整理/VR陀螺 vivian
12月15日在“UNREAL VR DEV DAY 中國(guó)站”大會(huì)上,來(lái)自Epic Games的資深美術(shù)李文磊圍繞“VR內(nèi)容視覺設(shè)計(jì)思考”主題,從VR視覺設(shè)計(jì)的特有目標(biāo)、VR硬件上所帶來(lái)的限制及解決方案和VR視覺設(shè)計(jì)元素分析三個(gè)方面進(jìn)行了分享。
以下是VR陀螺整理的Epic Games資深美術(shù)李文磊干貨分享內(nèi)容。
VR視覺設(shè)計(jì)的特有目標(biāo):存在感、深度暗示信息
在VR里面視覺設(shè)計(jì)的目標(biāo)總結(jié)下來(lái)就這么兩點(diǎn),一是存在感即沉浸感。第二個(gè)是目前VR硬件限制,我們?cè)撊绾伪苊釼R中存在的問題。
存在感我個(gè)人覺得視覺上最大的實(shí)現(xiàn)方式是需要強(qiáng)化和協(xié)調(diào)盡量多的深度暗示信息。
VR視覺上的技術(shù)特性,總結(jié)下來(lái)都是跟鏡頭有關(guān)。首先就是鏡頭的數(shù)量,VR里面是兩個(gè)鏡頭,代表看上去這會(huì)有視差,然后就是深度暗示信息。
關(guān)于深度暗示信息,首先是雙目視差。我們判斷距離的時(shí)候,可以根據(jù)雙目不同的圖象來(lái)判斷它的距離。10米和20米的物體通過(guò)肌肉的收縮和放松的程度大概沒法去判斷它的距離。另外是陰影,是否是在地板上還是浮在地板上通過(guò)陰影可以判斷,這就是VR里面雙目才會(huì)有的深度暗示信息。
第二個(gè)就是雙目眼球轉(zhuǎn)向差,我們?cè)谧⒁曇粋€(gè)物體的時(shí)候,左眼和右眼的眼球會(huì)有一定的夾角,這兩個(gè)夾角通過(guò)大腦的計(jì)算會(huì)感受出我注視的物體點(diǎn)離我的距離。第三個(gè)是運(yùn)動(dòng)視差,在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,近距離的物體和遠(yuǎn)距離的物體,在眼球視網(wǎng)膜上的圖象和運(yùn)動(dòng)方向是、速度是不一樣的。
VR空間分割:2米-20米側(cè)重點(diǎn)不同
接下來(lái)再看概念空間分割,人一般情況下會(huì)把周圍空間分割成幾個(gè)區(qū)域,一個(gè)是離開自己很近的區(qū)域,一個(gè)是中間區(qū)域,另外是很遠(yuǎn)的區(qū)域。大概距離是2米到20米開外。在不同的距離范圍以內(nèi),人是通過(guò)不同深度感受信息的優(yōu)先級(jí)去判斷物體深度的。
比如在2米之內(nèi)遮擋是最重要的,然后就是雙目視差和運(yùn)動(dòng)視差。到了中距離這些元素的作用就降低了,更多的是用單眼判斷深度的那些手段來(lái)判斷比如說(shuō)遮擋經(jīng)驗(yàn)尺寸、線性透視、背景空間等等。20米開外跟行為空間是差不多的。
有了這些概念以后,我們就能去做到最大化臨場(chǎng)感和避免一些錯(cuò)誤,首先是強(qiáng)化雙目視差,減少主體距離就可以最大化兩只眼睛看到的物體差別。
增強(qiáng)臨場(chǎng)感:短焦距近距離拍攝+透視
最給人臨場(chǎng)感的都是用短焦距和近距離來(lái)拍攝的,最大化雙目視差在VR里面還有一個(gè)方式,就是我們可以增加透視的維度。在具體的執(zhí)行上面,一般來(lái)說(shuō)仰角、俯角要大于平視,攝像機(jī)在一個(gè)圓形物體的上方或者下方一要大于正對(duì)著的物體。攝像機(jī)對(duì)于轉(zhuǎn)折面可以大于非轉(zhuǎn)折面,這幾種方法都可以大大增加透視,大的透視效果可以使得雙眼產(chǎn)生更大的區(qū)別而增加立體感。
我們也不能夠絕對(duì)拉近距離,當(dāng)距離近到一定程度會(huì)產(chǎn)生絕對(duì)視差的問題,也就是在左眼和右眼我所看到的東西可能完全不一樣,這會(huì)非?;窝邸_€有一個(gè)很重要的是避免深度暗示的沖突,互相之間產(chǎn)生的沖突就給人感覺很奇怪甚至?xí)l(fā)暈。
