Sensibilizarea Skybox-urilor in VR Design

Imaginati-va stand pe un munte, privind in sus si in jur, cu o vedere clara a cerului si a norilor care va inconjoara. Aceasta este caseta noastra din lumea reala. Este ceea ce percepem in masura in care ochiul poate vedea. Este in jurul nostru, deasupra si spre orizont in toate directiile. Este fundalul nostru.

Ca element de design, Skybox-ul este intr-adevar doar o sfera de imagini care poate fi realizata dintr-o fotografie, textura sau lucrari de arta redate. Cand este plasat intr-o scena, se extinde la infinit fara o margine perceptibila, oferind o iluzie de profunzime si realitate. Skybox-ul este o componenta esentiala in proiectarea realitatii virtuale – este ca un invelis panoramic care proiecteaza o intreaga scena de fundal pe interfata dvs.

Cand am inceput sa proiectez prima mea experienta VR, nu intentionam sa creez un joc traditional cu un personaj care sa rezolve puzzle-uri sau sa alerge printr-o padure care trage zombi. In schimb, am vrut sa permit utilizatorilor sa exploreze interiorul masinilor folosind un sistem de scala non-camera. As putea pune pe cineva in centrul unei scene, sa-l infasor intr-o patura confortabila, sa proiectez imaginea masinii in jurul lor si sa-i las sa se uite in jur. Mi-am dat seama repede ca Skybox-urile pot fi folosite pentru mai mult decat cer albastru si nori pufosi.

Ca urmare, m-am gandit mai mult la Skybox-uri – ce sunt, tipurile de materiale si metodele utilizate pentru a le face si cum pot fi utilizate in VR, precum si aplicatii mai putin tipice – impreuna cu modul de creare a adancimii si realism intr-o scena de 360˙ in ansamblu. Asa ca m-am gandit sa va impartasesc cateva dintre gandurile, cercetarile si resursele mele pentru a vedea ce credeti.

Cu siguranta ati vazut Skybox-urile in alte locuri – ca la filme. Imaginati-va o poveste in care personajele sunt infasurate intr-o bula uriasa care le separa de lumea reala. Nu stiu nimic dincolo de asta. Stim ca imprejurimile lor sunt false, dar acei bieti prosti nu au niciun indiciu. Hmm .. unde am mai vazut asta?

Sper cu adevarat ca nu ai ghicit BioDome .

Desigur, sunt Jocurile Foamei . (Iti voi da si puncte pentru a ghici The Truman Show, de asemenea . Dar au luat cea mai mare parte a filmului pentru a-si da seama ca erau blocati intr-un balon.)

Orice lucru pe care il vad personajele deasupra lor si la distanta este, de fapt, skyboxul lor. Se simte ca realitatea lor. Orice lucru pe care merg este terenul sau avionul lor. Si oricare dintre elementele pe care le intampina sunt ca echivalentul activelor 3D.

In cele din urma, reusesc sa mearga pana la margine pentru a sparge balonul si a urca, ceea ce rupe total ideea de skybox, dar sa nu intram in acea mica tehnicitate de la Hollywood …

Sa lasam deoparte fictiunea si sa devenim tehnici pentru un moment. In timp ce scria acest articol, mi-am petrecut mult timp gandindu-ma la ce sunt „intr-adevar” Skybox-urile. In timp ce cautam informatii, mi-am dat seama ca Skybox-urile nu sunt unice pentru mediile de proiectare a jocurilor. In astronomie, exista sfera cereasca – o sfera imaginara cu raza infinita, centrata la observator. [1]

Sfera cereasca [1]

Arata foarte asemanator cu un skybox, nu-i asa? Sfera cereasca se coreleaza de fapt destul de frumos cu proiectarea in VR daca va puteti imagina plasarea unei camere in centru, atunci sfera infinita care o inconjoara ar fi skybox-ul jocului. Ati proiecta o imagine pe interiorul sferei pentru a crea peisajul skybox.

