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VR环境设计

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2017.4.28

VR 全称「Virtual Reality,即虚拟现实」。它是利用电脑模拟产生三维的虚拟世界,提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让用户有身临其境般的体验。VR最重要的特性就是能够带用户到任何地方。当你带上眼镜的那一刻,你就进入了全新的世界。我们期待这个世界是神奇的、未知的、令人心动的,因此设计师们也在努力地各种研究实践,期待找到一种合理有效的表现形式,来提升环境的沉浸效果。

如何让用户沉浸在所设计的环境中呢?这就需要在开发的过程中定义好设计风格,把控好设计方向,并做好相应的场景设计优化,实际上VR环境设计需要考虑的因素有很多,系统性来讲,沉浸的VR环境通常会经历以下几个环节:

  • 环境故事设计
  • 环境空间设计
  • 环境性能优化

一.环境故事设计

VR 环境设计,首先要做的不是风格的定义,而是你想给用户讲什么样的故事,故事的脉络可以结合所需的功能点来阐述。他是谁,在哪里,要做什么,都得通过直接或间接的方式告诉用户,这点理清楚之后,设计方向和风格就变得明显了。

故事化  让用户更有临场感

当然在设定”故事”时,完全可以把相关的功能模块与”故事”进行结合。故事文案梳理完毕,就正式进入概念设计环节,通常情况下原画设计师会设计几副关键情境的画面,而3D设计师会根据所提供的原画设定再结合整个”故事”来设计并完善整个画面。如若团队内没有专业的原画设计师,那么设计师们同样可以通过定义关键字,以及若干视觉参考图给3D设计做设计指引。

从概念设计到3D化设计基本流程

原画设计师出的场景风格图

产品设计师的功能规划图

交互设计师的低保真模型图

3D设计师输出的高保真原型

二.环境空间设计

VR环境空间设计主要是指VR场景设计。“场景”是指应用中用户所处的虚拟环境,包括环境中的光照、阴影、人文建筑、自然景观、角色人物等。在场景的设计上,设计师需要为用户创造舒适的虚拟环境。良好的环境设计通常具备宽敞、透气、惊喜感等等,同时需要避免场景太过明亮或狭窄,这样很容易让用户眼睛疲劳或带来压抑感。

用户喜欢舒适宽敞的环境

曝光的环境容易使视觉疲劳

视角分类:固定视角和可移动视角

固定视角:用户作为主角在体验VR时,不可以移动所设定的位置,只能通过旋转头部来观察场景中的景物。「类似VR Launcher」

固定视角的人眼观测方式

场景布局通常由人、UI、近景 、远景构成

这类VR内容设计通常建议在设计排布时采用以人眼(Unity引擎内的Camera即人眼)为圆心,尽量围绕人眼以圆弧状布局,而且排布的层次不要过多,这样可以减少用户调整瞳距的频率。提示:物体排布距离最理想是在3-10米之间,这个范围是人观察时最舒适的。

可移动视角:用户作为主角可以自行在VR场景中移动位置,并且可以多角度的观看场景中的景物。(类似第一人称视角设计的VR游戏)

可移动视角的人眼观测方式

这类VR内容在场景设计时的灵活性会更高,设计的难度也更大。用户在体验时也更像是在虚拟旅行。因此在设计时就要合理的布局阻挡的位置,哪些地方不能走或者不让走,尽量的去参考我们所认知的实际生活,即使体验者是沉浸在虚拟的世界中,也同样会对自己有一个清醒的认知。一步走多远,伸手能拿到哪里的东西,想“摸”一个虚拟物品要怎么伸手等等。

和现实中的世界一样,虚拟世界同样有近景、中景、远景,但过于贴近人的物体或者元素就很容易让人引起强烈心理刺激,这类表现手法在恐怖类的VR游戏中比较常见。

过于贴近人的物体容易让人引起强烈心理刺激

环境设计基础流程

工具类介绍:主流3D设计软件和VR实现引擎

3Dmax和maya用作建模和角色动作设计、PS用来贴图绘制。再结合 Unity或Unreal( 提示:需Unity5.0及以上版本,Unreal4.0及以上版本 )即可现实环境的VR效果。

