Проектування для віртуальної та доповненої реальності: інструменти та програмне забезпечення

Якщо ви плануєте розробляти дизайн для віртуальної реальності (VR) або доповненої реальності (AR), вам знадобляться відповідні інструменти та програмне забезпечення. Незалежно від того, вибираєте ви традиційні інструменти дизайну чи готові моделі під час розробки для VR та AR, вам потрібно пам’ятати про користувача . Продовжуйте читати, щоб дізнатися більше про інструменти дизайну VR та AR.

Традиційні інструменти дизайну для VR та AR

Нині на ринку є ряд популярних програм для комп’ютерної 3D-графії. Жоден з цих інструментів не створювався спеціально для розробки контенту для VR або AR, але майже всі вони досить легко переходять до цього завдання. Ці графічні програми були створені для створення 3D-графіки з коробки, тому використання їх для створення 3D-графіки для VR або AR є природним кроком.

3ds Max, Cinema 4D, Maya і Modo – це приклади повнофункціональних різноманітних 3D графічних програм, які можна використовувати для створення 3D-графіки та моделей. Потім ви можете експортувати ці моделі до формату, який може зрозуміти ваше середовище розробки як частину робочого процесу 3D. Залежно від ваших потреб це може означати імпорт окремих моделей для ваших середовищ, імпорт цілих сцен, створених у цих 3D-пакетах, або навіть візуалізацію та імпорт 360-градусних зображень, які будуть внесені у ваше середовище розробки лише як текстура.

360-градусні фотографії часто використовуються для VR. Під час обговорення 360-градусних фотографій ви можете почути такі терміни, як рівнопрямокутна проекція або кубічна карта. Ці терміни стосуються різних способів проектування зображення для відображення на 360 градусів. Зображення кубової карти — це зображення, яке складається з шести квадратних граней зображення, які представляють вигляд з однієї з шести перспектив: вгору, вниз, ліворуч, праворуч, вперед або назад. Рівнопрямокутне зображення — це зображення, що складається з однієї грані зображення, що містить усе 360-градусне зображення, що викликає більше спотворення, чим ближче ви наближаєтеся до полюсів (верхнього та нижнього) зображення. Завжди визначаються інші типи проекції.

Google нещодавно оголосив «рівнокутні» зображення , які намагаються усунути деякі недоліки рівнопрямокутних зображень або зображень із зображенням куба.

Коли ви переглядаєте рівнопрямокутне або кубографічне зображення в 2D, ви можете помітити, що воно виглядає трохи дивно. Рівнокутні зображення здаються розтягнутими зверху та знизу, а кубові карти здаються розділеними на шість квадратних зображень. У середовищах VR ці зображення «проеціюються» на 3D-моделі (рівнопрямокутні зображення на сферу, карти кубів на куб), де вони відображаються для користувача в цьому середовищі як звичайне 360-градусне середовище.

Це зображення ілюструє відмінності між рівнопрямокутним зображенням ліворуч і зображенням кубової карти праворуч. Хоча вони можуть здаватися дивними як 2D-зображення, при проектуванні на внутрішню сферу або куб, відповідно, ці зображення виглядають «правильними» для користувача, чий вид знаходиться всередині сфери чи куба.

Приклади рівнопрямокутних і кубічних зображень.

Кожна з цих програм має різні переваги, про які варто пам’ятати, коли ви оцінюєте свої варіанти створення графіки для вашої програми VR/AR. Наприклад, моделювання в 3ds Max неймовірно надійне, тоді як анімація в Maya і Cinema вважається дуже потужною і швидкою. Оцініть, як ви будете використовувати кожен пакет, і знайдіть платформу, яка найкраще відповідає напряму створення вашого активу.

На зображенні нижче показано використання Modo.

Інтерфейс користувача Modo для 3D-моделювання.

Кожен 3D-інструмент відрізняється, але основи дуже схожі. На цьому зображенні для порівняння показаний інший інтерфейс інструментів моделювання, Blender.

Інтерфейс користувача Blender.