In acest domeniu, distantele si linia de vedere devin, de asemenea, considerente importante. Cat de departe poate vedea jucatorul din lumea ta VR? Ce ar trebui sa vada in departare unde pamantul pare sa intalneasca cerul? Cum poate pozitia jucatorului sa afecteze raza de vizualizare a acestora? Totul are legatura cu orizontul.

Calculul orizontului aparent

In diagrama de mai jos, imaginati-va o sfera S , care ar putea fi suprafata Pamantului. Observatorul este pozitionat la O cu inaltimea ochilor, h . Raza Pamantului este R si centru C .

Calculul distantei aparente la orizont . [2]

Sa presupunem ca observatorul sta pe o plaja, privind la apus. La un moment dat, G , cerul pare sa intalneasca pamantul. Calcularea lungimii liniei OG ne ofera distanta aparenta a orizontului. Este o idee aproximativa despre cat de mult poate vedea cineva si este legata de pozitia lor deasupra Pamantului.

In diagrama de mai sus, observati relatia dintre observatorul O , punctul orizontului G si centrul sferei C – impreuna formeaza un triunghi dreptunghiular in punctul G. De asemenea, linia OG este tangenta la suprafata Pamantului. Deci, putem calcula lungimea orizontului aparent OG prin simpla revizuire a vechiului nostru prieten de la liceu, Teorema lui Pitagora: [2]

daca: c ^ 2 = a ^ 2 + b ^ 2then: (R + h) ^ 2 = R ^ 2 + OG ^ 2expand: R ^ 2 + 2Rh + h ^ 2 = R ^ 2 + OG ^ 2rezolva pentru OG: OG = sqrt (2 Rh + h ^ 2)

Acum sa conectam cateva valori. Daca raza Pamantului R este de 6378 km si daca inaltimea medie a ochiului observatorului la nivelul marii h este de 1,7 metri, atunci orizontul aparent OG se dovedeste a fi de aproximativ 4,6 km (2,9 mi).

Aceasta este o estimare destul de buna presupunand omogenitatea atmosferica. In lumea reala, aerul tinde sa fie mai dens la suprafata provocand un efect de refractie , sau raza de indoire a liniei OG , care va permite sa vedeti si mai mult decat in mod normal. Refractia extrema poate provoca zgomot si scufundare , ceea ce face ca obiectele sa para mai sus sau mai jos decat in ​​mod normal. Exista calcule modificate pe care le puteti folosi pentru a gasi aceste valori, dar sa nu ne lasam prea impotmolite aici – verificati daca va simtiti inclinati din punct de vedere tehnic sau doriti sa va indepartati calculatorul stiintific.

Cateva idei generale de retinut

Obstructii cum ar fi copacii, cladirile, muntii etc. pot interfera cu viziunea pe linia de vedere a orizontului aparent. De asemenea, unghiul de iluminare poate provoca un efect de silueta al obiectelor la orizont, permitandu-va sa vedeti obiecte pe care in mod normal nu le-ati face. O insula care nu este vazuta la jumatatea zilei ar putea aparea vizibila cand este iluminata inapoi la apus la orizont, in anumite conditii atmosferice. Vedeti acest lucru in sudul Californiei de sud, cand Insula Catalina pare sa apara in conditiile potrivite, dar in timpul zilei nu este vizibila.

Catalina la apus, vazuta din California continentala.

Estimarea corecta a inaltimii si pozitiei unui jucator este esentiala atunci cand proiectati o experienta, in special intr-un sistem precum Oculus Rift sau PlayStation VR, unde senzorul nu este situat pe HMD in sine. Cei de la Owlchemy Labs, creatorii Job Simulator, au un mod ingrijit de a face acest lucru inregistrand intinderea aripii unui utilizator si traducand aceasta la inaltimea pozitionala a utilizatorului. Inteligent nu? Deci, camera va fi intotdeauna asezata la inaltimea corecta, iar vizualizarea jucatorului se va simti naturala.

