VRCORE系列公開課 | 在杭州探討VR開發與輔助技術

VRCORE系列公開課第七站來到了美麗的西湖邊，聽講師們聊一聊VR游戲藝術的尋找與探索、使用虛幻引擎制作VR內容以及眼球追蹤技術在VR中的應用。

VRCORE系列公開課第七站來到了美麗的西湖邊，悶熱的高溫天氣也無法掩蓋觀眾對公開課的熱情以及對VR的熱愛。下午2點開始的講座，12點不到就陸續有觀眾到場，1點半左右現場幾乎滿員。在現場設置的VR體驗區，眼控儀無疑成為當天最大牌的“明星”，開場前觀眾爭相試戴，嘗試并體驗眼控游戲，主講人杜煜和他的助理也在一旁耐心地為大家講解技術原理。因為場面過于火爆，小編也只能在一旁過過眼癮。

下午2點，公開課正式開始。到場的三位主講人分別就VR游戲藝術的尋找與探索、使用虛幻引擎制作VR內容以及眼球追蹤技術在VR中的應用等主題精彩開講，并與現場觀眾進行互動和討論。非?？上?，Realmax的主講人賴毅因為行程問題未能趕到現場和大家進行分享和交流。

后續，我們會整理公開課視頻供更多VR愛好者們學習和交流?，F在，先讓我們通過文字來回顧一下當天的精彩內容。

第一位主講人是來自HYPEREAL的美術總監覃孟，他分享的主題是《VR游戲藝術的尋找與探索》，以VR游戲中的交互設計為切入點，討論從美術、開發者和體驗者的角度來看，好的VR游戲是什么樣的？

傳統的游戲開發是由管理者啟動，依次經由開發者、測試員、設計師進行制作，最后實現發行。在開發過程中開發者、測試員和設計師之間缺乏有效的信息溝通，而且設計師通常承擔的是美化工作。而在VR游戲的開發中，設計師的位置提前了，在這里他不僅僅是一個美術上的設計師，更是game designer，level designer，program designer，交互設計等一系列的組合。

交互設計——在VR游戲中更準確的說是人機交互中，一定要注意可用性、易用性（減少交互步驟）、美觀度和情感體現。同時，視覺傳達、人體工程學的應用和簡化信息也非常重要。

視覺傳達分為信息視覺傳達和界面視覺傳達。如何通過例如顏色、排版、形式和組成等元素設計有效地傳達啟示、信息層次和情緒？其中可以應用心理學、平面設計的歷史和當前的流行趨勢等等。

用人體工程學計算合適的UI界面。肉眼看到的視覺效果和戴上VR設備后看到的效果是不同的，可以通過設計弧形界面等方式進行優化。

人們通常習慣把焦點放在畫面的中心，要有重點地突出主要信息，次要信息放在下面，而邊緣區域不需要多余的信息。

UI/UX設計的關鍵詞

理解——理解用戶群

抽象——VR游戲的環境不需要和現實完全一樣，要去想象作品能夠給用戶怎樣的體驗。人腦有自我學習和自我認知的過程，要考慮它能否理解和融入你所設計的環境之中。

架構、呈現和細節——例如，在游戲中需要用戶打開一扇門，是不是直接在門上寫open呢？如果在門的把手上做一些不一樣的設計以吸引用戶，實現信息的傳達和交互會更有效。

設計良好的體驗是VR游戲開發的核心，要如何做到這一點？講師給出了4個關鍵詞：環境建設、人體舒適度、技術設計和自我感知，并就環境建設和技術設計進行了詳細的解釋。

環境建設：沉浸式體驗和探索式體驗，哪種更好？不用完全的信息提醒玩家，而是通過細節的設計暗示玩家下一步的操作，采用代入式的交互，而不是植入式的交互。

技術設計

深度——實體的深度是把模型的空間拉開，設計物體的位置。在VR游戲中，還可以利用顏色漸變或半透明的方式，讓物體變得立體。

HH-UDS——要考慮的兩個問題是，游戲的界面通常放置于玩家的頭部/攝像機中，所以頭部運動時，眼前的畫面也會動，不符合實際情況（在現實生活中，當我們轉動頭部時，物體的位置是固定的）；頭部運動太頻繁，很難捕捉懸浮/漂浮的物體。在設計時，可以避免把所有的信息都放在頭部，結合生活習慣，嘗試把血條、時間等信息放在手部。

拋錨/目標——如果在游戲中，給玩家一個目標物的話，眩暈度會降低大約30%。

文本——避免在視覺環境中出現大量的說明和信息，會影響用戶的識別度和體驗；思考如何設計文本的位置以捕捉玩家的注意；避免過多的顏色。

VR游戲開發的基本原則：不要讓玩家感覺自己愚笨、少既是多（把信息簡到不能再簡為止）、教學（VR游戲和傳統的游戲體驗不同，對玩家來說也是比較陌生的操作，在設計游戲時，要考慮簡便有效的教學方式）。

第二位主講人是來自Epic Games的開發者關系經理/本地化經理謝添敏，他主講的題目是《使用虛幻引擎制作VR內容》。他從什么是游戲引擎（實時渲染引擎）、虛幻引擎對VR支持了哪些特性、如何獲取并開始使用虛幻引擎以及在制作VR內容和傳統內容時有何區別四個方面進行了介紹。

1、什么是游戲引擎。

工欲善其事必先利其器，在游戲開發中，引擎并不是必須的，卻是一個可以加速并優化制作的工具。

如果沒有游戲引擎的話，可以怎么做游戲？

開發者可以直接利用的面向平臺的工具。例如在Windows平臺上，我們可以使用 DirectX；在Linux平臺上，我們可以使用OpenGL；在其他平臺上也有各種2D或3D的圖形接口或者中間軟件來實現。對于硬件，大家可以安裝例如Oculus SDK/Audio SDK，SteamVR SDK，Android NDK等等，同時，啟動這些硬件需要下載相應的工具。

