Найкращі методи та принципи дизайну віртуальної реальності

Проектування для віртуальної реальності (VR) відрізняється від інших дизайнів додатків. Захоплюючий характер VR ставить перед собою цілий новий набір проблем. Розробляючи дизайн для віртуальної реальності, зверніть увагу на наступні моменти та передові методи .

Дизайн VR: надання контролю користувачеві

Основний принцип VR – надання користувачам контролю над навколишнім середовищем. У реальному житті користувачі повністю контролюють, як вони рухаються та сприймають навколишній світ. Коли користувачі «втрачають контроль» у реальному житті, здається, що їхні рухи та сприйняття навколишнього світу більше не збігаються. Це відчуття можна прирівняти до відчуття алкогольного сп’яніння або того, що зазвичай називають симуляторною хворобою .

Треба уникати симуляторної хвороби будь-якою ціною — користувачі її ненавидять, і це відштовхне їх від вашого продукту віртуальної реальності. Ви хочете, щоб ваші користувачі завжди відчували контроль. Їхні рухи завжди повинні відображатися рухом у віртуальному середовищі. Крім того, ви ніколи не повинні вилучати контроль у користувача. Ви не хочете переміщувати користувача, якщо його дії не викликають цей рух.

Крім того, не повертайте та не змінюйте положення погляду користувача на віртуальне середовище. Якщо потрібно змінити позицію, рекомендуємо на мить згасити до чорного, а потім повернутися до зміненого середовища. Хоча це не оптимально, перехід до чорного кольору (звісно, ​​викликаний дією користувача) і його повернення може бути способом змінити розташування середовища користувача без відчуття, ніби він відмовився від контролю.

Розуміння локомоції у VR

Локомоція у VR ще не витончено вирішена. Однією з сильних сторін віртуальної реальності є здатність створювати привабливі середовища, які користувач хоче досліджувати. Але не має значення, наскільки привабливим є середовище, якщо користувач не може рухатися, щоб досліджувати його.

Якщо ваш досвід — це не просто статичний, сидячий досвід, вам потрібно дозволити користувачам пересуватися вашим простором. Ви можете створити метод для користувача, щоб рухатися вперед, використовуючи стандартний, не VR метод, наприклад джойстик, але такий вид руху може викликати нудоту. Це має тенденцію викликати відчуття прискорення, що, у свою чергу, викликає симуляторну хворобу.

Додаючи рух до програми VR, запитайте себе, як рух покращує досвід VR користувача . Непотрібні рухи можуть дезорієнтувати користувачів. Зосередження уваги на тому, яку цінність рух додає до досвіду, може допомогти покращити ваш додаток VR.

Багато програм знаходять способи, щоб користувачі були заземлені на якійсь машині чи платформі, а потім переміщали саму платформу, а не користувача. Це може допомогти полегшити деякі з потенційних проблем симулятора, особливо якщо користувач залишається сидіти.

Для використання віртуальної реальності в масштабі кімнати «телепортація» є одним із сучасних стандартів для плавного переміщення користувачів на великі відстані у віртуальних світах. Користувач націлює на те місце, куди він хотів би переміститися, з’являється якась графіка, яка визначає цільове призначення, а потім користувач запускає телепортацію.

На цьому зображенні показано, як користувач у гарнітурі Vive може телепортуватися навколо домашньої сцени Vive. Якщо утримувати сенсорну панель натиснутою, користувачеві відобразиться графіка, яка визначає, куди вона буде телепортуватися, якщо спрацює телепортація. Після цього користувач може запустити подію телепортації, перемістити її на нове місце або скасувати подію телепортації.

Телепортація домашньої сцени HTC Vive.

Locomotion — це найкраща практика для віртуальної реальності, що розвивається, і для того, щоб знайти найкраще підходить для вашої програми, знадобиться багато досліджень. Розробники програм впроваджують і вдосконалюють цю механіку кількома способами.

Гра Robo Recall для Oculus Rift дозволяє користувачеві визначати напрямок, у який він зіткнеться, коли він прибуде до місця телепортації, замість того, щоб просто телепортувати його прямо до місця, у якому б напрямку він зараз не дивився. Budget Cuts, гра від видавця Neat Corp, дає користувачеві можливість зазирнути до місця призначення та того, як він зіткнеться, перш ніж телепортується, усуваючи плутанину, яка часто виникає, коли користувач телепортується в нове місце.

І телепортація — не єдиний доступний метод пересування. Багато програм пропонують користувачам стандартне «ходяче» пересування. Плавне пересування або ковзання по віртуальному середовищу без різкого прискорення може допомогти зберегти деяке занурення в стандартний метод пересування зі зведеними до мінімуму деякими потенційними тригерами «симуляторної хвороби».

