Projektanci witryn internetowych znają koncepcję projektowania responsywnego, czyli tworzenia witryn działających na różnych urządzeniach, takich jak telefony komórkowe, tablety i komputery, oraz różnych rozdzielczości i proporcji pikseli. WebVR wiąże się z nowymi wyzwaniami w kontekście projektowania responsywnego.
Doświadczenia WebVR możemy podzielić na kategorie według 2 rodzajów danych: poziomu zaangażowania i poziomu danych wejściowych. Poziomy te różnią się „stopniami swobody”. 6 DOF odnosi się do śledzenia zarówno pozycji, jak i orientacji, 3 dOF to tylko śledzenie, a 0 DOF nie śledzi ani pozycji, ani orientacji.
Poziom immersyjny
- Brak VR – monitor lub wyświetlacz mobilny.
- Stacjonarna rzeczywistość wirtualna – urządzenie ze śledzeniem DOF w 3 modelach.
- Siedzona rzeczywistość wirtualna – 6 punktów śledzenia DOF, ale tylko na ograniczonym obszarze i w ograniczonym zakresie pod kątem.
- Skalowanie VR – 6 monitorowania DOF w środowisku o wielkości pomieszczenia.
Poziom wejściowy
- 0 DOF – dostępne jest tylko kliknięcie. Ta metoda wprowadzania jest powiązana z kierunkiem, w którym kieruje się użytkownik. Czasami nazywamy to funkcją spojrzenia.
- 3 DOF – kontroler, który śledzi jej orientację, może być używany jak wskaźnik laserowy do określania kierunku lub lokalizacji. Pozycja kontrolera jest szacowana na podstawie punktu widzenia użytkownika. Dotyczy to m.in. kontrolera Daydream.
- 6 DOF – kontroler, który śledzi jego pozycję i orientację. Można go wykorzystać do dokładnej symulacji dłoni w rzeczywistości wirtualnej.
Widać więc, że pojedyncza aplikacja może obsługiwać wszystko, od wyświetlacza mobilnego innego niż VR (za pomocą jednego kliknięcia) i jednym kliknięciem przejść do pełnej skali z użyciem dwóch w pełni śledzonych kontrolerów ręcznych.
Laboratorium WebVR
W laboratorium PlayCanvas WebVR zrealizowaliśmy podstawowe interakcje, które mogą być potrzebne w Twojej aplikacji, i przeskalowaliśmy je na różnych poziomach doświadczenia.
Jak działają interakcje
Podstawową mechaniką działania interakcji w Laboratorium WebVR są przecięcia promieni. Podłoga, pokój i wszelkie obiekty, z którymi można wchodzić w interakcje, są zdefiniowane za pomocą jednego z 3 podstawowych kształtów:
- Ramka ograniczająca wyrównana do osi (lub AABB) – ramka, która nie jest obrócona.
- Zorientowana ramka ograniczająca – ramka, którą można obracać.
- Skula – promień wokół punktu w przestrzeni.
Aby ustalić, czy działanie jest możliwe, wystrzeliwujemy na świat promienie i sprawdzamy, czy promienie przecinają się z kształtem obiektów na świecie. Możliwe są różne rodzaje interakcji w zależności od miejsca, z którego pochodzi promień (kamera lub kontrolera) oraz długości promienia (zbliżenie na manipulacje lub skierowanie na odległość).
Proste działania
Najpierw określimy kilka prostych działań i wyjaśnimy, jak można ich używać z różnymi kontrolerami.
Podświetlanie
Wskazywanie lokalizacji lub obiektu polega na patrzeniu na nie (za pomocą kontrolera spojrzenia) lub przez skierowanie na nie (przy użyciu kontrolera ręcznego). Można to zrobić bez naciśnięcia przycisku lub po jego naciśnięciu.
Kliknij
Kliknięcie lokalizacji lub obiektu polega najpierw na podświetleniu, a następnie naciśnięciu lub zwolnieniu przycisku. W przypadku kontrolera spojrzenia wystarczy spojrzeć na obiekt, a następnie nacisnąć przycisk lub ekran. Korzystając z kontrolera ręcznego, metoda polega na wskazaniu obiektu i kliknięciu przycisku.
Interakcje podstawowe
Korzystając z wyróżniania i klikania, wdrożyliśmy kilka podstawowych interakcji w WebVR Lab.
Teleportowanie
Gdy tworzysz środowisko wirtualne, które użytkownik może przeglądać, może się okazać, że będzie ono większe od niewielkiego obszaru, który użytkownik może zobaczyć bez ruszania się z miejsca. Na przykład WebVR Lab składa się z 3 sekcji. Główny pokój, antresola i dodatkowy pokój z odtwarzaczem hi-fi.
Przesuwanie obszaru widocznego dla użytkownika często powoduje dyskomfort. W WebVR Lab użytkownik może zaznaczyć lokalizację i kliknąć, aby od razu się teleportować. Punkt widzenia użytkownika nigdy się nie zmienia, więc pomimo nieco nienaturalnego odczucia błyskawicznego poruszania się użytkownik może poruszać się po dużej przestrzeni bez dyskomfortu.
