Σχεδιασμός για εικονική και επαυξημένη πραγματικότητα: Εργαλεία και λογισμικό

Εάν σκοπεύετε να σχεδιάσετε για εικονική πραγματικότητα (VR) ή επαυξημένη πραγματικότητα (AR), θα χρειαστείτε τα κατάλληλα εργαλεία και λογισμικό. Είτε επιλέγετε παραδοσιακά εργαλεία σχεδίασης είτε έτοιμα μοντέλα όταν σχεδιάζετε για VR και AR, θα πρέπει να έχετε κατά νου τον χρήστη . Συνεχίστε να διαβάζετε για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα εργαλεία σχεδίασης VR και AR.

Παραδοσιακά εργαλεία σχεδίασης για VR και AR

Αυτή τη στιγμή στην αγορά κυκλοφορούν μια σειρά από δημοφιλή τρισδιάστατα προγράμματα γραφικών υπολογιστών. Κανένα από αυτά τα εργαλεία δεν δημιουργήθηκε ειδικά με γνώμονα την ανάπτυξη περιεχομένου για VR ή AR, αλλά σχεδόν όλα μεταβαίνουν αρκετά απρόσκοπτα σε αυτήν την εργασία. Αυτά τα προγράμματα γραφικών δημιουργήθηκαν για τη δημιουργία τρισδιάστατων γραφικών από το κουτί, επομένως η χρήση τους για τη δημιουργία τρισδιάστατων γραφικών για εμπειρίες VR ή AR είναι ένα φυσικό βήμα.

Τα 3ds Max, Cinema 4D, Maya και Modo είναι όλα παραδείγματα εφαρμογών 3D γραφικών με πλήρεις δυνατότητες, ποικίλες που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να δημιουργήσετε τρισδιάστατα γραφικά και μοντέλα. Στη συνέχεια, μπορείτε να εξαγάγετε αυτά τα μοντέλα σε μια μορφή που το περιβάλλον ανάπτυξής σας μπορεί να κατανοήσει ως μέρος της ροής εργασίας 3D. Ανάλογα με τις ανάγκες σας, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει εισαγωγή μεμονωμένων μοντέλων για τα περιβάλλοντά σας, εισαγωγή ολόκληρων σκηνών που έχουν δημιουργηθεί σε αυτά τα πακέτα 3D ή ακόμα και απόδοση και εισαγωγή εικόνων 360 μοιρών για εισαγωγή στο περιβάλλον ανάπτυξής σας μόνο ως υφή.

Οι φωτογραφίες 360 μοιρών χρησιμοποιούνται συχνά για εμπειρίες VR. Όταν συζητάτε για φωτογραφίες 360 μοιρών, μπορεί να ακούσετε όρους όπως ισοορθογώνια προβολή ή κύβος. Αυτοί οι όροι αναφέρονται σε διάφορους τρόπους για το πώς μια εικόνα μπορεί να προβληθεί για εμφάνιση σε 360 μοίρες. Μια εικόνα cubemap είναι μια εικόνα που αποτελείται από έξι τετράγωνα πρόσωπα εικόνας που αντιπροσωπεύουν μια άποψη από μία από τις έξι προοπτικές: πάνω, κάτω, αριστερά, δεξιά, προς τα εμπρός ή προς τα πίσω. Μια ισοορθογώνια εικόνα είναι μια εικόνα που αποτελείται από ένα μόνο πρόσωπο εικόνας που περιέχει ολόκληρη την εικόνα 360 μοιρών, προκαλώντας μεγαλύτερη παραμόρφωση όσο πλησιάζετε στους πόλους (πάνω και κάτω) της εικόνας. Και όλο και περισσότεροι τύποι προβολής ορίζονται.

Η Google ανακοίνωσε πρόσφατα εικόνες "equi-angular" , οι οποίες επιδιώκουν να λύσουν ορισμένες από τις ελλείψεις των εικόνων equirectangular ή cubemap.

Όταν προβάλλετε μια εικόνα ισο-ορθογώνιας ή κυβικού χάρτη σε 2D, μπορεί να παρατηρήσετε ότι φαίνεται λίγο περίεργο. Οι ισοορθογώνιες εικόνες φαίνονται τεντωμένες στο επάνω και στο κάτω μέρος, ενώ οι κυβικοί χάρτες εμφανίζονται χωρισμένοι σε έξι τετράγωνες εικόνες. Σε περιβάλλοντα εικονικής πραγματικότητας, αυτές οι εικόνες «προβάλλονται» σε τρισδιάστατα μοντέλα (ισοδύναμες εικόνες σε μια σφαίρα, κυβικοί χάρτες σε έναν κύβο) όπου εμφανίζονται ως κανονικά περιβάλλοντα 360 μοιρών σε έναν χρήστη σε αυτό το περιβάλλον.