De asemenea, pozitia unui jucator deasupra nivelului marii afecteaza distanta perceputa, aproximativ prin inaltimea patrata, h² . Acum are sens de ce cineva cocotat pe un varf de munte poate vedea mai departe decat la nivelul marii. Puteti calcula aceasta distanta si o puteti folosi pentru a pozitiona activele in scena jocului. La o altitudine ridicata, inaltimea totala ar fi mare ( h total = inaltimea observatorului + inaltimea muntelui) si va afecta OG, asa ca utilizati formula:

OG = sqrt (2 Rh + h ^ 2)

Deoarece inaltimea este foarte mica la nivelul marii, atunci h² din formula de mai sus devine neglijabila si poate fi simplificata in acest sens:

OG rt sqrt (2 R h)

Deci, cum putem aplica acest lucru designului VR si Skybox-urilor? Mormanele de matematica sunt probabil exagerate, dar utilizarea inaltimii pozitionale a jucatorului pentru a estima distanta orizontului ar putea fi utila pentru proiectarea unei interfete realiste. In general, doar sa tineti cont de unele dintre aceste principii cu un cadru de referinta adecvat ar putea fi suficient atunci cand proiectati un skybox si plasati obiecte 3D in scena dvs.

Adaptare dupa Mike Alger [3]

Deci, acum, cand avem o idee buna despre skybox-uri si despre relatia dintre jucator si orizont, sa ne gandim la crearea profunzimii si prioritatii intr-o scena. Imaginati-va ca lumea 360˙ a jucatorului dvs.

pelis porno francesas sexo con cincuentonas
porno jovencitas españolas porno xxxxx
megacorridas follando abuelas
tangas xxx porno incesto italiano
porno suizo incesto italiano porno
follando a mi compañera de piso follada a traicion
porno flash chochitos jovenes
porno casero en españa españolas amater
orgias amateur realincest
videos culos follando en silencio
enanas porno maduras gordas desnudas
pajas de madres videos de sexo en español
porno con abuelas pollas peludas
sexo gratis hijo viola a su madre porno
parejas liberales españolas comic porno en español
pono gay venezolanas maduras
abuelas sexi videos gays argentinos
porno sin censura maduras sensuales
incesto lesbianas me gusta follar
putas vic buenas pajas

este impartita intr-o serie de straturi la distante variate care contin obiecte sau imagini. Ati putea crede ca acestea sunt distante care se coreleaza cu zonele vizuale de confort 3D; prim-plan (1-10 m), mijloc (10-20 m) si fundal / skybox (20 m +). [3, 4] Obiectele sunt percepute ca avand un puternic simt al 3D in prim plan, 3D moderat in mijlocul mediului si apoi devin plate pe masura ce distanta creste pana la infinit. [4]

O macheta cu straturi de elemente. Adaptat de la Google Cardboard Design Lab.

In prim-plan s-ar putea sa aveti obiecte 3D interactionabile, cum ar fi butoanele pe care jucatorul le poate atinge pentru a implementa un meniu sau jurnale de lemn pe care le pot ridica sau se lovesc de lupi salbatici care incearca sa-i atace. In mijloc, este posibil sa aveti mesaje sau peisaje indepartate care confera amploare si profunzime. Si, in sfarsit, Skybox-ul se afla in fundal, extinzandu-se la infinit si impachetand scena. La SDC 2014, Alex Chu a vorbit despre aceasta ca primarie a continutului, unde elementele interactionale care ar trebui sa atraga cea mai mare atentie sunt prioritizate in scena la o distanta confortabila de ochiul utilizatorului. [4] Putem vedea ca aceste straturi au un scop in crearea unui sentiment de realitate si profunzime.

