Σχεδίαση εφαρμογών επαυξημένης πραγματικότητας: Εκκίνηση και περιβάλλον χρήστη

Όταν σχεδιάζετε για επαυξημένη πραγματικότητα (AR), είναι σημαντικό να ακολουθείτε ορισμένες χρήσιμες αρχές σχεδιασμού. Οι αρχές σχεδιασμού είναι ένα σύνολο ιδεών ή πεποιθήσεων που θεωρούνται αληθινές σε όλα τα έργα αυτού του συγκεκριμένου τύπου. Το AR δεν αποτελεί εξαίρεση. Οι αρχές σχεδιασμού συνήθως δημιουργούνται μέσα από χρόνια δοκιμής και λάθους σε ένα πεδίο. Όσο παλαιότερο είναι ένα πεδίο σπουδών, τόσο πιο πιθανό είναι να έχει προκύψει ένα ισχυρό σύνολο αρχών σχεδιασμού γύρω από αυτό το πεδίο για το τι λειτουργεί καλά και τι όχι.

Οι προγραμματιστές εξακολουθούν να καθορίζουν τις αρχές σχεδιασμού που θα βοηθήσουν στην καθοδήγηση του πεδίου AR προς τα εμπρός . Ο τομέας είναι ακόμα πολύ νέος, επομένως αυτές οι βέλτιστες πρακτικές δεν έχουν καθοριστεί. Αυτό κάνει το AR ένα συναρπαστικό πεδίο για εργασία! Είναι παρόμοιο με τις πρώτες μέρες του Διαδικτύου, όπου κανείς δεν ήταν σίγουρος τι θα λειτουργούσε καλά και τι θα έπεφτε στο πρόσωπό του. Ο πειραματισμός ενθαρρύνεται και μπορεί ακόμη και να ανακαλύψετε τον εαυτό σας να σχεδιάζει έναν τρόπο πλοήγησης στο AR που θα μπορούσε να γίνει το πρότυπο που θα χρησιμοποιούν εκατομμύρια άνθρωποι καθημερινά!

Τελικά θα προκύψει ένα ισχυρό σύνολο προτύπων για το AR. Στο μεταξύ, μια σειρά από μοτίβα αρχίζουν να εμφανίζονται γύρω από τις εμπειρίες AR που μπορούν να καθοδηγήσουν τη διαδικασία σχεδιασμού σας.

Εκκίνηση της εφαρμογής AR

Για πολλούς χρήστες, οι εμπειρίες AR εξακολουθούν να αποτελούν νέα περιοχή. Όταν χρησιμοποιείτε μια τυπική εφαρμογή υπολογιστή, βιντεοπαιχνίδι ή εφαρμογή για κινητά, πολλοί χρήστες μπορούν να τα βγάλουν πέρα ​​με ελάχιστες οδηγίες λόγω της εξοικείωσής τους με παρόμοιες εφαρμογές. Ωστόσο, αυτό δεν ισχύει για τις εμπειρίες AR. Δεν μπορείτε απλώς να εισάγετε χρήστες στην εφαρμογή AR σας χωρίς πλαίσιο — αυτή μπορεί να είναι η πρώτη εμπειρία AR που έχουν χρησιμοποιήσει ποτέ. Βεβαιωθείτε ότι καθοδηγείτε τους χρήστες με πολύ σαφείς και άμεσες ενδείξεις σχετικά με τον τρόπο χρήσης της εφαρμογής κατά την αρχική εκκίνηση. Σκεφτείτε το ενδεχόμενο να καθυστερήσετε το άνοιγμα βαθύτερης λειτουργικότητας εντός της εφαρμογής σας έως ότου ένας χρήστης έχει επιδείξει κάποια επάρκεια στα πιο απλά μέρη της εφαρμογής σας.