Αυτή η εικόνα απεικονίζει τις διαφορές μεταξύ μιας ισοορθογώνιας εικόνας στα αριστερά και μιας εικόνας κυβικού χάρτη στα δεξιά. Αν και μπορεί να φαίνονται παράξενες ως εικόνες 2D, όταν προβάλλονται στην εσωτερική σφαίρα ή τον κύβο, αντίστοιχα, αυτές οι εικόνες εμφανίζονται «σωστές» σε έναν χρήστη του οποίου η όψη είναι τοποθετημένη μέσα στη σφαίρα ή τον κύβο.

Παραδείγματα εικόνων ισο-ορθογώνιων και κυβικών εικόνων.

Κάθε μία από αυτές τις εφαρμογές έχει ένα διαφορετικό σύνολο δυνατών σημείων που αξίζει να έχετε κατά νου καθώς αξιολογείτε τις επιλογές σας για τη δημιουργία γραφικών για την εφαρμογή VR/AR. Για παράδειγμα, η μοντελοποίηση στο 3ds Max είναι απίστευτα ισχυρή, ενώ τα κινούμενα σχέδια στη Μάγια και στον Κινηματογράφο θεωρούνται πολύ δυνατά και γρήγορα. Αξιολογήστε πώς θα χρησιμοποιήσετε κάθε πακέτο και βρείτε την πλατφόρμα που ταιριάζει καλύτερα στην κατεύθυνση της δημιουργίας περιουσιακών στοιχείων σας.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει το Modo σε χρήση.

Το περιβάλλον χρήστη του Modo για τρισδιάστατη μοντελοποίηση.

Κάθε εργαλείο 3D είναι διαφορετικό, αλλά τα βασικά είναι πολύ παρόμοια. Αυτή η εικόνα δείχνει μια διαφορετική διεπαφή εργαλείων μοντελοποίησης, το Blender, για σύγκριση.

UI του Blender.

Αν σας ενδιαφέρει να βουτήξετε στον κόσμο της τρισδιάστατης μοντελοποίησης για VR, ενημερώστε ότι τα νερά μπορεί να είναι πολύ βαθιά! Μην αποθαρρύνεστε αν χρειάζεται λίγος χρόνος για να μάθετε τρισδιάστατα μοντέλα, ακόμα κι αν είστε ισχυρός χρήστης άλλων προγραμμάτων. Η μετάβαση από τον κόσμο 2D της οθόνης σε έναν κόσμο 3D μπορεί να είναι δύσκολη ακόμη και για τους πιο έμπειρους καλλιτέχνες 2D γραφικών. Στη δισδιάστατη εργασία, πρέπει να απεικονίσετε μόνο την πλευρά που βλέπει ο χρήστης. Στο 3D για VR/AR, πρέπει να συγκεντρωθείτε σε όλες τις πλευρές ενός αντικειμένου, επειδή οποιαδήποτε πλευρά μπορεί να καταλήξει να παρουσιαστεί στον χρήστη. Συνεχίστε να το δουλεύετε! Το 3D είναι παντού στον σημερινό κόσμο. Αυτά τα σύνολα δεξιοτήτων έχουν μεγάλη ζήτηση και η ζήτηση θα αυξάνεται μόνο καθώς αυξάνονται και τα VR και AR.

Μπορεί να υπάρχουν μειονεκτήματα σε ορισμένα από τα προγράμματα μοντελοποίησης 3D υψηλότερης ισχύος. Το λογισμικό τρισδιάστατης μοντελοποίησης είναι εργασία έντασης επεξεργαστή — πολλά από τα προγράμματα απαιτούν έναν αρκετά ισχυρό υπολογιστή για να τρέξουν. Πολλά από αυτά τα προγράμματα μπορεί επίσης να είναι ακριβά στην αγορά και να διατηρούνται ενημερωμένα. Τα περισσότερα από αυτά έχουν δοκιμαστικές περιόδους (συνήθως 30 ημέρες) κατά τις οποίες μπορείτε να τα κατεβάσετε και να τα δοκιμάσετε για να δείτε αν είναι κατάλληλα για εσάς. Συχνά, ωστόσο, 30 ημέρες δεν είναι αρκετές για να ξεκαθαρίσουν ακόμη και την επιφάνεια του τι μπορούν να κάνουν αυτά τα προγράμματα.