Intr-o experienta la scara de camera (HTC Vive), playerul este foarte mobil. Intr-o experienta VR la scara de camera (era controlerului Oculus Rift pre-Touch, Google Cardboard, Samsung Gear VR etc.), in calitate de jucator, ramaneti stationar – asezat pe un scaun sau in picioare. Dar personajul pe care il controlati cu un joystick ar putea fi mobil sau stationar. Ambele cazuri au scopuri specifice, la fel de valoroase. Sa ne uitam la cateva exemple.

Experiente de caracter mobil

Intr-un univers VR cu caracter mobil, ei sunt capabili sa traverseze lateral de-a lungul unui teren sau sa zboare intr-o miscare x / y si sa sara sau sa scaleze obiecte in miscare z. In functie de designul experientei, jucatorul ar putea ajunge la marginea finita a unui teren (ca o insula plutitoare), dar nu ar intalni niciodata marginea Skybox-ului. Intrucat Skybox-ul este implementat ca un efect de iluminare a mediului, mai degraba decat ca un element real, precum celelalte parti ale scenei, plasarea sa se simte infinita.

„Land’s End” – Perspectiva jucatorului pentru prima persoana

In „Land’s End”, esti ghidat printr-o lume de puzzle-uri ca jucator de prima persoana. Camera este montata pe personajul principal, astfel incat sa experimentati perspectiva lor. Pareti sa navigati ca si cum ati fi cu adevarat acolo, astfel incat sa se poata simti foarte captivant.

„Adventure Time – Magic Man’s Head Games”, o perspectiva a jucatorului de a treia persoana

Alte experiente, cum ar fi „Adventure Time”, sunt concepute dintr-un punct de vedere al persoanei a treia. Camera este fixata usor departe de actiune, urmarind indeaproape jucatorul, oferind o perspectiva laterala in jos. Jucatorul controleaza personajele din scena, mai degraba decat el insusi.

Experiente de caracter stationar

In schimb, unele experiente permit utilizatorului sa pivoteze doar in 360˙, iar caracterul lor nu se misca niciodata prin lume printr-o miscare x, y, z. Sa ne gandim la acestea ca la experiente stationare.

Ecranul de pornire Samsung „Milk VR”

Veti vedea adesea asa ceva intr-un meniu de acasa, in care utilizatorul isi intoarce pur si simplu capul pentru a vizualiza si selecta elemente din meniu. O interfata fixa ​​similara poate permite utilizatorului sa vizioneze un videoclip 360˙ sau sa priveasca o fotografie 360˙. In ambele cazuri, periferia este intr-adevar doar un skybox care se infasoara in jurul scenei. Nu exista mobilitate reala a jucatorului. Se uita doar in jur, uneori cu elemente interactive de facut clic.

In unele cazuri, nu exista elemente interactive. De exemplu, scurtmetrajul animat „Invazia!” este pur o experienta cinematografica de povestire. [5] Nu exista o interactiune fizica adevarata din partea utilizatorului, totusi acesta urmareste in mod activ desfasurarea povestii. Acest sub-gen al VR prezinta propriile provocari legate de realizarea de filme in 360˙ (sunet, directie, empatie, replici, taieturi etc.) care ar putea fi o serie intreaga de articole in sine, ca sa nu mai vorbim de disputele spirituale ca daca este vorba, din punct de vedere tehnic, VR, AR sau AV.

In toate aceste exemple, Skybox-urile reprezinta o baza critica. Indiferent daca sunt realizate din fotografii 360 or sau lucrari ilustrate ca materiale de pornire, acestea impartasesc cateva metode comune de implementare. In primul rand, trebuie sa captam imaginile, iar cele mai bune metode pentru a face acest lucru pot varia in functie de suport. Sa aruncam o privire la unele dintre aceste cazuri.

Unele dintre cele mai frecvente surse pentru imagini skybox sunt o panorama cilindrica, o panorama sferica sau un cub cu 6 fete. Sa analizam ce sunt si cum sa le capturam.

