Дизайн додатків доповненої реальності: запуск і середовище користувача

Розробляючи дизайн для доповненої реальності (AR), важливо дотримуватися деяких корисних принципів дизайну. Принципи проектування — це набір ідей або переконань, які вважаються істинними в усіх проектах цього конкретного типу. AR не є винятком. Принципи проектування зазвичай створюються роками проб і помилок у межах галузі. Чим старшою є область дослідження, тим більша ймовірність, що навколо цієї галузі виник сильний набір принципів проектування щодо того, що працює добре, а що ні.

Розробники все ще визначають принципи проектування, які допоможуть керувати сферою AR . Ця галузь ще дуже молода, тому ці передові практики не закріплені на камені. Це робить AR захоплюючою сферою для роботи! Це схоже на ранні часи Інтернету, коли ніхто не був точно впевнений, що буде добре працювати, а що впаде на обличчя. Експериментування заохочується, і ви навіть можете виявити, що розробите спосіб навігації в AR, який може стати стандартом, який мільйони людей використовуватимуть щодня!

Згодом для AR з’явиться міцний набір стандартів. Тим часом навколо доповненої реальності починає з’являтися ряд моделей, які можуть керувати вашим процесом проектування.

Запуск програми AR

Для багатьох користувачів AR – це все ще нова територія. Використовуючи стандартну комп’ютерну програму, відеоігри чи мобільну програму, багато користувачів можуть обійтися з мінімальними інструкціями, оскільки вони знають подібні програми. Однак це не стосується досвіду AR. Ви не можете просто закинути користувачів у свою програму AR без контексту — це може бути найперший досвід AR, який вони коли-небудь використовували. Обов’язково надайте користувачам чіткі та прямі підказки щодо використання програми під час початкового запуску. Подумайте про те, щоб утриматися від відкриття глибших функцій у вашій програмі, доки користувач не продемонструє певні навички роботи з простішими частинами вашої програми.

Багато досвіду AR оцінюють оточення користувача, щоб відобразити цифрові голограми в реальному світі. Камера на пристрої доповненої реальності повинна бачити оточення та використовувати цей вхід, щоб визначити, де можуть з’явитися голограми AR. Цей процес орієнтації може зайняти деякий час, особливо на мобільних пристроях, і часто його можна полегшити, заохочуючи користувача досліджувати оточення за допомогою свого пристрою.

Щоб користувачі не задавалися питанням про те, чи програма заморожена під час цього зіставлення, не забудьте показати вказівку на те, що відбувається процес, і потенційно запропонуйте користувачеві дослідити його оточення або шукати поверхню для розміщення досвіду AR. Подумайте про те, щоб відобразити користувачеві на екрані повідомлення з інструкцією оглянути навколишнє середовище. На цьому зображенні відображається знімок екрана з гри Stack AR для iOS, який вказує користувачеві переміщати свій пристрій у своєму середовищі.

Стекова доповнена реальність, яка вказує користувачеві переміщати камеру по навколишньому середовищу.

Більшість додатків AR відображають реальний світ за допомогою обчислювального процесу, який називається одночасною локалізацією та відображенням (SLAM). Цей процес відноситься до створення та оновлення карти невідомого середовища та відстеження місцезнаходження користувача в цьому середовищі.

Якщо ваша програма вимагає від користувача переміщення в реальному світі, подумайте про поступове впровадження руху. Користувачам слід дати час адаптуватися до створеного вами світу AR, перш ніж вони почнуть рухатися. Якщо потрібний рух, може бути гарною ідеєю провести користувача через нього при першому появі за допомогою стрілок або текстових виносок, які вказують йому переміщатися до певних областей або досліджувати голограми.

Подібно до програм VR , важливо, щоб програми AR працювали безперебійно, щоб підтримувати занурення доповнених голограм, які існують у реальному середовищі. Ваша програма повинна підтримувати постійну частоту кадрів 60 кадрів на секунду (fps). Це означає, що вам потрібно переконатися, що ваша програма максимально оптимізована. Графіка, анімація, сценарії та 3D-моделі впливають на потенційну частоту кадрів вашої програми. Наприклад, ви повинні прагнути до найякісніших 3D-моделей, які ви можете створити, зберігаючи кількість полігонів у цих моделях якомога меншою.