W przypadku kontrolerów ręcznych wymagamy od użytkownika naciśnięcia i przytrzymania przycisku, który aktywuje cel teleportowy. Dzięki temu wzrok użytkownika będzie nienaruszony.
Przesunięcie punktu widzenia użytkownika
Czasami absolutnie konieczne jest przesunięcie punktu widzenia. Na przykład podczas korzystania ze stacjonarnego trybu rzeczywistości wirtualnej lub wirtualnej rzeczywistości w miejscu siedzącym możliwe jest wejście na ścianę, której nie da się zawrócić do świata fizycznego. Użytkownicy mogą obracać kamerę za pomocą kontrolera. W Laboratorium WebVR można użyć lewego lub prawego manipulatora kontrolera Daydream, by obrócić kamerę.
Aby uniknąć dyskomfortu podczas poruszania kamerą w ten sposób, ograniczamy pole widzenia peryferyjne, stosując ograniczony widok z poziomu kamery. Ta funkcja jest oparta na pracy Ubisoft i odkryliśmy, że skupienie widoku na środku ekranu zmniejsza dyskomfort.
Aktywuj
Aktywacja to odpowiednik kliknięcia przycisku na stronie internetowej w rzeczywistości wirtualnej. W WebVR Lab przyjęliśmy to dosłownie i udostępniliśmy prosty przycisk, który można aktywować.
W przypadku 0 kontrolerów DOF i 3 kontrolerów DOF aktywacja to wyróżnienie i kliknięcie. W przypadku kontrolera 6DOF możemy ulepszyć funkcję, aby umożliwić naciskanie przycisku, sprawdzając bezpośrednio, czy kontroler ręczny znajduje się w jego wnętrzu.
Grab
Laboratorium WebVR zawiera wiele elementów, które można złapać. Dzięki temu po aktywowaniu obiektu można go podnieść i przenieść. Istnieją 2 oczywiste, różne zachowania w zależności od poziomu danych, który chcesz obsługiwać.
W przypadku 6 kontrolerów DOF przytrzymanie przycisku źródła sygnału powoduje podłączenie chwytnego przedmiotu do kontrolera. Możesz go potem przesuwać i ustawiać w szczegółach. Zwolnienie przycisku spowoduje aktywowanie działania łączenia lub usuwania elementu.
W przypadku kontrolerów, które mają mniejsze pole manewru ruchowego, kliknięcie pozwala podnieść element i dołączyć go do obszaru widocznego dla użytkownika. Zwykle część elementu jest widoczna w dolnej trzeciej części ekranu. Drugie kliknięcie spowoduje upuszczenie lub połączenie elementu.
Połącz
Połącz to działanie, które następuje, gdy „używasz” jednego elementu z innym elementem. Obejmuje to wiele różnych przypadków użycia. W WebVR Lab używamy tej usługi do odtwarzania nagrań na urządzeniach hi-fi. Po złapaniu przedmiotu staje się możliwe połączenie go z innym. W przypadku wszystkich typów kontrolera wyróżnienie elementu docelowego oraz chwycenie kolejnego elementu, a następnie zwolnienie chwyta spowoduje połączenie tych 2 elementów.
Upuść / przywracam
Porzucenie elementu ma miejsce wtedy, gdy jego kliknięcie jest przytrzymywane i nie jest podświetlony inny element.
W WebVR Lab udało nam się utrzymać niskie wymagania dotyczące wydajności, nie używając symulacji fizycznych na żadnych elementach. Oznacza to, że zamiast upuszczania go na ziemię pozwalamy mu unosić się w miejscu, w którym został utracony. Jeśli element nie zostanie aktywowany w określonym czasie, po usunięciu nastąpi jego przywrócenie w pierwotnej lokalizacji. Ta funkcja przywracania pozwala użytkownikom z niewielkim natężeniem danych wejściowych (0 DOF lub 3 DOF) wykonywać operacje na wielu elementach i utrzymywać użyteczne obszary robocze. Starsze elementy zostaną automatycznie usunięte.
Dzięki wprowadzaniu 6 dodatków DOF łatwiej jest przenosić elementy z boku. Opóźnienie w przywracaniu urządzenia pozwala użytkownikowi o sześciu zakresach zanurzenia się w ruchu dookoła, a jednocześnie umożliwia samooczyszczanie obszaru.
Podsumowanie
WebVR Lab to żywy projekt zespołu PlayCanvas. Oznacza to, że platforma jest wciąż w fazie rozwoju, a w miarę dalszych badań nad tworzeniem aplikacji WebVR dodajemy i aktualizujemy nowe funkcje.
Gra skaluje się od funkcji na urządzenia mobilne w stylu „magicznego okna” po interaktywną platformę komputerową. Zaczęliśmy określać zestaw podstawowych interakcji, których użytkownicy mogą używać w swoich projektach. Mamy nadzieję, że WebVR Lab będzie przydatnym narzędziem do nauki dla wszystkich, którzy chcą tworzyć światy 3D za pomocą WebVR.
Jeśli masz konto PlayCanvas, możesz dołączyć od razu do projektu WebVR Lab, aby dowiedzieć się więcej.