另外還有一個(gè)是雙目的眼球轉(zhuǎn)向,眼球轉(zhuǎn)向有一個(gè)夾角,這個(gè)可以判斷物體的距離,你在里面看到的物體如果被放在比較近的距離,眼球會(huì)感到緊張,長(zhǎng)久了會(huì)有眩暈或者不舒適的感覺。
接著是左眼和右眼的距離,在引擎里面我們可以叫做ICD,在人體上可以叫做IPD,就是瞳孔之間的距離,這個(gè)距離是決定立體感并且決定自我的尺寸,這是在VR里面特別的一個(gè)概念。
VR游戲中的尺寸:與現(xiàn)實(shí)物體接近
在UNREAL里面我們有一個(gè)World scach可以直接改變IPD的大小,并且可以改變速度,這兩個(gè)同時(shí)改變,讓它能夠很自然地去匹配。
對(duì)于個(gè)IPD我們有哪些行動(dòng)點(diǎn)?首先一個(gè)避免太大的IPD太近,就是剛才說(shuō)到了一個(gè)是單眼的絕對(duì)視差太近了IPD非常大,你就會(huì)看到完全不一樣的東西。第二個(gè)就是剛才說(shuō)到的夾角和晶狀體收縮暗示的一個(gè)沖突。就是避免IPD太小。第三點(diǎn)就是IPD必須匹配Avatar的大小。另外因?yàn)镮PD是決定尺度的,所以場(chǎng)景里物體尺度的要求就是要求非常精準(zhǔn)。
視覺中心分散避免的四種方法
VR里的視場(chǎng)簡(jiǎn)單地說(shuō)就是我可以看到的范圍,VR里的視場(chǎng)首先它非常大,有110°,目前主流PC端的有110°。VR里的視場(chǎng)有兩個(gè)概念,第一個(gè)就是游戲里設(shè)置的相機(jī)。第二個(gè)是硬件的視野的大小,這兩個(gè)東西需要完全匹配。
關(guān)于FOD我們能做什么?剛才已經(jīng)提到了避免改變鏡頭的FOD,除非是非常有必要,第二點(diǎn)就是盡量保持FOD的廣視角,或者你開發(fā)的時(shí)候盡量選擇更廣視角的FOD硬件,它能帶來(lái)更多存在感或者臨場(chǎng)感。第三點(diǎn)就是減少視野、避免眩暈,大家都知道被動(dòng)的移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生眩暈,你可以把FOD縮小,包括自然的頭盔、駕駛艙這些。
視覺中心分散我們要避免,解決方法有以下幾種,首先可以把視覺內(nèi)容進(jìn)行分區(qū),分區(qū)以后我們可以利用一些玩法進(jìn)行限制玩家看一些非重要的區(qū)域,其次可以利用燈光進(jìn)行呈現(xiàn)節(jié)奏的把握,另外通過(guò)一些畫框的限制,最后就是鏡頭的運(yùn)動(dòng)方式,從硬件上來(lái)說(shuō),把物體盡量離相機(jī)近一點(diǎn),最佳距離在0.57—3.5米之間,這會(huì)極大強(qiáng)化后方物體和你的視差,這樣可以判斷它的速度以及和你交互的關(guān)系。
還有就是避免運(yùn)動(dòng)視差與其他深度暗示的沖突,怎么來(lái)避免?我們能做的就是物體不要太近,可以限制玩家的移動(dòng),另外就是給予視覺一個(gè)焦點(diǎn),頭始終需要有一個(gè)焦點(diǎn),可以極大降低他的眩暈。在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以通過(guò)色彩、亮度提供一個(gè)焦點(diǎn),讓玩家在移動(dòng)過(guò)程中,能夠注視到這個(gè)焦點(diǎn)。
鏡頭顫抖優(yōu)化途徑:場(chǎng)景設(shè)計(jì)、尺寸、角色
怎么來(lái)避免鏡頭顫抖?鏡頭顫抖是硬件問題,我們無(wú)法避免,只能優(yōu)化。
首先把場(chǎng)景設(shè)計(jì)從遠(yuǎn)、中、近這三個(gè)空間分開,另外通過(guò)主視區(qū)、副視區(qū)、側(cè)視區(qū)區(qū)域在建模的時(shí)候來(lái)表現(xiàn)。