3D-моделі складаються з багатокутників. Загалом, чим вище кількість полігонів у моделі, тим плавнішими та реалістичнішими будуть ці моделі. Менша кількість полігонів, як правило, означає «блоковану» модель, яка може виглядати менш реалістичною. Знайти баланс між реалістичними моделями, зберігаючи при цьому низьку кількість полігонів, — це мистецтво, вдосконалене багатьма ігровими дизайнерами. Чим менше кількість полігонів у моделі, тим ефективнішою буде модель.

На зображенні нижче показано приклад тривимірної сфери з великою кількістю полігонів і низьким числом полігонів. Зверніть увагу на різницю в плавності між моделлю з високим полігоном і моделлю з низьким полігоном.

Високополітичні та низькополігональні моделі сфери.

Подібним чином переконайтеся, що текстури (або зображення), які використовуються у вашій програмі, оптимізовані. Великі зображення можуть спричинити зниження продуктивності вашої програми, тому робіть усе можливе, щоб забезпечити малий розмір зображень, а самі зображення були оптимізовані. Програмне забезпечення AR має виконати ряд розрахунків, які можуть створити навантаження на процесор. Чим краще ви зможете оптимізувати свої моделі, графіку, сценарії та анімацію, тим кращої частоти кадрів ви досягнете.

Дизайн додатка AR: враховуючи навколишнє середовище

AR – це поєднання реального та цифрового світу. На жаль, це може означати відмову від контролю над фоновим середовищем, у якому будуть відображатися ваші програми. Це зовсім інший досвід, ніж у віртуальній реальності, де ви повністю контролюєте кожен аспект навколишнього середовища. Ця відсутність контролю над середовищем AR може бути важкою проблемою для вирішення, тому важливо пам’ятати про проблеми, які можуть виникнути через будь-які непередбачувані середовища, в яких може використовуватися ваш додаток.

Освітлення відіграє важливу роль у доповненій реальності. Оскільки середовище користувача, по суті, стає світом, у якому живуть ваші моделі AR, важливо, щоб вони відповідним чином реагували. У більшості випадків AR помірно освітлене середовище зазвичай працює найкраще. Дуже світле приміщення, наприклад, прямі сонячні промені, може ускладнити відстеження та вимити дисплей на деяких пристроях AR. Дуже темна кімната також може ускладнити відстеження AR, потенційно усуваючи деяку контрастність дисплеїв AR на основі гарнітур.

Багато з сучасних гарнітур AR (наприклад, Meta 2 і HoloLens ) використовують проекції для відображення, тому вони не будуть повністю приховувати фізичні об’єкти; натомість цифрові голограми виглядають напівпрозорими поверх них.

AR – це все про цифрові голограми, які існують у середовищі користувача. Таким чином, більшість використання AR зумовлено тим, що користувач може пересуватися своїм фізичним простором. Однак ваші програми можна використовувати в реальному світі, де користувач може не мати можливості пересуватися. Подумайте, як планується використовувати вашу програму, і переконайтеся, що ви врахували потенційні проблеми з мобільністю ваших користувачів. Подумайте про те, щоб усі основні взаємодії для вашої програми були в межах досяжності ваших користувачів, і сплануйте, як впоратися з ситуаціями, які потребують взаємодії з голограмою, поза досяжністю користувача.

У реальному світі об’єкти дають нам сигнали глибини, щоб визначити, де знаходиться об’єкт у тривимірному просторі відносно нас самих. Об’єкти AR – це трохи більше, ніж графіка, яка проектується перед реальним світом або відображається поверх відеоканал реального світу. Таким чином, вам потрібно створити власні підказки глибини для цієї графіки, щоб допомогти користувачам знати, де ці голограми мають існувати в космосі. Подумайте, як візуально зробити так, щоб ваші голограми виглядали як присутні в реальному 3D-просторі з оклюзією, освітленням і тінню.

Оклюзія в комп’ютерній графіці зазвичай відноситься до об’єктів, які частково або повністю з’являються позаду іншої графіки ближче до користувача в тривимірному просторі. Оклюзія може допомогти користувачеві визначити, де знаходяться елементи в тривимірному просторі відносно один одного.

На зображенні нижче ви можете побачити приклад оклюзії (куби переднього плану частково блокують видимість кубів фону), освітлення та тіні. Сигнали глибини оклюзії, освітлення та тіні відіграють певну роль у тому, щоб дати користувачеві відчуття того, де голограми «існують» у просторі, а також роблять голографічну ілюзію більш реальною, ніби кубики насправді існують у реальному. світ, а не лише віртуальний.

3D голографічні куби в реальному світі.