Πολλές εμπειρίες AR αξιολογούν το περιβάλλον του χρήστη προκειμένου να χαρτογραφήσουν ψηφιακά ολογράμματα στον πραγματικό κόσμο. Η κάμερα στη συσκευή AR πρέπει να δει το περιβάλλον και να χρησιμοποιήσει αυτήν την είσοδο για να προσδιορίσει πού μπορούν να εμφανιστούν τα ολογράμματα AR. Αυτή η διαδικασία προσανατολισμού μπορεί να διαρκέσει κάποιο χρόνο, ειδικά σε κινητές συσκευές, και μπορεί συχνά να διευκολυνθεί με την ενθάρρυνση ενός χρήστη να εξερευνήσει το περιβάλλον του με τη συσκευή του.

Προκειμένου οι χρήστες να αποφύγουν να αναρωτιούνται εάν η εφαρμογή έχει παγώσει κατά τη διάρκεια αυτής της αντιστοίχισης, φροντίστε να εμφανίσετε μια ένδειξη ότι λαμβάνει χώρα μια διαδικασία και ενδεχομένως να προσκαλέσετε τον χρήστη να εξερευνήσει το περιβάλλον του ή να αναζητήσει μια επιφάνεια για να τοποθετήσει την εμπειρία AR. Εξετάστε το ενδεχόμενο εμφάνισης ενός μηνύματος στην οθόνη στον χρήστη που τον καθοδηγεί να κοιτάξει γύρω του το περιβάλλον του. Αυτή η εικόνα εμφανίζει ένα στιγμιότυπο οθόνης από το παιχνίδι iOS Stack AR, που καθοδηγεί έναν χρήστη να μετακινήσει τη συσκευή του στο περιβάλλον του.

Στοίβα AR που καθοδηγεί έναν χρήστη να μετακινήσει την κάμερα στο περιβάλλον.

Οι περισσότερες εφαρμογές AR χαρτογραφούν τον πραγματικό κόσμο μέσω μιας υπολογιστικής διαδικασίας που ονομάζεται ταυτόχρονη τοπική προσαρμογή και χαρτογράφηση (SLAM). Αυτή η διαδικασία αναφέρεται στην κατασκευή και την ενημέρωση ενός χάρτη ενός άγνωστου περιβάλλοντος και στην παρακολούθηση της τοποθεσίας ενός χρήστη μέσα σε αυτό το περιβάλλον.

Εάν η εφαρμογή σας απαιτεί από έναν χρήστη να κινείται στον πραγματικό κόσμο, σκεφτείτε να εισαγάγετε την κίνηση σταδιακά. Θα πρέπει να δοθεί χρόνος στους χρήστες να προσαρμοστούν στον κόσμο AR που έχετε δημιουργήσει προτού αρχίσουν να μετακινούνται. Εάν απαιτείται κίνηση, μπορεί να είναι καλή ιδέα να καθοδηγήσετε τον χρήστη μέσω αυτής κατά την πρώτη εμφάνιση μέσω βελών ή μηνυμάτων κειμένου που τον καθοδηγούν να μετακινηθεί σε ορισμένες περιοχές ή να εξερευνήσει τα ολογράμματα.

Παρόμοια με τις εφαρμογές VR , είναι σημαντικό οι εφαρμογές AR να εκτελούνται ομαλά, προκειμένου να διατηρηθεί η εμβάπτιση των επαυξημένων ολογραμμάτων που υπάρχουν στο πραγματικό περιβάλλον. Η εφαρμογή σας θα πρέπει να διατηρεί σταθερό ρυθμό καρέ 60 καρέ ανά δευτερόλεπτο (fps). Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να βεβαιωθείτε ότι η εφαρμογή σας έχει βελτιστοποιηθεί όσο το δυνατόν περισσότερο. Τα γραφικά, τα κινούμενα σχέδια, τα σενάρια και τα τρισδιάστατα μοντέλα επηρεάζουν τον πιθανό ρυθμό καρέ της εφαρμογής σας. Για παράδειγμα, θα πρέπει να στοχεύσετε σε τρισδιάστατα μοντέλα υψηλότερης ποιότητας που μπορείτε να δημιουργήσετε, διατηρώντας παράλληλα τον αριθμό πολυγώνων αυτών των μοντέλων όσο το δυνατόν χαμηλότερο.