Якщо ви зацікавлені в зануренні в світ 3D-моделювання для VR, майте на увазі, що вода може бути дуже глибокою! Не засмучуйтеся, якщо для вивчення 3D-моделювання знадобиться трохи часу, навіть якщо ви досвідчений користувач інших програм. Перехід від 2D-світу екрана до 3D-світу може бути складним навіть для найдосвідченіших художників-2D-графіків. У 2D-роботі вам потрібно візуалізувати лише сторону, звернену до користувача. У 3D для VR/AR вам потрібно зосередитися на всіх сторонах об’єкта, оскільки будь-яка сторона може бути представлена ​​користувачеві. Продовжуйте працювати над цим! 3D є скрізь у сучасному світі. Ці набори навичок користуються великим попитом, і попит буде тільки зростати в міру зростання VR та AR.

Деякі потужні програми 3D-моделювання можуть мати недоліки. Програмне забезпечення для 3D-моделювання вимагає багато процесорів — для роботи багатьох програм потрібен досить потужний комп’ютер. Багато з цих програм також можуть бути дорогими для придбання та постійного оновлення. У більшості з них є пробний період (зазвичай 30 днів), протягом якого ви можете завантажити та спробувати їх, щоб перевірити, чи підходять вони вам. Однак часто 30 днів ледь вистачить, щоб навіть уявити, що ці програми можуть робити.

Якщо ви тільки починаєте вивчати 3D-моделювання, практично будь-яка 3D-програма може навчити вас основам. Більшість із цих програм мають схожі риси чи термінологію, тому вивчення основ з однієї програми може перенести навички в інші програми. Деякі з програм мають «студентські», «легкі» або «інді» версії, які є повними або дещо зменшеними версіями їхнього програмного забезпечення, які можна придбати або підписатися за набагато нижчою ціною, ніж повні версії.

Якщо жоден з цих варіантів вам недоступний, є також безкоштовні версії програмного забезпечення 3D. Вбудовані в браузер рішення, такі як Sketchup Free, можна використовувати для створення та експорту моделей у VR або AR. Більш повнофункціональним рішенням для користувачів, які бажають виправити шини професійного пакета моделювання без пов’язаних витрат на пакет високоякісного 3D-моделювання, є Blender. Blender — це безкоштовний пакет 3D-моделювання з відкритим вихідним кодом. Він є кросплатформним і розроблений для хорошої роботи навіть на старих, менш потужних комп’ютерах.

Спільнота Blender велика і різноманітна, і існує багато навчальних посібників для вивчення Blender — від самого сайту Blender до YouTube, до Blender For LuckyTemplates (Wiley) . Для тих, хто тільки починає займатися 3D-моделюванням, Blender — це чудовий спосіб перевірити води та почати свою подорож.

Після того, як ви створите базові навички для 3D-моделювання, ви можете вирішити, чи бажаєте ви перейти до одного з інших інструментів моделювання. Якщо ви плануєте працювати в галузі в студії чи агентстві, дослідіть, який набір інструментів ці студії зазвичай використовують. Blender — чудовий інструмент для вивчення 3D-моделювання, але багато студій віддають перевагу роботі з одним із потужніших інструментів, таких як Maya або 3ds Max, і часто мають робочий процес, пристосований до певного набору інструментів.

Інструменти дизайну на основі VR/AR

Згадані вище 3D-програми в основному були створені до недавнього зростання популярності VR/AR. З появою VR та AR ці інструменти почали адаптуватися до цих нових робочих процесів. Наприклад, 3ds Max Interactive — це механізм віртуальної реальності, який розширює 3ds Max, щоб допомогти нерозробникам швидко створювати віртуальну реальність для мобільних пристроїв, ПК та кімнат.

Однак також спостерігається зростання нових інструментів, спеціально призначених для проектування у віртуальній реальності. Такі інструменти, як Google Blocks і Oculus Medium, є яскравими прикладами інструментів, створених спеціально для створення та обміну 3D-моделями в середовищі VR.

Ці програми значно відрізняються від традиційних додатків для 3D-моделювання тим, що вони зосереджені саме на моделях VR. Ці програми вимагають спеціального обладнання ( HTC Vive або Oculus Rift для Google Blocks, Oculus Rift для Oculus Medium) і використовують контролери руху цих апаратних пристроїв для ліплення та створення 3D-моделей у віртуальному світі. Потім ви можете експортувати моделі для використання в традиційному механізмі 3D-моделювання або безпосередньо в середовище розробки VR або AR.

