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朱昱地:《VR游戏交互设计》

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大家好,我是朱昱地。
今天要分享的主题是虚拟现实的交互设计。首先,先聊一聊虚拟现实的历史。看起来很火的虚拟现实,到底在我们行业内的人的看法和行业外的人的看法,到底是什么样的呢?先说一些概念,虚拟现实到底是一个什么样的东西。

虚拟现实的历史

在我们的现实世界里面,可能平行存在着另外的一个虚拟环境。那如果说,我们现在的会场其实在另外一个维度里面有一模一样的会场,但是它是一个虚拟的,如果我们在中间打通了一些隧道,也就是我们看到的这个屏幕,我们把虚拟环境中的屏幕挖出来,在这里投放,这个过程就是传说当中的MR,也就是说我们戴上一个HoloLens或MagicLeap,我们能看到那个世界的样子。我们可以理解成现实世界很多很多洞,把虚拟世界的一些信息暴露出来,我们看到的就相当于一个混合现实。
达摩克利斯之剑,好像是一九六几年,它是一个机械结构。那时候你戴上一个虚拟现实的架构,它会有机械结构传导你头部的运动方向,去显示一个方块的左右几面。任天堂的Virtual Boy也是上个世纪的东西,我们可以看到它的交互设计,比如说手柄,这个东西包括玩法也是很传统。Virtual Boy放在这,你需要把头凑过去,相当于一个3D的固定屏幕但是加了一个罩子。然后你得把头固定在这个高度去看那里面的东西。它的操作交互是用我们一直在用的(传统)手柄。其实论交互性来说我觉得达摩克利斯之剑虽然是一个很简单的东西,但是它做的更好。因为当你戴上头盔的一瞬间,你和整个机械结构,和虚拟软件的交互就已经开始了。你头动,然后机械结构或者软件给你回复,告诉你可以看到这个方块的侧面。
那么看Virtual Boy,Virtual Boy的内容究竟是什么样的呢?全红,一片红,红黑红黑,还有一些非常传统的UI,包括血条、操作反应都是非常传统的,我们要用手柄去做那种交互操作。这样传统的交互体验,到底好不好呢?我不知道,但是我觉得应该是不好的,因为后来这波就死掉了。
所以,我们看最新的这波,是现在的这波虚拟现实,究竟变成了什么样子?
这是HTC的一段MR的视频,你可以看到现实中的人和虚拟世界的场景做一些交互。曾经我们会以为应该有很多的UI去表现每一个点,这样才能得到一个还不错的体验。但我们发现其实到了虚拟现实之后,一切都不一样了。我们不一定需要很多的UI去告诉我们血量、箭的数量还剩多少,这些东西完全可以通过现实的方式去表现。比如,一个弹夹,射击之后,我们能看到里面子弹还剩多少,这个信息我就已经get到了。
所以,其实虚拟现实是就是未来人类我们一直在努力做的事就是不停的去迁移到虚拟的世界里。我们把数据不停的上传到虚拟世界里,去享受一些feel、大数据、互联网冲浪和智能终端的福利。然后,现在有一天一些人告诉你,如果你戴上这个眼镜或者这种可穿戴式设备,你能彻彻底底的进入到这个世界里面。就相当于我给你两个药丸:红药丸、蓝药丸,你可以选择,所以其实越来越多的人或者说最后我们一定会生活在虚拟的世界里。
而如果我们想要进入这样的虚拟世界里,那么怎么样和虚拟世界交互或者和系统或者和这些硬件去交互,那就是进入未来的关键。
那我们在聊虚拟现实内容的时候,我们其实在聊些什么?我们其实在聊沉浸感,沉浸感是很虚无飘渺的一个词。下面我会用一些方法论去形容一下它到底是一个什么样的东西。