Panorame cilindrice

Capturarea unei panorame cilindrice de 360˙ este usor de realizat folosind o aplicatie mobila precum Google Cardboard Camera sau aplicatia Photo Sphere pentru Android. Este similar cu realizarea unei fotografii panoramice normale pe care am facut-o cu totii inainte, cu exceptia faptului ca imaginea cuprinde o rotatie completa. Tineti camera in fata dvs., pivotati incet intr-o rotire completa de 360˙, iar camera imbina dinamic cadrele pentru a produce o singura imagine panoramica cilindrica continua de-a lungul unei axe orizontale.

Artefacte marite dintr-o panorama cilindrica de 360˙. [6]

Este o metoda destul de usoara, dar o problema aici este continuitatea. Dupa cum va puteti imagina, obiecte si oameni s-ar putea misca in scena in timpul timpului necesar pentru a va deplasa intr-un cerc complet, astfel incat veti avea unele dezalinieri inevitabile si anomalii ca in exemplul de mai sus. [6]

Cusatura imperfectiunilor in partea superioara a unei panouri cilindrice (panoul superior).

De asemenea, imaginea rezultata nu este sferica in toate directiile – este un cilindru orizontal, asa ca va va lipsi continutul in partea de sus si de jos (ganditi-va la asta ca si cum ati sta intr-un tub cu capetele deschise.) Puteti forta golurile sa cuseasca impreuna cand creati skybox-ul in Unity, dar va avea o forma distorsionata asemanatoare unei stele si nu va arata perfect. De asemenea, l-ati putea acoperi cu un cerc opac, functional, dar nu prea elegant. Panourile cilindrice sunt functionale, dar cu siguranta nu sunt ideale daca trebuie sa creati o scena cu claritate detaliata in toate directiile.

Panorame sferice

In comparatie, o panorama sferica surprinde o panorama echirectangulara completa de sfera de 360 ​​x 180 (360˙ orizontal x 180˙ vertical). Acesta este cel mai bun pariu daca scena dvs. VR va depinde de a vedea detalii exacte in fiecare directie. Cu toate acestea, veti avea nevoie de o camera specializata pentru a face acest lucru.

Da, exista o multime de platforme de camere 360˙. Unii par foarte intimidatori.

Se pare ca exista brusc tone de dispozitive pe piata care utilizeaza diferite tipuri si numere de obiective, montate pentru a captura imagini 360˙. Jaunt, GoPro 360 si Surround 360 by Facebook, printre altele, sunt instrumente intense pentru lucrari comerciale, cu peste 20 de obiective care pot capta imagini statice si / sau video. Lentilele multiple pot insemna mai multe cadre de iesire si o multime de munca care le imbina in post-productie. De asemenea, pot fi incredibil de scumpe.

Stanga: Samsung Gear 360 Image prin Engadget. Dreapta: Ricoh Theta S Image via Documentally.com

Exista, de asemenea, optiuni prietenoase consumatorului. Samsung Gear 360 si Ricoh Theta folosesc ambele doua camere cu ochi de peste montate spate-in-spate care capteaza simultan o scena si genereaza o singura imagine panoramica cu sfera completa. Aceste dispozitive ofera continuitatea lina a unei singure capturi simultane si pot inregistra atat imagini video, cat si imagini statice. Destul de la moda.

Captarea unui mozaic sferic.

Un mozaic sferic este un alt mod de a captura o pana cu sfera completa. Puteti utiliza o functie simpla de telefon mobil precum Surround Shot pe Samsung Galaxy sau o functie similara pentru alte telefoane Android. Va va indruma sa pivotati in jurul unui singur punct, capturand o serie de aproximativ 60 de fotografii la diferite unghiuri in forma de sfera, iar la final aplicatia o cusuta intr-un panou echirectangular. Aceasta este o metoda foarte ingrijita – nu este necesar niciun dispozitiv special in afara de telefonul dvs., iar iesirea dvs. este completa cu panorama de 360 ​​x 180.