Зараз Blocks виглядає дещо менш повнофункціональним, ніж Medium; однак простота блоків значно полегшує новим користувачам швидке ознайомлення. Ви можете виявити, що використовуєте такий інструмент, як Blocks, для швидкого створення прототипів 3D-об’єктів для модифікації в інших 3D-додатках. Ймовірно, ви відчуєте крутішу криву навчання, перш ніж відчуєте себе комфортно працювати в Medium; однак ви зможете перенести свої моделі на довгий шлях усередині Medium без потреби в інших інструментах.

На зображенні нижче показано інструменти та палітри, доступні для користувача в інтерфейсі Google Blocks VR. Показана тривимірна модель свердловини створена Доном Карсоном і доступна в Google Poly, магазині Google для 3D-артефактів, створених за допомогою таких інструментів, як Blocks або Tilt Brush.

Інтерфейс Google Blocks VR.

Ці програми пропонують абсолютно новий спосіб мислення та створення 3D-моделей. Як і багато інших речей у світі віртуальної реальності та AR, ці додатки ще тільки зароджуються, а найкращі методи та ідеї все ще з’являються. Робота у VR для 3D-моделювання може швидко стати де-факто стандартом для створення 3D-об’єктів, особливо 3D-об’єктів, які будуть використовуватися в налаштуваннях VR або AR. До VR дизайнерам та художникам доводилося пристосовуватися до створення 3D-об’єктів у 2D-світі екрану комп’ютера. З розвитком віртуальної реальності та AR можливість повністю реалізувати свої 3D-об’єкти в 3D-середах під час роботи над ними змінила гру.

Готові моделі для VR та AR дизайну

Готові моделі використовуються в усіх галузях, від розробки ігор до архітектурних візуалізації до художніх фільмів. Навіть маючи під рукою повний 3D-персонал, ви часто можете заощадити час, використовуючи модель з одного з цих ресурсів як відправну точку. Як і в реальному світі, VR-середовища часто потрібно заповнювати «речами»; інакше вони можуть відчувати себе похмурими і порожніми. Багато студій використовують моделі з таких сайтів, щоб заповнювати фонові елементи в своєму середовищі, концентруючи свою команду графіків на створенні моделей, що може бути основним напрямком їх застосування.

У цих випадках такі сайти, як CGTrader або TurboSquid, можуть бути дуже корисними. Ці сайти пропонують високоякісні 3D-моделі, які варіюються від простих одноразових моделей до дуже деталізованих середовищ і всього між ними. Якщо вам потрібна модель, ймовірно, на одному з цих сайтів є модель, яка задовольнить ваші потреби або, принаймні, допоможе вам почати.

Майже будь-хто з будь-яким рівнем кваліфікації може продавати моделі на цих сайтах, що створює дуже великий ринок. Це також призводить до великої різниці в якості та ціні активів. Отже, покупець остерігайтеся: переконайтеся, що ви точно розумієте, що ви отримуєте, перш ніж завантажувати. Навіть якщо ви самі не зацікавлені в тривимірному моделюванні, вам потрібно знати, на що звертати увагу, завантажуючи активи для вашої програми. Вам потрібно розуміти такі речі, як кількість полігонів, типи 3D-файлів і текстурування, щоб переконатися, що об’єкти, які ви завантажуєте, працюватимуть у вашій програмі.

Google Poly став цікавим вибором для безкоштовних моделей. За допомогою Tilt Brush і Google Blocks компанія Google вжила заходів, щоб спростити створення тривимірних артефактів. Google додав до цього Poly, єдиний магазин для користувачів, які шукають 3D-об’єкти або сцени, створені користувачами за допомогою Tilt Brush і Blocks.

Оскільки багато моделей у Poly генеруються з блоків, моделі, як правило, прості й мають низький багатокутник, що може не працювати стилістично для кожного сценарію. Однак вони можуть бути чудовим способом швидко заповнити сцени VR або AR 3D-об’єктами, а низькополігональні моделі можуть допомогти гарантувати, що продуктивність VR або AR не буде сповільнена більш ресурсомісткими високополігональними моделями. . На цьому зображенні показано процес пошуку та перегляду 3D-об’єктів на сайті Google Poly.

Інтерфейс Google Poly для пошуку та перегляду моделей.