Papildytos realybės programų dizainas: paleidimas ir vartotojo aplinka

Kuriant papildytosios realybės (AR) dizainą, svarbu laikytis kai kurių naudingų projektavimo principų. Dizaino principai yra idėjų ar įsitikinimų rinkinys, kuris laikomas teisingu visuose to konkretaus tipo projektuose. AR nėra išimtis. Projektavimo principai paprastai kuriami per daugelį metų trunkančių bandymų ir klaidų tam tikroje srityje. Kuo senesnė studijų sritis, tuo labiau tikėtina, kad šioje srityje atsirado tvirtų projektavimo principų rinkinys, kas tinka gerai, o kas ne.

Kūrėjai vis dar apibrėžia projektavimo principus, kurie padės nukreipti AR sritį į priekį . Ši sritis dar labai jauna, todėl ši geriausia praktika nėra iškalta akmenyje. Dėl to AR yra įdomi sritis, kurioje reikia dirbti! Tai panašu į ankstyvąsias interneto dienas, kai niekas nebuvo visiškai tikras, kas veiks gerai, o kas kris ant veido. Eksperimentuoti skatinama, ir jūs netgi galite susikurti AR naršymo būdą, kuris galėtų tapti standartu, kurį kasdien naudos milijonai žmonių!

Galų gale atsiras tvirtas AR standartų rinkinys. Tuo tarpu AR srityje pradeda ryškėti keletas modelių, kurie gali padėti jūsų projektavimo procesui.

AR programos paleidimas

Daugeliui vartotojų AR patirtis vis dar yra nauja sritis. Naudodami standartinę kompiuterinę programą, vaizdo žaidimą ar programą mobiliesiems, daugelis vartotojų gali susitvarkyti su minimaliomis instrukcijomis, nes yra susipažinę su panašiomis programomis. Tačiau tai netinka AR patirčiai. Negalite tiesiog įtraukti vartotojų į savo AR programą be konteksto – tai gali būti pirmoji AR patirtis, kurią jie kada nors naudojo. Būtinai nurodykite naudotojams labai aiškius ir tiesioginius nurodymus, kaip naudoti programą pradinio paleidimo metu. Apsvarstykite galimybę susilaikyti nuo didesnių programos funkcijų atvėrimo, kol vartotojas nepademonstruos tam tikrų įgūdžių dirbti su paprastesnėmis programos dalimis.

Daugelis AR patirties įvertina vartotojo aplinką, kad būtų galima susieti skaitmenines hologramas realiame pasaulyje. AR įrenginio kamera turi matyti aplinką ir naudoti šią įvestį, kad nustatytų, kur gali pasirodyti AR hologramos. Šis orientavimosi procesas gali užtrukti, ypač mobiliuosiuose įrenginiuose, ir dažnai jį galima palengvinti skatinant vartotoją tyrinėti aplinką savo įrenginiu.

Kad naudotojai nesusimąstytų, ar programa užstrigo, kol vyksta šis atvaizdavimas, būtinai parodykite, kad vyksta procesas, ir pakvieskite vartotoją tyrinėti aplinką arba ieškoti paviršiaus, kuriame būtų galima pateikti AR patirtį. Apsvarstykite galimybę ekrane parodyti vartotojui pranešimą, nurodantį apsižvalgyti savo aplinkoje. Šiame paveikslėlyje rodoma ekrano kopija iš iOS žaidimo Stack AR, nurodanti vartotojui perkelti įrenginį aplink savo aplinką.

Stack AR nurodo vartotojui perkelti kamerą aplink aplinką.

Dauguma AR programų nubrėžia realų pasaulį per skaičiavimo procesą, vadinamą vienalaikiu lokalizavimu ir atvaizdavimu (SLAM). Šis procesas susijęs su nežinomos aplinkos žemėlapio sudarymu ir atnaujinimu bei vartotojo buvimo vietos toje aplinkoje stebėjimu.

Jei jūsų programa reikalauja, kad vartotojas galėtų judėti realiame pasaulyje, pagalvokite apie judėjimo diegimą palaipsniui. Prieš pradėdami judėti, naudotojams turėtų būti suteikta laiko prisitaikyti prie jūsų sukurto AR pasaulio. Jei reikia judėti, gali būti naudinga nukreipti vartotoją per jį pirmą kartą rodyklėmis arba teksto išnašomis, nurodančiomis pereiti į tam tikras sritis arba tyrinėti hologramas.

Panašiai kaip VR programos , svarbu, kad AR programos veiktų sklandžiai, kad būtų išlaikytas papildytų hologramų, esančių realioje aplinkoje, panardinimas. Jūsų programa turi išlaikyti pastovų 60 kadrų per sekundę (fps) kadrų dažnį. Tai reiškia, kad turite užtikrinti, kad jūsų programa būtų kiek įmanoma optimizuota. Grafika, animacija, scenarijai ir 3D modeliai turi įtakos galimam programos kadrų dažniui. Pavyzdžiui, turėtumėte siekti aukščiausios kokybės 3D modelių, kuriuos galite sukurti, išlaikydami kuo mažesnį tų modelių daugiakampių skaičių.