Τα τρισδιάστατα μοντέλα αποτελούνται από πολύγωνα. Γενικά, όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός πολυγώνων ενός μοντέλου, τόσο πιο ομαλά και ρεαλιστικά θα είναι αυτά τα μοντέλα. Ένα χαμηλότερο πλήθος πολυγώνων συνήθως σημαίνει ένα μοντέλο «αποκλειστικότερο» που μπορεί να φαίνεται λιγότερο ρεαλιστικό. Η εύρεση της ισορροπίας μεταξύ ρεαλιστικών μοντέλων, διατηρώντας παράλληλα χαμηλούς αριθμούς πολυγώνων, είναι μια μορφή τέχνης που τελειοποιήθηκε από πολλούς σχεδιαστές παιχνιδιών. Όσο χαμηλότερο είναι το πλήθος πολυγώνων ενός μοντέλου, τόσο πιο αποτελεσματικό θα είναι αυτό το μοντέλο.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει ένα παράδειγμα τρισδιάστατης σφαίρας με υψηλό αριθμό πολυγώνων και χαμηλό αριθμό πολυγώνων. Σημειώστε τη διαφορά στην ομαλότητα μεταξύ του μοντέλου υψηλού πολυγώνου και του μοντέλου χαμηλού πολυγώνου.

Μοντέλα με σφαίρα με υψηλή έναντι χαμηλής πολυπλοκότητας.

Ομοίως, βεβαιωθείτε ότι οι υφές (ή οι εικόνες) που χρησιμοποιούνται στην εφαρμογή σας έχουν βελτιστοποιηθεί. Οι μεγάλες εικόνες μπορούν να προκαλέσουν επιτυχία στην απόδοση της εφαρμογής σας, γι' αυτό κάντε ό,τι μπορείτε για να διασφαλίσετε ότι τα μεγέθη των εικόνων είναι μικρά και ότι οι ίδιες οι εικόνες έχουν βελτιστοποιηθεί. Το λογισμικό AR πρέπει να εκτελέσει έναν αριθμό υπολογισμών που μπορούν να ασκήσουν πίεση στον επεξεργαστή. Όσο καλύτερα μπορείτε να βελτιστοποιήσετε τα μοντέλα, τα γραφικά, τα σενάρια και τα κινούμενα σχέδια, τόσο καλύτερο θα επιτύχετε τον ρυθμό καρέ.

Σχεδιασμός εφαρμογής AR: Λαμβάνοντας υπόψη το περιβάλλον

Το AR έχει να κάνει με τη συγχώνευση του πραγματικού και του ψηφιακού κόσμου. Δυστυχώς, αυτό μπορεί να σημαίνει την παραίτηση από τον έλεγχο του περιβάλλοντος φόντου στο οποίο θα εμφανίζονται οι εφαρμογές σας. Αυτή είναι μια πολύ διαφορετική εμπειρία από ό,τι στο VR, όπου ελέγχετε πλήρως κάθε πτυχή του περιβάλλοντος. Αυτή η έλλειψη ελέγχου στο περιβάλλον AR μπορεί να είναι ένα δύσκολο πρόβλημα να αντιμετωπιστεί, επομένως είναι ζωτικής σημασίας να έχετε κατά νου ζητήματα που μπορεί να προκύψουν σε τυχόν απρόβλεπτα περιβάλλοντα στα οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί η εφαρμογή σας.

Ο φωτισμός παίζει σημαντικό ρόλο στην εμπειρία AR. Επειδή το περιβάλλον ενός χρήστη γίνεται ουσιαστικά ο κόσμος στον οποίο κατοικούν τα μοντέλα AR σας, είναι σημαντικό να αντιδρούν ανάλογα. Για τις περισσότερες εμπειρίες AR, ένα περιβάλλον με μέτρια φωτισμό θα έχει συνήθως την καλύτερη απόδοση. Ένα πολύ φωτεινό δωμάτιο, όπως το άμεσο ηλιακό φως, μπορεί να δυσκολέψει την παρακολούθηση και να ξεπλύνει την οθόνη σε ορισμένες συσκευές AR. Ένα πολύ σκοτεινό δωμάτιο μπορεί επίσης να δυσχεράνει την παρακολούθηση AR, ενώ δυνητικά εξαλείφει μέρος της αντίθεσης των οθονών AR που βασίζονται σε ακουστικά.