设计案例:沙滩酒店

a. 使用三维软件制作的沙滩酒店3D模型(设计时需要注意空间结构和比例关系)

b. 利用三维软件和PS给3D模型赋贴图

c. 贴图使用后效果显示

环境设计品质提升

任何的设计都有某些特定的技巧,VR环境设计也同样如此。在设计中何吸引用户探索VR环境是设计师需要去思考和解决的问题。身处虚拟环境中,用户很容易迷失方向,作为环境设计师需要综合考虑用户可能出现的各种情况,在适当的时机给予用户明显却不突兀的指引,比如用户在偏离视线焦点时提醒用户回到正确方向,或在用户接近视野边界时给予相关提示。

(1)光影的使用

光照和阴影是环境中必不可少的因素,光照有助于加强整体环境的画面感,而阴影则让整个场景看起来更富有层次,善用光影效果能帮助设计师更好的呈现游戏剧情。所以在VR游戏坏境的设计过程中,需要考虑场景整体的光影效果,以达到完美呈现游戏内容的同时提升玩家的用户体验。例如Behaviour Interactive 团队研发的恐怖游戏《Dead by Daylight 》

光影和剧情合理结合,提升整体游戏体验

(2)有趣仿真的动效使用

动效可以有效的暗示,指引用户操作,以及维持整个系统的连续性体验。在VR环境设计中,合理的加入动效可以明显的提升沉浸感。

环境动效:该类动效一般不参与交互,主要起到烘托氛围的作用。所以在性能达标的情况下可以在设计时加入该类动效营造环境氛围,通过环境类动效展示来增加用户的愉悦感。(比如风、飘雪、落叶等)

也可以增加某些交互和粒子特效,如创建一些尘埃、落叶甚至萤火虫等效果,这些特效的加入会让整个场景感觉真实许多。

Tips:超过20米以外的距离就会失去这些效果,设计时需要控制好空间距离

UI 交互类动效:主要是指物件的进场、退场、响应态、过渡、加减速变化等。

Daydream launcher动效展示

(3) 合理的音乐、音效使用

VR中的音乐、音效可以作为视觉反馈的辅助,提升用户的沉浸体验。好的音乐、音效可以直达人心,当用户在体验过程中,听到合适的背景音乐,或是交互过程中有合适的音效,那是绝对的提升沉浸感,体验效果也会成倍增强,所以音乐、音效是值得设计师用心投入的去筛选和添加的。

固定声源

整个场景里的固定声源有海风的呼啸、海鸥的鸣叫声、空中的风以及摇摆的树枝等等。

移动声源

一只小鸟飞过你的身旁,然后掠向远方,伴随着鸟鸣和翅膀开合声的远近那种感受相信用户会很乐意接受。

三、环境的性能优化

VR环境的性能优化主要是在环境的资源量方面控制,“环境资源量”主要指场景模型资源,场景模型对资源的消耗非常大,一般建议在做VR环境设计时都使用小场景设计,这样不仅可以节约资源,也可以更集中精力去优化场景中有限的资源和交互细节,提升产品体验。

Tips:部分VR环境可以使用SKYBOX的形式制作、实体模型场景尽量使用“简模”制作。

合理利用天空盒制作场景以优化体验

相关步骤:

  • 1. 在Unity内设计3D环境,效果确认后利用插件把该画面效果卷成一张全景图。
  • 2. 再次把该全景图置入到unity内制作成skybox,并置入空间内使用。
  • 3. 在UNITY内做VR效果显示设置,导出apk利用手机和cardboard查看设计效果,有VR眼镜开发者版本的同学可直接联机观测。

假设所设定的世界观较大,你依旧可以通过小场景间的切换,拼接出一个宏大的故事场景,提升性能的同时又可以给用户增加故事的代入感。

Ustwo Games 的《Land’s End》深受喜爱

设计提示 

  • 1. 不要使用过多的透明和叠加,这会让你的程序奔溃甚至无法运行。
  • 2. 降低多边形的数量,避免设备长期处于高性能状态下,降低环境中存在的锯齿量。
  • 3. 注意用户的头部的运动,重要的性息一定要设计在用户最佳的FOV区域内,避免用户频繁转头操作。
  • 4.了解硬件的各项指标,规避设计风险。

推荐文章:

《12个优化Unity/GearVR应用的小技巧》

相关链接:

https://www.tuicool.com/articles/jeqmAn2

结语

关于VR环境设计这个话题还有很多值得深入研究的地方。实际上每个模块的内容铺开来说,所涉及到的内容还非常广,此篇仅对环境设计做了个简述。