沉浸感

我们要有一个好的VR体验,就需要有沉浸感。那么这样的沉浸感,主要会是哪些因素或者说哪些影响。
首先,先聊一聊矛盾。因为,戴上虚拟现实的设备之后,玩一个VR的体验时,你会感觉很多东西都是矛盾的。比如方向,虚拟世界里南北可能是另外一个方向,但现实世界的北始终在一边。可能是方向的矛盾、空间的矛盾、时间的矛盾。比如说,虚拟世界里你在随便的哪个时代了,在现实世界里有现实世界的历法。然后,比如说感觉,这个感觉我特别想说一点就是我们在现实世界里去抓取东西时,有非常细腻的触感,我们能够通过触感感受物品的样子。但在虚拟世界里,起码目前我们可见的民用级别的解决方案里面,很难模拟人的触感,都是靠比如说,视觉方面的假装模拟。
还有就是延时,当我们聊延时的时候,我们就是在聊它的计算量。要做到低延时,高性能,超逼真,我们的科技水平到什么样?我们到底能解决到什么样?低延时低到多少?
拿HTC Vive做例子,Vive是两只眼2K的分辨率,因为单眼2K的话,基本上把我们内容提供商搞死了,根本就做不出来,除非是超简单的。而且它需要90赫兹的刷新速度,这个90赫兹的刷新速度在每秒它会渲染90张图。那其实每一张图的渲染时间大概是11毫秒左右,如果说我们有任何一帧渲染时间高于11毫秒,会眩晕,这就是晕动症。用数据量化这个高计算量,拿Vive举例子,2K的话每分钟差不多会产生4-5G左右的数据量。
然后我们再聊交互,交互想多说一点是MotionController。我认为虚拟现实是人类最终的一种革命性的媒介。它不需要太多的屏幕和其他东西。戴上VR设备之后,我们直接就可以进入到虚拟的世界里,跟虚拟世界里的任何你想要的东西做交互。所以,它的交互形式会是怎么样的?
用智能终端(Smartphone)类比一下,大家可以看到大屏的、有爆点的APP,像《愤怒的小鸟》,我们是划屏piu~,《水果忍者》cha~cha~cha~,是这样的交互形式。像VR这种理应非常牛逼的一些虚拟现实设备,它应该是怎样的?我觉得它会像我刚才说的MotionController一样。1:1的在虚拟世界里做交互,这样的话你会有沉浸感。
那么再往下说就是叙述的方式,这边想说一下360°的全景视频。其实大家都想做非常牛的VR影视,但是为什么很难做或者说做不出来呢?因为,我们缺少一种东西,一种镜头语言去叙述。就比如说,电影这个艺术形式出现的时间很早,早期电影播放出个火车就把大家吓一跳。后来,因为有了蒙太奇等这种推拉摇移的镜头语言,我们才能把一些非常有意思的片段和图像渲染出来。

但在VR里用户没有办法切换视角,那就相当于你会瞬间移动,导演需要镜头切回去时,人就忽然换到另外一个角度上。所以,你会感觉整体的体验是怪怪的。因为,你是非自主的做一些事,所以我们很难通过现在的VR设备去表达,去拍一个像电影级别的东西。很难,因为交互和叙述没有解决,没有人知道该怎么拍。

虚拟现实的层次的需求

我先简单讲几层,虚拟现实,其实我们要做的最基础的一件事就是整个体验要相当爽,这个爽是什么?就是不恶心,晕动症的后果,就是之后再也不想体验VR了。因为,太晕了,比坐车还要晕。现在HTC Vive或者Oculus CV1可以提供一个非常低的延时、非常高的分辨率和刷新率。然后只要显卡ready,就有很多Demo,很多有意思的游戏,而且完全不晕,这个体验是非常棒的。
然后,评判内容质量的标准再往上一层就是,切实是合理可以解释的,比如在现实世界里手往前伸,但是在虚拟的世界里面我的手在往右伸,我就会感觉很奇怪。没有办法解释为什么会发生这种事的时候,你就很难受。我们可以用抽象让设定合理,比如用超能力去意念抓取,控制时间和空间,这一切都是可解释的。所以,你需要有很多引导去告诉用户这一切是可以的。
再往上一层就是整体的这个体验对我来说是不是有价值?是不是有意义?整体的体验对我来说有价值,我从中得到了一些愉悦的感觉。或者说,假装我被训练了,训练敏捷,我玩《水果忍者》我对身体的控制力更好了或者之类的。如果有这些的话,无一例外这是加分项,那你才能更往上去攀登。
最后来聊一聊艺术,这边有一个艺术的级别就是去感受一个新的世界观。这个艺术级别是这样的:我能不能再次回来,我想不想再次回来感受这个内容CP所制造的虚拟现实的世界观,我能不能接受这里。如果OK的话,你这个就已经是爆点应用了,就已经是完美的一个东西。按照这个层次,一层一层去做的话,其实是非常完美的一个体验。