Πολλά από τα τρέχοντα ακουστικά AR (για παράδειγμα, το Meta 2 και το HoloLens ) χρησιμοποιούν προβολές για προβολή, έτσι ώστε να μην αποκρύπτουν εντελώς τα φυσικά αντικείμενα. Αντίθετα, τα ψηφιακά ολογράμματα εμφανίζονται ως ημιδιαφανή πάνω τους.

Το AR αφορά τα ψηφιακά ολογράμματα που υπάρχουν στο περιβάλλον με τον χρήστη. Ως εκ τούτου, η περισσότερη χρήση AR βασίζεται στο ότι ο χρήστης μπορεί να μετακινηθεί στον φυσικό του χώρο. Ωστόσο, οι εφαρμογές σας θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε πραγματικούς χώρους όπου ένας χρήστης μπορεί να μην έχει τη δυνατότητα να μετακινηθεί. Σκεφτείτε πώς προορίζεται να χρησιμοποιηθεί η εφαρμογή σας και βεβαιωθείτε ότι έχετε λάβει υπόψη τα πιθανά προβλήματα κινητικότητας των χρηστών σας. Σκεφτείτε να διατηρήσετε όλες τις σημαντικές αλληλεπιδράσεις για την εφαρμογή σας σε κοντινή απόσταση από τους χρήστες σας και σχεδιάστε πώς να χειρίζεστε καταστάσεις που απαιτούν αλληλεπίδραση με ένα ολόγραμμα μακριά από τον χρήστη.

Στον πραγματικό κόσμο, τα αντικείμενα μας παρέχουν ενδείξεις βάθους για να προσδιορίσουμε ακριβώς πού βρίσκεται ένα αντικείμενο στον τρισδιάστατο χώρο σε σχέση με τον εαυτό μας. Τα αντικείμενα AR είναι κάτι περισσότερο από γραφικά είτε προβάλλονται μπροστά στον πραγματικό κόσμο είτε εμφανίζονται πάνω από μια ροή βίντεο του πραγματικού κόσμου. Ως εκ τούτου, πρέπει να δημιουργήσετε τις δικές σας ενδείξεις βάθους για αυτά τα γραφικά για να βοηθήσετε τους χρήστες να γνωρίζουν πού προορίζονται να υπάρχουν αυτά τα ολογράμματα στο διάστημα. Σκεφτείτε πώς να κάνετε οπτικά τα ολογράμματά σας να φαίνονται ότι υπάρχουν στον πραγματικό τρισδιάστατο χώρο με απόφραξη, φωτισμό και σκιά.

Η απόφραξη στα γραφικά υπολογιστή αναφέρεται συνήθως σε αντικείμενα που εμφανίζονται είτε εν μέρει είτε πλήρως πίσω από άλλα γραφικά πιο κοντά στον χρήστη στον τρισδιάστατο χώρο. Η απόφραξη μπορεί να βοηθήσει έναν χρήστη να προσδιορίσει πού βρίσκονται τα στοιχεία στον τρισδιάστατο χώρο σε σχέση το ένα με το άλλο.

Μπορείτε να δείτε ένα παράδειγμα απόφραξης (κύβοι προσκηνίου που μπλοκάρουν εν μέρει την ορατότητα των κύβων φόντου), φωτισμού και σκιάς όλα σε λειτουργία στην παρακάτω εικόνα. Τα σημάδια βάθους της απόφραξης, του φωτισμού και της σκιάς παίζουν ρόλο στο να δώσουν στον χρήστη την αίσθηση του πού «υπάρχουν» τα ολογράμματα στο διάστημα, καθώς και να κάνουν την ολογραφική ψευδαίσθηση να αισθάνεται πιο αληθινή, σαν να υπάρχουν πραγματικά οι κύβοι στο πραγματικό κόσμο και όχι μόνο τον εικονικό.

τρισδιάστατοι ολογραφικοί κύβοι στον πραγματικό κόσμο.