3D modeliai sudaryti iš daugiakampių. Apskritai, kuo didesnis modelio daugiakampių skaičius, tuo tie modeliai bus sklandesni ir tikroviškesni. Mažesnis daugiakampių skaičius paprastai reiškia „blokuojantį“ modelį, kuris gali atrodyti ne toks tikroviškas. Atrasti pusiausvyrą tarp tikroviškų modelių išlaikant mažą daugiakampių skaičių yra meno forma, kurią ištobulino daugelis žaidimų dizainerių. Kuo mažesnis modelio daugiakampių skaičius, tuo modelis greičiausiai bus našesnis.

Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas 3D sferos su dideliu daugiakampių skaičiumi ir mažu daugiakampių skaičiumi pavyzdys. Atkreipkite dėmesį į aukšto daugiakampio ir žemo daugiakampio modelio lygumo skirtumą.

Didelio polio ir mažo polio sferų modeliai.

Taip pat įsitikinkite, kad jūsų programoje naudojamos tekstūros (arba vaizdai) yra optimizuotos. Dėl didelių vaizdų gali pablogėti programos veikimas, todėl darykite viską, ką galite, kad vaizdo dydžiai būtų maži, o patys vaizdai būtų optimizuoti. AR programinė įranga turi atlikti daugybę skaičiavimų, kurie gali sukelti įtampą procesoriui. Kuo geriau galėsite optimizuoti modelius, grafiką, scenarijus ir animacijas, tuo geresnį kadrų dažnį pasieksite.

AR programos dizainas: atsižvelgiant į aplinką

AR yra skirtas realaus pasaulio ir skaitmeninio pasaulio sujungimui. Deja, tai gali reikšti foninės aplinkos, kurioje bus rodomos jūsų programos, valdymo atsisakymą. Tai gerokai kitokia patirtis nei VR, kur jūs visiškai valdote kiekvieną aplinkos aspektą. Šis AR aplinkos nekontroliavimas gali būti sunkiai sprendžiama problema, todėl labai svarbu nepamiršti problemų, kurios gali kilti dėl bet kokių nenuspėjamų aplinkos, kurioje jūsų programa gali būti naudojama.

Apšvietimas vaidina svarbų vaidmenį kuriant AR patirtį. Kadangi vartotojo aplinka iš esmės tampa pasauliu, kuriame gyvens jūsų AR modeliai, svarbu, kad jie atitinkamai reaguotų. Daugeliui AR funkcijų paprastai geriausiai veikia vidutiniškai apšviesta aplinka. Labai šviesi patalpa, pvz., tiesioginė saulės šviesa, gali apsunkinti stebėjimą ir išplauti kai kurių AR įrenginių ekraną. Labai tamsus kambarys taip pat gali apsunkinti AR sekimą, tuo pačiu gali panaikinti tam tikrą ausinių AR ekranų kontrastą.

Daugelis dabartinių AR ausinių (pavyzdžiui, Meta 2 ir HoloLens ) ekranui naudoja projekcijas, todėl jos visiškai neuždengs fizinių objektų; vietoj to skaitmeninės hologramos ant jų atrodo pusiau permatomos.

AR – tai skaitmeninės hologramos, esančios aplinkoje su vartotoju. Todėl dauguma AR naudojimo priklauso nuo to, kad vartotojas gali judėti savo fizinėje erdvėje. Tačiau jūsų programos gali būti naudojamos realaus pasaulio erdvėse, kur vartotojas gali neturėti galimybės judėti. Apsvarstykite, kaip ketinama naudoti jūsų programą, ir įsitikinkite, kad atsižvelgėte į galimas naudotojų mobilumo problemas. Pagalvokite apie tai, kad visos pagrindinės programos sąveikos būtų pasiekiamos naudotojams, ir planuokite, kaip elgtis situacijose, kai reikia sąveikos su holograma, kuri nepasiekiama vartotojui.

Realiame pasaulyje objektai suteikia mums gylio užuominas, leidžiančias nustatyti, kur objektas yra 3D erdvėje mūsų pačių atžvilgiu. AR objektai yra šiek tiek daugiau nei grafika, projektuojama priešais realų pasaulį arba rodoma realaus pasaulio vaizdo įrašo sklaidos kanalo viršuje. Taigi, jūs turite sukurti savo šios grafikos gylio užuominas, kad naudotojai žinotų, kur šios hologramos turi egzistuoti erdvėje. Apsvarstykite, kaip vizualiai padaryti, kad jūsų hologramos būtų tikrovėje 3D erdvėje su okliuzija, apšvietimu ir šešėliais.

Kompiuterinės grafikos okliuzija paprastai reiškia objektus, kurie iš dalies arba visiškai atsiranda už kitos grafikos, esančios arčiau vartotojo 3D erdvėje. Okliuzija gali padėti vartotojui nustatyti, kur elementai yra 3D erdvėje vienas kito atžvilgiu.

Žemiau esančiame paveikslėlyje galite pamatyti okliuzijos (priekinio plano kubeliai, iš dalies blokuojantys fono kubelių matomumą), apšvietimo ir šešėlių pavyzdį. Okliuzijos, apšvietimo ir šešėlio gylio ženklai vaidina svarbų vaidmenį suteikiant vartotojui jausmą, kur erdvėje „egzistuoja“ hologramos, taip pat leidžia holografinei iliuzijai jaustis tikresnė, tarsi kubai iš tikrųjų egzistuotų tikrovėje. pasaulis, o ne tik virtualus.

3D holografiniai kubeliai realiame pasaulyje.