Cu toate acestea, dezavantajul acestui lucru, la fel ca panoul cilindric despre care am vorbit mai devreme, este potentialul pentru artefacte care apar pe masura ce obiectele se misca in scena in timpul necesar pentru a face toate aceste fotografii. Este, de asemenea, provocator sa pivotati perfect in sase cercuri complete, fara ca picioarele sa se deplaseze, astfel incat punctul central sa se poata misca si imaginile s-ar putea sa nu se cuseasca exact.

Exista, de asemenea, modalitati de a recrea o panorama de 360 ​​x 180 dintr-o serie de fotografii DSLR standard, plate, care sunt realizate strategic si cusute manual sau cu software de editare foto in post-productie. Invatarea de a face si manipula fiecare dintre fotografii cu mana necesita o curba de invatare abrupta. Voi lasa asta doar profesionistilor.

Panorame cub 3D

Cu metoda cubului 3D, sase camere sunt plasate in centrul unei scene, fiecare la o rotatie de 90˙ intre ele, iar fotografiile sunt facute simultan de la fiecare camera, astfel incat toate cele sase fete ale unui cub 3D sa fie capturate.

Sase imagini de camere redate unui cub 3D.

Ati putea face acest lucru in lumea reala daca faceti drumetii intr-o padure si doriti sa capturati tot ce va inconjoara in 360. Dar ar necesita niste montaje speciale si mai multe camere – probabil ca nu este cea mai usoara metoda. In schimb, as merge cu unul dintre dispozitivele portabile prietenoase pentru a capta un panou sferic despre care am discutat anterior.

Cu toate acestea, daca doriti sa creati o scena VR cu lucrari de arta redate, ideea cubului 3D este cea mai buna optiune. Veti monta sase camere virtuale in mijlocul operei de arta pentru a surprinde fiecare fata a unui cub (prezentat mai sus). Retineti ca acest lucru nu functioneaza bine cu orice fel de arta 2D sau o fotografie – acesta va trebui sa fie 3D arta realizate cu un software de modelare cum ar fi Cinema 4D, Blender, etc . Vom vorbi putin mai mult despre cum sa faceti acest lucru in urmatorul meu articol.

Fie ca lucrati cu fotografii sau arta 3D, imaginile fetei cubului pot fi importate in Unity, cusute intr-o sfera si apoi proiectate pe un skybox. Calitatea iesirii depinde de calitatea imaginilor cubului dvs. – uneori va trebui sa efectuati o retusare in Photoshop, astfel incat imaginile sa se imbine fara probleme.

Deci, un skybox poate fi cu adevarat orice creeaza limitele cele mai exterioare ale unei scene pe care o proiectati. Ar putea fi o culoare solida care sta in spatele meniului intr-o scena statica. Ar putea fi, de asemenea, o fotografie reala sau un videoclip de 360˙ redat. Ar putea fi limitele exterioare ale unui univers 3D redat – ati putea inota sub apa, plutind in spatiul cosmic sau mergand in jurul unei experiente animate. Exista o multime de posibilitati aici.

Acum, ca am vorbit despre cateva principii de baza ale Skybox-ului, sa ne aruncam in detaliile despre cum sa le cream! In urmatorul meu articol, am creat cateva tutoriale, aruncand o privire asupra diferitelor cazuri si metodologii pentru a face ca crearea de Skybox-uri sa fie mai coeziva.

Daca doriti sa incercati sa lucrati cu Skybox-uri in Unity, consultati urmatorul articol, Cum sa proiectati VR Skybox-uri .

[1] The Celestial Sphere , Astronomy 201, Cornell University.

[2] Distanta pana la orizont , Andrew T. Young San Diego State University, Departamentul de astronomie.

[3] Metode de pre-vizualizare a interfetei VR , Mike Alger

[4] Proiectare VR: tranzitia de la o paradigma de proiectare 2D la 3D , Alex Chu, Samsung Developer Conference, 2014.

[5] Povestire: De la ecran dreptunghiular la VR , Eric Darnell , Samsung Developer Conference, 2016.

[6] Hands-on cu Photo Sphere de la Android 4.2