážitcích bude hrát nejen zvuk založený na událostech (například zvukové spouštěče při interakci uživatele), ale také zvuk na pozadí.
• Textový vstup a výstup: Ve VR jsou uživatelé obklopeni vizuálními informacemi z prostředí. Přidání velkých bloků textu do tohoto prostředí může uživatele přetížit vstupem. Pokud je to možné, nepoužívejte velké bloky textu s malým písmem. Obvykle jsou preferovány krátké textové úryvky vykreslené velkým písmem.

Podobně může být pro uživatele ve VR obtížné vložit velké množství textu. Textové zadávání ve VR ještě nebylo zcela vyřešeno. Pokud je zadávání textu požadavkem vaší aplikace, pečlivě zvažte, jak k tomu může dojít v prostoru VR.