第二個(gè)就是場(chǎng)景的物件尺度需要非常精準(zhǔn)。
另外一個(gè)是角色,角色可以增加沉浸感,我建議大家還是以表現(xiàn)能夠Track的部位即手和頭為主。另外就是大家熟悉的恐怖效應(yīng),如果人臉沒有做的太寫實(shí),還是機(jī)器人或者卡通的效果更好一點(diǎn)。
關(guān)于模型,剛才提到了一個(gè)是避免做假穿幫,要用一些真正的模型來(lái)表達(dá)這些東西。第二個(gè)是根據(jù)距離優(yōu)化視覺,在近距離上模型的視覺量需要大大增加。第三個(gè)就是避免鋸齒的問題,太高頻率的模型在比較遠(yuǎn)的距離非常容易產(chǎn)生鋸齒,所以簡(jiǎn)單的說(shuō)是在VR里面可能你LOD要做得更加好一些。
材質(zhì)和肌理,我認(rèn)為材質(zhì)和肌理在VR里面特別重要,如果你可以做得寫實(shí)就是最好的,這些都可以極大的增加臨場(chǎng)感,紋理本身就是深度的暗示信息。接下來(lái)是燈光,燈光有幾點(diǎn),第一點(diǎn)是有節(jié)奏的重點(diǎn),第二點(diǎn)是三點(diǎn)光的保持,在VR里面三點(diǎn)光還是起到作用的,最后就是一個(gè)視覺疲勞的問題,視覺疲勞是在人體感知學(xué)上是閃爍,特別是高于一赫茲的閃爍,人體的視覺就會(huì)感覺疲勞。
最后是特效,近距離的時(shí)候要避免特效,中距離和遠(yuǎn)距離還可以。
關(guān)于UI,所有VR游戲現(xiàn)在能解決的就是做成3D的,2D的會(huì)有深度暗示沖突在里面避免不了。第二個(gè)是保證閱讀性,要把它放在一定的距離,大概在3.5米之內(nèi)。做成弧形可能更容易閱讀。另外要避免UI做成3D以后跟場(chǎng)景遮擋的沖突。
從傳統(tǒng)到VR視覺設(shè)計(jì)的五點(diǎn)建議
我大概總結(jié)一下,首先VR是一個(gè)體驗(yàn)的媒體體驗(yàn)是第一位的,在體驗(yàn)里視覺上的的臨場(chǎng)感或者存在感是首當(dāng)其沖的,這是表現(xiàn)它體驗(yàn)的一個(gè)最重要的元素。第二個(gè)大家需要去了解一些其他學(xué)科,比如生理學(xué)甚至心理學(xué)上的,可以從根本上做一些創(chuàng)新。還有就是了解VR的硬件特性,就像我剛才分析到的鏡頭的數(shù)量、距離等等,揚(yáng)長(zhǎng)避短。第四是不要給玩家太多的空間。最后就是不斷地進(jìn)行反復(fù)地迭代。
問答環(huán)節(jié)
提問:你好,我想問一下關(guān)于直接從普通的3D游戲轉(zhuǎn)到VR,用同樣的這些3D素材、游戲的邏輯會(huì)不會(huì)存在問題?有沒有可能用這種方式?
李文磊:我覺得肯定會(huì)有問題,首先要考慮幾個(gè)問題,一個(gè)是設(shè)計(jì)上的;第二就是視覺上的設(shè)計(jì);再一個(gè)就是優(yōu)化。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的一些媒體,從游戲轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的一般都是30幀,1080P,90幀3K的,怎么從Componet的角度和Code的角度去做這個(gè)東西。
提問:我們可能花費(fèi)比較大的是在3D建模這一塊,也就是美術(shù)這一塊,我們想最大可能保留這塊的花費(fèi)不用重新建模。如果只是調(diào)整成正常的尺寸,轉(zhuǎn)到VR會(huì)有什么樣的問題?
李文磊:可以,你只要把它調(diào)整到正常的尺寸,當(dāng)然不僅僅是尺寸,還有模型的細(xì)節(jié)量,近距離細(xì)節(jié)量,遠(yuǎn)距離的細(xì)節(jié)量,如果你把模型調(diào)到正常尺寸或者標(biāo)準(zhǔn)尺寸這個(gè)沒有什么問題。
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