Webdesigner sind mit dem Konzept des responsiven Designs vertraut, das eine Website erstellt, die auf verschiedenen Geräten wie Mobiltelefonen, Tablets und Computern und mit unterschiedlichen Bildschirmauflösungen und Pixelverhältnissen funktioniert. WebVR stellt das Konzept des responsiven Designs vor neue Herausforderungen.
Wir können ein WebVR-Erlebnis nach zwei Messwerten kategorisieren: dem Grad der Immersion und dem Grad der Eingabe. Diese Ebenen werden durch "Freiheitsgrade" (DOFs) unterschieden. 6 DOF bezieht sich auf das Tracking sowohl der Position als auch der Ausrichtung, 3 DOF verfolgt nur die Ausrichtung und 0 DOF verfolgt weder die Position noch die Ausrichtung.
Konzentrationsstufe
- Kein VR – Monitor oder mobiles Display.
- Stationäres VR-Gerät: Gerät mit 3-DOF-Tracking.
- Im Sitzen: 6 DOF-Tracking, aber in einem begrenzten Bereich und Winkelbereich.
- Raumskalierung VR – 6-DOF-Tracking in einer raumgroßen Umgebung.
Eingangsebene
- 0 DOF: Die einzige verfügbare Eingabe ist ein Klicken oder Tippen. Diese Eingabemethode ist an die Richtung gebunden, in die der Nutzer gerichtet ist. Manchmal wird dies als Gaze-Controller bezeichnet.
- 3 DOF: Ein Controller, der seine Ausrichtung verfolgt, kann wie ein Laserpointer verwendet werden, um eine Richtung oder einen Ort anzugeben. Die Position des Controllers wird aus der Sicht des Nutzers geschätzt. Dazu gehört auch der Daydream-Controller.
- 6 DOF: Ein Controller, der seine Position und Ausrichtung verfolgt. Damit lässt sich in VR eine Hand genau simulieren.
So können Sie sehen, dass eine einzelne Anwendung alles von einem mobilen Display ohne VR-Funktion mit nur einem Klick für die Eingabe bis hin zu einer raumbezogenen Erfahrung mit zwei vollständig verfolgten Hand-Controllern unterstützt.
WebVR-Lab
Im PlayCanvas WebVR Lab haben wir einige der wichtigsten Interaktionen implementiert, die Sie möglicherweise in Ihrer App benötigen, und sie je nach Erfahrungsniveau skaliert.
So funktionieren Interaktionen
Die grundlegende Funktionsweise von Interaktionen im WebVR Lab sind Strahlenschnitte. Der Boden, der Raum und alle Objekte, mit denen interagiert werden kann, werden mithilfe eines von drei Formprimitiven definiert:
- Achsenbasierter Begrenzungsrahmen (oder AABB): Ein nicht gedrehter Rahmen.
- Ausgerichteter Begrenzungsrahmen: Ein drehbarer Rahmen.
- Sphere: Ein Radius um einen Punkt im Weltraum.
Um herauszufinden, ob eine Handlung möglich ist, feuern wir einen Strahl in die Welt an und testen, ob er sich mit der Form der Objekte in der Welt schneidet. Verschiedene Arten der Interaktion sind möglich, je nachdem, woher der Strahl stammt (Kamera oder Steuerung) und wie lang er ist (Nahaufnahmen oder Entfernungsbewegungen).
Einfache Aktionen
Zuerst definieren wir einige einfache Aktionen und wie sie mit verschiedenen Controllern verwendet werden.
Hervorheben
Das Hervorheben eines Ortes oder Objekts erfolgt entweder durch Betrachten (mit einem Blicksteuerung) oder durch Zeigen (mit einem Handcontroller) darauf. Dies kann erfolgen, ohne dass eine Schaltfläche gedrückt wird oder nur während eine Schaltfläche gedrückt wird.
Klick
Das Klicken auf einen Ort oder ein Objekt erfolgt durch Markieren und anschließendes Drücken oder Loslassen einer Schaltfläche. Mit einem Blickregler würden Sie klicken, indem Sie auf ein Objekt schauen und dann die Taste oder den Bildschirm drücken. Mit einem Handcontroller zeigen Sie auf ein Objekt und klicken dann auf eine Schaltfläche.
Kerninteraktionen
Durch Hervorheben und Klicken haben wir einige wichtige Interaktionen im WebVR Lab implementiert.
Teleportieren
Wenn Sie eine virtuelle Umgebung erstellen, die ein Nutzer erkunden kann, ist diese wahrscheinlich größer als der kleine Bereich, den der Nutzer sehen kann, ohne sich zu bewegen. Das WebVR Lab besteht zum Beispiel aus drei Abschnitten. Ein Hauptraum, ein Zwischengeschoss und ein Nebenraum für den Hi-Fi-Musikplayer.
Das Verschieben des Darstellungsbereichs der Nutzenden durch die Welt führt oft zu Unannehmlichkeiten. Im WebVR Lab können Nutzer einen Ort markieren und per Klick sofort teleportieren. Der Standpunkt des Nutzers bewegt sich nie. Daher kann er sich trotz des etwas unnatürlichen Gefühls, sich augenblicklich zu bewegen, ohne Bedenken über einen großen Bereich bewegen.
Bei einem Handcontroller muss der Nutzer eine Taste gedrückt halten, um das Teleportziel zu aktivieren. Dies sorgt für ein klares Bild für den Nutzer, während er sich umsieht.