Εάν μόλις αρχίζετε να μαθαίνετε τρισδιάστατα μοντέλα, σχεδόν οποιοδήποτε πρόγραμμα 3D μπορεί να σας διδάξει τα βασικά. Τα περισσότερα από αυτά τα προγράμματα μοιράζονται παρόμοια χαρακτηριστικά ή ορολογία, επομένως η εκμάθηση των βασικών από ένα πρόγραμμα μπορεί να μεταφέρει δεξιότητες σε άλλα προγράμματα. Ορισμένα από τα προγράμματα διαθέτουν εκδόσεις "φοιτητικό", "ελαφρύ" ή "indie", οι οποίες είναι είτε πλήρεις είτε ελαφρώς μειωμένες εκδόσεις του λογισμικού τους που μπορούν να αγοραστούν ή να εγγραφούν σε πολύ χαμηλότερη τιμή από τις πλήρεις εκδόσεις.

Εάν καμία από αυτές τις επιλογές δεν είναι διαθέσιμη για εσάς, υπάρχουν επίσης διαθέσιμες δωρεάν εκδόσεις λογισμικού 3D. Οι λύσεις στο πρόγραμμα περιήγησης, όπως το Sketchup Free, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία και την εξαγωγή μοντέλων σε VR ή AR. Μια πιο ολοκληρωμένη λύση για χρήστες που θέλουν να ξεπεράσουν τα ελαστικά ενός επαγγελματικού πακέτου μοντελοποίησης χωρίς το σχετικό κόστος ενός πακέτου μοντελοποίησης 3D υψηλής τεχνολογίας είναι το Blender. Το Blender είναι μια δωρεάν σουίτα τρισδιάστατης μοντελοποίησης ανοιχτού κώδικα. Είναι cross-platform και προσαρμοσμένο ώστε να λειτουργεί καλά ακόμα και σε παλαιότερους, λιγότερο ισχυρούς υπολογιστές.

Η κοινότητα του Blender είναι μεγάλη και ποικιλόμορφη και υπάρχουν πολλά διαθέσιμα σεμινάρια για την εκμάθηση του Blender — από τον ίδιο τον ιστότοπο του Blender, στο YouTube, έως το Blender For LuckyTemplates (Wiley) . Για εκείνους που μόλις ξεκινούν την 3D μοντελοποίηση, το Blender είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να δοκιμάσετε τα νερά και να ξεκινήσετε το ταξίδι σας.

Αφού δημιουργήσετε μια βασική γραμμή δεξιοτήτων για την τρισδιάστατη μοντελοποίηση, μπορείτε να αποφασίσετε αν θέλετε να προχωρήσετε σε ένα από τα άλλα εργαλεία μοντελοποίησης. Εάν σκοπεύετε να εργαστείτε στον κλάδο σε ένα στούντιο ή πρακτορείο, ερευνήστε τι σύνολο εργαλείων χρησιμοποιούν συνήθως αυτά τα στούντιο. Το Blender είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για την εκμάθηση 3D μοντελοποίησης, αλλά πολλά στούντιο προτιμούν να εργάζονται με ένα από τα εργαλεία υψηλότερης ισχύος, όπως το Maya ή το 3ds Max και συχνά έχουν μια ροή εργασίας προσαρμοσμένη σε ένα συγκεκριμένο σύνολο εργαλείων.

Εργαλεία σχεδίασης που βασίζονται σε VR/AR

Τα τρισδιάστατα προγράμματα που αναφέρονται παραπάνω δημιουργήθηκαν κυρίως πριν από την πρόσφατη άνοδο του VR/AR. Με την άνοδο του VR και του AR, αυτά τα εργαλεία έχουν αρχίσει να προσαρμόζονται σε αυτές τις νέες ροές εργασίας. Το 3ds Max Interactive, για παράδειγμα, είναι μια μηχανή εικονικής πραγματικότητας που επεκτείνει το 3ds Max για να βοηθήσει τους μη προγραμματιστές να δημιουργήσουν γρήγορα εμπειρίες εικονικής πραγματικότητας σε κινητά, υπολογιστές και δωμάτιο σε κλίμακα.