Також досліджуються інші рішення для пересування в обмеженому просторі. Переспрямована ходьба, керована саккадою, — це метод перенаправлення користувачів від реальних перешкод, що дозволяє користувачам долати великі віртуальні сцени в невеликому фізичному просторі. При саккадному перенаправленні віртуальна сцена злегка повертається невидимим для користувача способом, що змушує користувача трохи змінювати свою ходьбу у відповідь на зміни цифрової сцени. Наприклад, використовуючи цей метод, користувач може подумати, що він йде по прямій лінії в цифровому світі, але у фізичному світі він веде набагато більш круговий шлях.

Масштабний рух у VR – це механіка, яка ще не повністю розгадана. Телепортація часто використовується, але це лише одне з багатьох можливих рішень для руху. Якщо ваша програма вимагає руху, перегляньте інші програми та їхні методи пересування та подивіться, що, на вашу думку, має сенс. Можливо, ви навіть придумаєте новий стандарт руху для VR!

Дизайн VR: надання зворотного зв’язку користувачам

У реальному світі дії людини зазвичай супроводжуються певним зворотним зв’язком, візуальним чи іншим. Навіть із закритими очима дотик до гарячої плити забезпечує тактильний зворотний зв’язок, як відчуття печіння. Зловіть кинутий м’яч, і ви відчуєте присмак м’яча об свою долоню і вагу м’яча в руці. Навіть те, що таке просте, як схоплення дверної ручки або постукування пальцем по клавіші комп’ютера, забезпечує тактильний зворотний зв’язок з вашою нервовою системою.

VR ще не має методу для повної реалізації тактильного зворотного зв’язку, але ви все ще можете знайти способи надати зворотній зв’язок користувачеві. Якщо доступний на пристрої віртуальної реальності, на який ви націлюєтеся, тактильний зворотний зв’язок (через вібрацію контролера або подібне) може допомогти покращити захоплюючий досвід користувача. Аудіо також може допомогти сповістити користувача про дії (наприклад, коли користувач натискає кнопку). Надання цих аудіо та тактильних сигналів поряд із візуальними елементами може допомогти зробити ваше середовище віртуальної реальності більш захоплюючим і допоможе сповістити користувача про дії.

Слідкуйте за поглядом користувача в дизайні VR

Знання того, де зосереджено погляд користувача, є необхідною частиною взаємодії VR, особливо в поточних версіях наголовних дисплеїв (HMD), які не забезпечують стеження за очима. Багато додатків VR покладаються на погляд користувача для вибору. Щоб використовувати погляд, ви можете надати наочну допомогу, наприклад, сітку, щоб допомогти користувачеві націлюватися на об’єкти. Прицільні сітки, як правило, візуально відрізняються від решти середовища, щоб виділитися, але досить маленькі та ненав’язливі, щоб не відвернути увагу користувача від решти програми. Сітки повинні викликати певну вказівку для користувача щодо того, які елементи інтерактивні в середовищі.

На зображенні нижче показано сітку, яка використовується для вибору в програмі PGA TOUR VR Live. Без контролерів руху прицільна сітка дозволяє користувачеві бачити, який інтерактивний предмет повинен викликати її погляд.

Сітка, яка використовується в PGA Tour VR Live.

Залежно від конкретної реалізації VR, ви також можете вибрати відображення сітки, лише коли користувач знаходиться поблизу об’єктів, з якими він може взаємодіяти. Це дозволяє зосередитися на додатковій візуальній інформації сітки, коли користувач зосереджений на речах, з якими він не може взаємодіяти в даний момент.

Не кожному додатку VR потрібен приціл. При використанні контролерів руху для вибору або взаємодії з об’єктами за межами досяжності користувача, прицільна сітка зазвичай відкидається на користь лазерної вказівки та курсору для вибору. Ви можете просто відобразити курсор, але краще відобразити комбінацію віртуальної моделі контролера, лазерного променя та курсора разом. Це допомагає користувачам помітити контролер руху та курсор, допомагає повідомити кут лазерного променя та забезпечує зворотний зв’язок у реальному часі та інтуїтивне відчуття для користувача про те, як орієнтація контролера руху може вплинути на введення променя та курсору. .

На зображенні нижче показано контролер руху та лазерний вказівник, які використовуються в сцені домашнього меню Google Daydream.

Лазерна вказівка ​​в сцені домашнього меню Google Daydream.

Уникнення симулятора хвороби в дизайні VR

Симуляторна хвороба – це відчуття нудоти, викликане невідповідністю між фізичними та візуальними сигналами руху користувача. У найпростішому випадку ваші очі можуть сказати вам, що ви рухаєтеся, але ваше тіло не погоджується. Ніщо не змусить користувача залишити вашу програму швидше, ніж відчуття симулятора.