Den Standpunkt der Nutzenden ändern
Manchmal ist es absolut notwendig, den Standpunkt zu ändern. Wenn Sie beispielsweise eine stationäre oder sitzende VR-Funktion verwenden, kann es passieren, dass Sie am Ende vor eine Wand blicken und sich nicht in die reale Welt drehen können. Der Nutzer kann die Kamera mithilfe des Controllers drehen. Im WebVR Lab können Sie mit dem linken oder rechten Pad auf dem Daydream-Controller die Kamera drehen.
Um Unannehmlichkeiten zu vermeiden, wenn wir die Kamera so bewegen, reduzieren wir das peripherische Sichtfeld, indem wir ein eingeschränktes Sichtfeld auf die Kamera anwenden. Dies basiert auf der Arbeit von Ubisoft. Wir haben herausgefunden, dass es dadurch zu weniger Unannehmlichkeiten kommt, wenn die Ansicht nur auf die Bildschirmmitte gerichtet wird.
Umsetzen
Die Aktivierung entspricht dem Klicken auf eine Schaltfläche auf einer Webseite. Im WebVR-Lab haben wir dies wörtlich verstanden und eine einfache Schaltfläche zur Verfügung gestellt, die aktiviert werden kann.
Bei 0 DOF- und 3 DOF-Controllern erfolgt die Aktivierung durch Markieren und Klicken. Bei einem 6-DOF-Controller können wir die Umgebung upgraden, sodass Sie eine Taste drücken können, indem Sie direkt prüfen, ob sich der Hand-Controller in der Taste befindet.
Grab
Das WebVR Lab enthält eine Reihe greifbarer Elemente. Wenn das Objekt bei diesem Verhalten aktiviert wird, kann es aufgenommen und bewegt werden. Es gibt zwei offensichtliche, unterschiedliche Verhaltensweisen, je nachdem, welche Art von Eingabe Sie unterstützen möchten.
Bei sechs DOF-Controllern wird das Greifbare Element, wenn Sie eine Eingabetaste gedrückt halten, am Controller befestigt. Es kann dann verschoben und mit detaillierter Kontrolle positioniert werden. Wenn Sie die Schaltfläche loslassen, wird das Element zusammengefügt oder abgelegt.
Bei weniger handhabbaren Controllern wird das Element durch einen Klick erfasst und dem Darstellungsbereich des Nutzers hinzugefügt. Normalerweise ist ein Teil des Artikels im unteren Drittel des Bildschirms sichtbar. Bei einem zweiten Klick wird das Element entweder verworfen oder kombiniert.
Kombinieren
Das Zusammenführen ist eine Aktion, die stattfindet, wenn Sie ein Element zusammen mit einem anderen Element „verwenden“. Dies deckt eine Vielzahl von Anwendungsfällen ab. Im WebVR Lab spielen wir damit Hi-Fi-Aufnahmen ab. Wenn ein Element abgerufen wurde, kann es mit einem anderen Element kombiniert werden. Bei allen Controllertypen wird das Zielelement markiert, während du ein anderes Element angreifst und dann loslässt, werden die beiden Elemente kombiniert.
Ablegen / Wiederherstellen
Ein Element wird verworfen, wenn Sie klicken, während Sie ein Element in der Hand halten, während kein anderes Element hervorgehoben ist.
Im WebVR Lab haben wir die Leistungsanforderungen gering gehalten, da wir keine Physiksimulationen für Elemente verwendet haben. Anstatt ein Element auf den Boden zu legen, lässt es also einfach an der Position schweben, an der es abgelegt wurde. Wenn ein Element nach dem Löschen nicht innerhalb eines bestimmten Zeitraums aktiviert wird, wird es an seiner ursprünglichen Position wiederhergestellt. Diese Wiederherstellungsfunktion ermöglicht es einem Nutzer mit einem geringen Eingabegrad (0 DOF oder 3 DOF), viele Elemente zu bearbeiten und einen nutzbaren Arbeitsbereich zu verwalten. Ältere Elemente werden automatisch gelöscht.
Mit einer Eingabe von 6 DOF ist es einfacher, Elemente aus dem Weg zu bringen. Durch eine Verzögerung bei der Wiederherstellung kann ein 6-DOF-Nutzer in das Verschieben von Elementen eintauchen, aber dennoch die Selbstreinigung des Bereichs erleichtern.
Zusammenfassung
Das WebVR Lab ist ein lebendiges Projekt des PlayCanvas-Teams. Das heißt, sie wird ständig weiterentwickelt und im Zuge der weiteren Forschung zur Erstellung von WebVR-Anwendungen werden immer wieder neue und aktualisierte Erfahrungen hinzugefügt.
Die Skalierung erfolgt von einer mobilen Nutzererfahrung im Stil eines „Magic Window“-Erlebnisses zu einem interaktiven Desktop-Spielplatz. Wir haben damit begonnen, eine Reihe von zentralen Interaktionen zu definieren, die Nutzer für ihre eigenen Projekte verwenden können. Wir hoffen, dass das WebVR Lab eine gute Lernerfahrung für alle ist, die 3D-Welten mit WebVR erstellen möchten.
Wenn Sie ein PlayCanvas-Konto haben, können Sie direkt beim WebVR Lab Project vorbeischauen, um mehr zu erfahren.