方法

所以,我们刚才聊了那么多,现在开始说方法。其实第一步要做的就是我们要选取一个很赞的交互硬件,我可能不是说刷新率是60帧,FOV就是我们的视场角是45或者50,相当于超小,在你面前摆个屏幕一样的虚拟现实体验,我觉得很差。所以,我这边建议的话大家尽量去选择类似HTC Vive这样的高品质的东西或者说Oculus的CV1一样的东西。如果我们选择好了一个非常棒的交互硬件,那其实作为内容商的话还是要考虑一点就是,厂家能不能给我提供或者说引擎商或者说第三方能不能给我提供非常便捷的一些服务。
比如说我要去为这个硬件做内容开发,我要写很多SDK给他,那我觉得这个就有点耽误功夫了。因为,这不是我的产品,我只是想用它。像HTC或Oculus这样的大厂会提供,包括SONY的PSVR会提供他们非常棒的一些周边,他们会和引擎商,比如Unity、Unreal合作,在渲染、插件和很多其他方面提供非常便捷的服务,这是让你能做更多更好东西的一个基础。
再补充一点就是我们选择了硬件之后,那它的交互手段也是不一样的。比如说我们选择了Oculus头盔之后它会配带OculusTouch,Touch就相当于跟Vive的MotionController一样。我也可以在一定空间内1:1的去做一些操作。Vive的手柄二代之后会变的非常美观,还有Xbox的手柄。如果我们选择了不同的方案设计了不同游戏交互方式,我们就需要选择不同的操作的硬件。
这里说一些基础性的东西,我觉得应该是把这些需要注意的点分享给大家,然后大家去不停的探索,然后去摸索出一个更好的交互。
首先,关于视角的问题,我们在戴虚拟现实设备的时候,能非常明确的知道就是这个世界是虚拟的,是360°的,是因为我们会转动自己的头部。那我们内容摆放应该是怎样的呢?我们要知道30°对于我们来说是一个什么样的概念?50°是一个什么样的概念?知道这个概念之后才能有利于我们去摆放自己的UI或者说一些引导,比如说侧面有人在袭击你,那在《使命召唤》里这边侧面会红一下,然后你就会往那个方向看就是引导。然后,包括声音也会引导你。但如果说你把血条放在超过55°左右,一般咱们头盔FOV就是110°,如果你放超了55°基本上你就看不见那个血槽。
就是有一个问题,在传统游戏里面不会涉及到的,因为传统游戏只需要我把它放在屏幕的这个位置就OK了,不需要考虑深度。30°以内是你视觉相对比较集中的一部分,基本上你能看到所有的东西,绝大多数很重要的东西都会在这30°以内出现,这是水平的一些角度。那我们再来看一下竖直的,你的体验要想好,要想沉浸感好,你是不是也要考虑你的一些怪物出现的方式。假如说是一个FPS,那如果怪物都是从头顶上掉下来,你就不得不总是仰着头去看头顶,那样的感觉是非常差的,因为头在抬到60°的时候,就已经接近脖子的极限了,你要再往后的话就得弯腰了,没有人想玩个游戏还要不停的下腰。那么稍微重要一些的东西,一般推荐放在20°包括往下12°这个区间,放在这个区间你可以很直接的看见你面前有一些UI,有一些很重要的东西,然后你会很直接的发现它们,去做它的提示、交互等等。
那如果说再往下,也就是说到40°左右的极限了。如果我们再往下低头会发现,看见自己的身体,VR的设备现在我们去做一些游戏的时候都是没有身体的,因为如果有的话,再往下做你会发现camera已经穿透你的身体了,那个体验太差了。所以这里是我推荐的一些数值,当我去做一些好的VR游戏,想要沉浸感稍微好一点的话,我建议应该差不多的角度是这些。
接下来聊一聊视距,就是我们看东西的距离。视距这块很关键的点就是,因为虚拟现实加了一个维度——深度,所以我们就会有立体感,它是模拟左右眼。那这视距其实对我们做一个内容来说特别关键,因为如果你的东西摆放小于0.5米,然后你在VR里面聚焦的时候很难受,因为你在“斗鸡眼”,非常难受。所以,我们的建议是尽可能的把一些UI摆的距离超过0.5米