游戲引擎可以制作跨平臺（PC或手機）的內容，實現開發流程上下鏈的整合以及工作流程和工具的整合，然后面向具體的平臺做部署打包的版本的制作。在游戲的制作中，角色分工包括策劃、美術和程序。在游戲行業，不同的工種之間可能普遍存在一些銜接的矛盾和沖突。Unreal Engine（虛幻引擎）為不同工種建立了統一的工作平臺，改善他們的分工合作。

Unreal是一個非常模塊化的產品，在引擎中分為好幾個模塊。

運行時模塊：不論是編輯器運行或引擎運行都是需要用到的。

編輯器模塊：只放在開發階段，而沒有放在發行產品中，因為最終的產品是不需要編輯器的。其中還包含一些功能鍵，例如視頻的解碼和編碼。

開發工具集：開發工具一部分屬于開發階段，一部分屬于運行階段，很多開發工具在運行時需要被執行。

支持工具集：面向引擎的周邊功能。是開源的，可以進行修改。

第三方工具

插件目錄：每個插件本身都是一個模塊，插件又提供了可以由外部為Unreal開發額外功能的可能性。

2、虛幻引擎對VR的功能支持

面向VR渲染的性能優化：VR的畫面和傳統的輸出在顯示屏上的畫面是很不一樣的。VR是一個橢圓形的畫面，在畫面四角都有一定的黑邊，導致在不必要的地方耗費渲染。使用Unreal可以根據當時的硬件，把黑邊遮住，通過深入檢測，忽略這部分的制作，而不是先渲染完整的畫面再進行去除，實現性能優化。

即時立體渲染

延遲輸入捕獲：引擎做游戲是一幀一幀做的，在每一幀的開始獲取輸入的信息，然后引擎通過一定時間的運算，再把運算結果送到渲染的計算工具，最后把渲染的畫面輸出到眼鏡的畫面或顯示器的畫面上。延遲輸入就是說，在運算結果送入到渲染計算工具之前，再次讀取當前設備的角度和位置，然后根據現在的角度和位置渲染畫面，這樣可以節省很多時間。

畸變和反畸變的適配——不同的硬件廠商都會有不同的畸變，開發者需要根據參數對畫面進行調整。

對硬件的兼容：包括硬件和驅動的遷移和性能優化以及保持引擎優化的特性。

3、如何獲取并開始使用虛幻引擎

不同用戶群可根據自身需要，下載標準的發行版本或源碼版本。

編譯目標：

Debug——所有引擎最重要的模塊都是以這個方式存在的

DebugGame——可以調試自己的項目代碼，引擎的執行效率可以更高

Development——所有的東西都是以優化的方式呈現

Shipping——面向最終的產品呈現方式，刪掉了很多中間的渲染文件

Test——接近shipping，但是可以打開其他功能，例如查看參數等

——生成實際游戲

Editor——實際游戲外還有editor（開發的版本和發行的版本的區別）

4、制作VR內容

世界場景比例——游戲通常會將世界縮小，VR中需要盡量保持原貌，離玩家的距離0.75-3.5米（虛幻單位uu，1uu=1cm）

避免暈動癥——保證足夠的幀率、開發人員不適合作為測試對象、避免脫離玩家的攝像機移動（一定要移動的話，速度修改為正常速度的1/4）、攝像機的FOV參數和頭顯設備匹配。

（詳細內容請關注后續公布的公開課視頻）

第三位主講人是來自上海青研科技有限公司的CEO杜煜，他主講的主題是《眼球追蹤技術在VR中的應用》。

眼球控制技術的英文名字叫做Eye Tracking，又叫眼動，或者眼控，用高精度攝像頭捕捉人眼和頭部的圖像，通過數字建模和圖像模式識別計算人眼所看的精確位置，是一種新的人機交互方式。

目前，該項技術的精度用角度表示，可達到0.5度，如果和屏幕的距離為60cm的話，對應屏幕上的精度為0.5cm左右。

眼控技術在VR中的應用：

眼控游戲。例如在飛機大戰、射擊等游戲中，因為雙手被占用，使用眼控技術，用眼睛鎖定目標然后開火，可以改善游戲體驗。

注視點渲染：隨著VR頭盔顯示器的分辨率越來越高，對顯卡性能的要求也越來越高，增加了制作成本。但因人眼的生理特性，視網膜中央凹附近的區域是最清晰的，因此可使用眼球追蹤技術獲取用戶的注視點位置進行注視點渲染，即注視點附近區域渲染分辨率最高，周邊視野分辨率降低，因此不需整幅高清圖像同步渲染，減輕了顯卡的渲染負擔。在顯卡配置一定的情況下，能有效地提高VR視頻幀率和視覺清晰度，避免眩暈感。

人機交互：與觸摸板、頭動控制、手勢、手柄等相比，眼控輸入是VR中全新的交互方式。例如，使用眼控技術可在淘寶Buy+ VR場景中直接進行商品選擇，菜單選擇，甚至實現用眼睛輸入密碼完成支付。另外還可用眼控附帶的虹膜識別技術實現用戶身份自動識別、虹膜支付。

消費者心理和行為研究：使用眼控技術捕捉消費者觀看貨架的順序以及停留的時長，對消費者心理和行為進行大數據統計與分析。

VR廣告：使用眼控技術可以實現根據觀看偏好定向投放廣告，評估廣告效果、按廣告的有效觀看次數收費。

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