Ωστόσο, έχει επίσης αυξηθεί τα νέα εργαλεία που καλύπτονται ειδικά για το σχεδιασμό σε VR. Εργαλεία όπως το Google Blocks και το Oculus Medium είναι κορυφαία παραδείγματα εργαλείων που έχουν κατασκευαστεί ειδικά για τη δημιουργία και την κοινή χρήση τρισδιάστατων μοντέλων σε περιβάλλον VR.

Αυτά τα προγράμματα διαφέρουν πολύ από την παραδοσιακή εφαρμογή μοντελοποίησης 3D, καθώς επικεντρώνονται ειδικά σε μοντέλα VR. Αυτές οι εφαρμογές απαιτούν συγκεκριμένο υλικό ( HTC Vive ή Oculus Rift για Google Blocks, Oculus Rift για Oculus Medium) και χρησιμοποιούν τους ελεγκτές κίνησης αυτών των συσκευών υλικού για τη γλυπτική και τη δημιουργία τρισδιάστατων μοντέλων σε έναν εικονικό κόσμο. Στη συνέχεια, μπορείτε να εξαγάγετε τα μοντέλα για χρήση σε μια παραδοσιακή μηχανή μοντελοποίησης 3D ή απευθείας στο περιβάλλον ανάπτυξης VR ή AR.

Αυτήν τη στιγμή, το Blocks είναι λίγο λιγότερο πλήρες από το Medium. Ωστόσο, η απλότητα των Blocks καθιστά πολύ πιο εύκολο για τους νέους χρήστες να παραλάβουν γρήγορα. Μπορεί να βρείτε τον εαυτό σας να χρησιμοποιεί ένα εργαλείο όπως το Blocks για τη γρήγορη δημιουργία πρωτοτύπων τρισδιάστατων αντικειμένων για τροποποίηση σε άλλες τρισδιάστατες εφαρμογές. Πιθανότατα θα βιώσετε μια πιο απότομη καμπύλη μάθησης προτού νιώσετε άνετα να εργάζεστε στο Medium. Ωστόσο, θα μπορείτε να μεταφέρετε τα μοντέλα σας πολύ μέσα στο Medium χωρίς να χρειάζεστε άλλα εργαλεία.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει τα εργαλεία και τις παλέτες που είναι διαθέσιμες για έναν χρήστη στη διεπαφή Google Blocks VR. Το τρισδιάστατο μοντέλο πηγαδιού που εμφανίζεται είναι του Don Carson και είναι διαθέσιμο στο Google Poly, το κατάστημα της Google για τρισδιάστατα τεχνουργήματα που δημιουργούνται στα εργαλεία της, όπως Blocks ή Tilt Brush.

Διεπαφή Google Blocks VR.

Αυτές οι εφαρμογές προσφέρουν έναν εντελώς νέο τρόπο σκέψης και δημιουργίας τρισδιάστατων μοντέλων. Όπως πολλά πράγματα στον κόσμο VR και AR, είναι ακόμα νωρίς για αυτές τις εφαρμογές και οι βέλτιστες πρακτικές και ιδέες εξακολουθούν να εμφανίζονται. Η εργασία σε VR για τρισδιάστατη μοντελοποίηση θα μπορούσε γρήγορα να γίνει το de facto πρότυπο για τη δημιουργία 3D στοιχείων, ειδικά 3D στοιχείων που θα χρησιμοποιηθούν σε ρυθμίσεις VR ή AR. Πριν από το VR, οι σχεδιαστές και οι καλλιτέχνες έπρεπε να εγκλιματιστούν στη δημιουργία τρισδιάστατων στοιχείων στον δισδιάστατο κόσμο μιας οθόνης υπολογιστή. Με την άνοδο του VR και του AR, η δυνατότητα να βλέπετε τα στοιχεία 3D σας να υλοποιούνται πλήρως σε ένα περιβάλλον 3D ενώ εργάζεστε σε αυτά αλλάζει το παιχνίδι.