那么非常关键的另外一个数值是多少?是20米。因为左右眼成像,虚拟现实里面聚焦是无限远的。真实的眼睛去看这里的时候,其他地方是虚的。但在VR里面不是这样的,VR里面你看这里它不管你,因为它不知道你的眼在看什么物体,它后面的东西还是实景,所以就没有聚焦的过程。那它就是非常有限,如果说我到20米,我就没有这个深度的感觉了。我看所有东西超过20米之后,比如说远处的一栋大楼或者一堆大楼,我们完全直接贴一张test卷,全搞定。因为没有人知道,它是不是立体的。所以,当我们人眼超过20米,再去看VR里面的一些内容的时候,你会觉得立体感就没有什么了。那时候我们再为远处的一些大楼去做3D的模型,我觉得得不偿失。所以,很重要的东西我也建议摆放在0.5米-10米之间,因为10米-20米的一个距离的时候,你看很多东西会有马赛克,会看不清。那么,你摆在0.5-10米之间,然后你去做操作的时候距离感会非常明显
这是node的一张图,一个HTC Vive所需要的一个空间大小到底是多少。对角线的两个雷达基站宽是12.8英尺,12.8英尺差不多4米多左右,水平是15英尺,差不多4.5米左右,基本上是符合HTC推荐的4x4的一个最大空间,你需要很大的空间去摆放这些东西,然而他们的游戏真正利用到的是多少呢?你有看到中间那个人的底下有个地毯吗?只有那么点,为什么会是这么点?一会我会说。我们先看一下他们的游戏到底是什么样的。
这个片段是驾驶的一个悬浮的东西移动,这就是载具的一种形式。我们现在就往下说,大场景移动,解决不了大场景移动的问题,那你说你做VR的CS太扯了。现在有的一些大场景移动,因为我刚才也说了虚拟现实就是现实和虚拟的一些矛盾,比如说我们现在真实空间是4x4,但是在游戏里有300、400甚至有500,甚至于无穷的一个平方米。那你怎么让去移动到那个点。那现在我所见过的一些方式就是:第一种就是瞬间移动,如果你的引导做的还不错的话,你会发现这是目前所能接受的最好的移动方式。然后我们再看第二个是载具形式,操纵一个像滑板一样的东西去移动去攻击别人,我们可以做一些类似于开汽车、开飞机、开轮船随便什么东西。我们去解决这个大空间的矛盾问题的时候,用这些有一些不太好的因素就是你会晕车,那么这个时候就是这种方式的一种负面,有一些人可能说我还能接受,但如果是真试一下这些游戏《瓦尔基里》、EVE或者说《星际公民》,你会发现很晕。第三种这是KAT的一个原地的全向跑步机,就像家用跑步机一样的。然后,它就可以你戴上虚拟现实设备,然后你再上面走,其实你没走出来这两平方米的空间,但是在游戏里你在不停的移动,这种也是一个比较不错的解决方案。
这里看一个视频,就是为什么VR里面很有意思的东西,传统游戏里面可能相当无聊。这里面会有一些例子,物体的模拟,然后包括这种柔性材质,投掷这种物理的感觉,玩篮球,这些小例子,一些瓷器你可以射击它,把它打碎,然后你们可以看到,其实这种乐趣是不需要什么血条,不需要很多UI去描述的,但是你还是可以体验那种游戏的乐趣,或者有一些干脆像这种严肃游戏类型,模拟医疗方面的,它画面可以不用那么好,但是整个游戏还是会非常有意思,那就是游戏它自身的娱乐性,它自己的趣味性。
对于我们来说,VR除了游戏内容,娱乐内容,其实还有非常大的一部分是在于教育、训练等等。因为VR就是这样一个非常棒的媒介,它像屏幕一样或者说想酶一样,可以跟很多东西结合,然后衍生出更多新的东西来。而这些新的东西是你之前可能没有其他载体、媒介可以体验到的一种新的媒介。
即便是刚才那些不管是严肃游戏、教育或者To B的一些VR内容,其实我们要聊核心的一点就是交互。而这些交互,需要怎么做?在更早期我相信没有人可以告诉你非常准确的答案,没有人可以跟你说OK这个按键就应该在这,这个血槽就应该放在这,在一个你需要不停的去探索的行业里面,你硬件标准都没有固定的情况下,你怎么去说叫人去做这些呢。所以,好奇,保持一颗好奇的心。在这里分享一句话,对于虚拟现实我们其实什么都不懂,我觉得我们应该,起码我是一直被这句话激励的,就是我会一直一直努力的去探索更多更新的关于虚拟现实的,不管是交互也好,技术也好。
那么未来就在这,然后我们一起做虚拟现实吧。谢谢各位。

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