Існує кілька способів уникнути симуляторної хвороби.

• Підтримуйте частоту кадрів програми. Шістдесят кадрів в секунду (fps) зазвичай вважається мінімальною частотою кадрів, з якою повинні працювати програми VR, щоб запобігти симулятору у користувачів. Якщо ваш додаток працює зі швидкістю менше 60 кадрів в секунду, вам потрібно знайти способи повернутися до принаймні 60 кадрів в секунду. Підтримка цієї частоти кадрів, ймовірно, є найважливішою порадою, якої слід дотримуватися, навіть якщо це означає скорочення інших частин програми.
• Підтримуйте безперервне стеження за головою. Відстеження голови у VR — це програма, яка постійно слідкує за рухом вашої голови, і ці рухи відображаються у віртуальному середовищі. Узгодження розташування віртуального світу вашого додатка з рухами голови користувача в реальному світі є життєво важливим для уникнення симуляторної хвороби. Навіть невелика пауза під час відстеження рухів користувача може викликати заколисування.
• Уникайте прискорення. У реальному світі наше тіло помічає прискорення набагато більше, ніж ми помічаємо рух з постійною швидкістю. Коли ви їдете в автомобілі, що рухається зі швидкістю 65 миль/год по шосе, ви можете не відчувати себе інакше, ніж якщо б ви сиділи на лавці в парку. Однак ваше тіло безперечно відчуває різницю прискорення від нуля до 65 миль на годину.

Прискорення або уповільнення в реальному світі забезпечує візуальну зміну, а також відчуття руху кінцевому користувачеві. Однак VR забезпечує лише візуальне оновлення. Ця відсутність відчуття руху у VR може спровокувати симуляторну хворобу. Уникайте прискорення чи уповільнення користувача у VR. Якщо потрібне переміщення всередині простору, намагайтеся, щоб користувачі рухалися з постійною швидкістю.

• Уникайте предметів із фіксованим переглядом. Будь-яка графіка, яка «закріплюється» на погляді користувача, може викликати відчуття нудоти. Загалом, зберігайте всі об’єкти в 3D, перебуваючи у VR, замість того, щоб фіксувати будь-які елементи на 2D-екрані користувача.

Більше практичних порад щодо віртуальної реальності

Ось ще кілька корисних практичних порад щодо використання кольорів, звуків і тексту, які можуть вплинути на роботу користувачів VR:

• Яскраві кольори та навколишнє середовище: уявіть собі відчуття, коли виходите з затемненого театру й виходите в яскравий сонячний день. Ви закриваєте очі від відблисків сонця, примружуєтесь і чекаєте, поки ваші очі пристосуються. У віртуальній реальності те саме відчуття можна викликати, швидко перейшовши з будь-якої темної сцени на яскраву.

Миттєві зміни яскравості від темної до світлої можуть дратувати та дезорієнтувати користувачів, і на відміну від виходу на яскраве сонячне світло, коли в гарнітурі користувач не має можливості захистити очі від відблисків. Уникайте різких або швидких переходів між темнішими сценами та світлими сценами чи предметами.

Надзвичайно яскраві кольори та сцени можуть бути складними для перегляду протягом тривалого періоду часу та можуть викликати втому очей у ваших користувачів. Обов’язково пам’ятайте про палітри кольорів сцени та предметів, створюючи свої враження.

• Фонове аудіо: програми віртуальної реальності мають бути захоплюючими. У реальному світі аудіо відіграє величезну роль, допомагаючи вам визначити своє середовище. Від галасливих шумів жвавої вулиці до білого шуму і фонових шумів офісного середовища, до луною тиші темної печери, одних лише звукових сигналів часто достатньо, щоб описати середовище. Обов’язково подумайте, як не лише аудіо на основі подій (наприклад, аудіо, що запускає взаємодію користувача), але й фонове аудіо буде відігравати роль у вашому досвіді.
• Введення та виведення тексту: у VR користувачі оточуються візуальною інформацією з навколишнього середовища. Додавання великих блоків тексту до цього середовища може перевантажити користувача введенням. По можливості уникайте використання великих блоків тексту дрібного шрифту. Як правило, перевага надається коротким текстовим уривкам, надрукованим великим шрифтом.

Аналогічно, користувачеві у віртуальній реальності може бути важко ввести велику кількість тексту. Введення тексту у VR ще повністю не вирішено. Якщо введення тексту є вимогою вашої програми, уважно подумайте, як це може відбуватися в просторі VR.