Έτοιμα μοντέλα για σχεδιασμό VR και AR

Τα προκατασκευασμένα μοντέλα χρησιμοποιούνται σε όλες τις βιομηχανίες, από την ανάπτυξη παιχνιδιών έως τις αρχιτεκτονικές αποδόσεις έως τις επιλεγμένες ταινίες. Ακόμη και με ένα πλήρες προσωπικό 3D στη διάθεσή σας, μπορείτε συχνά να εξοικονομήσετε χρόνο χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο από έναν από αυτούς τους πόρους ως σημείο εκκίνησης. Όπως και ο πραγματικός κόσμος, τα περιβάλλοντα εικονικής πραγματικότητας συχνά πρέπει να γεμίζουν με «πράγματα». Διαφορετικά, μπορεί να αισθάνονται σκοτεινά και άδεια. Πολλά στούντιο χρησιμοποιούν μοντέλα από τοποθεσίες όπως αυτές για να συμπληρώσουν στοιχεία φόντου στο περιβάλλον τους, ενώ συγκεντρώνουν την ομάδα γραφικών τους στη δημιουργία των μοντέλων, κάτι που μπορεί να είναι το κύριο επίκεντρο της εφαρμογής τους.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, ιστότοποι όπως το CGTrader ή το TurboSquid μπορεί να είναι πολύ χρήσιμοι. Αυτοί οι ιστότοποι προσφέρουν μοντέλα 3D υψηλής ποιότητας που κυμαίνονται από απλά μοντέλα εφάπαξ έως εξαιρετικά λεπτομερή περιβάλλοντα και οτιδήποτε ενδιάμεσο. Εάν έχετε ανάγκη για ένα μοντέλο, πιθανότατα υπάρχει ένα μοντέλο διαθέσιμο σε έναν από αυτούς τους ιστότοπους που καλύπτει την ανάγκη σας ή τουλάχιστον μπορεί να σας βοηθήσει να ξεκινήσετε.

Σχεδόν οποιοσδήποτε οποιουδήποτε επιπέδου δεξιοτήτων μπορεί να πουλήσει μοντέλα σε αυτούς τους ιστότοπους, γεγονός που δημιουργεί μια πολύ μεγάλη αγορά. Οδηγεί επίσης σε μεγάλη απόκλιση στην ποιότητα και την τιμή των περιουσιακών στοιχείων. Λοιπόν, ο αγοραστής προσέξτε: Βεβαιωθείτε ότι καταλαβαίνετε ακριβώς τι λαμβάνετε πριν κάνετε λήψη. Ακόμα κι αν δεν ενδιαφέρεστε για την τρισδιάστατη μοντελοποίηση, πρέπει να ξέρετε τι να αναζητάτε κατά τη λήψη στοιχείων για την εφαρμογή σας. Πρέπει να κατανοήσετε πράγματα όπως το πλήθος πολυγώνων, οι τύποι αρχείων 3D και η υφή για να διασφαλίσετε ότι τα στοιχεία που κάνετε λήψη θα λειτουργήσουν για την εφαρμογή σας.

Το Google Poly έχει αναδειχθεί ως μια ενδιαφέρουσα επιλογή για δωρεάν μοντέλα. Με το Tilt Brush και το Google Blocks, η Google έλαβε μέτρα για να διευκολύνει τη δημιουργία τρισδιάστατων τεχνουργημάτων. Η Google έχει προσθέσει σε αυτό με το Poly, ένα one-stop shop για χρήστες που αναζητούν τρισδιάστατα αντικείμενα ή σκηνές που έχουν δημιουργηθεί από χρήστες που χρησιμοποιούν Tilt Brush και Blocks.

Επειδή πολλά από τα μοντέλα στο Poly δημιουργούνται από Blocks, τα μοντέλα είναι γενικά απλά και χαμηλά πολύγωνα, τα οποία μπορεί να μην λειτουργούν στυλιστικά για κάθε σενάριο. Ωστόσο, μπορούν να είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να συμπληρώσετε γρήγορα σκηνές VR ή AR με τρισδιάστατα αντικείμενα και τα μοντέλα χαμηλής ποιότητας μπορούν να σας βοηθήσουν να διασφαλίσετε ότι η απόδοση των εμπειριών σας VR ή AR δεν θα επιβραδυνθεί από μοντέλα υψηλού πολυγώνου με μεγαλύτερη ένταση πόρων . Αυτή η εικόνα δείχνει τη διαδικασία αναζήτησης και προβολής τρισδιάστατων αντικειμένων στον ιστότοπο του Google Poly.

Η διεπαφή Google Poly για αναζήτηση και περιήγηση μοντέλων.