VRCORE系列公开课 | 在杭州探讨VR开发与辅助技术

VRCORE系列公开课第七站来到了美丽的西湖边，听讲师们聊一聊VR游戏艺术的寻找与探索、使用虚幻引擎制作VR内容以及眼球追踪技术在VR中的应用。

VRCORE系列公开课第七站来到了美丽的西湖边，闷热的高温天气也无法掩盖观众对公开课的热情以及对VR的热爱。下午2点开始的讲座，12点不到就陆续有观众到场，1点半左右现场几乎满员。在现场设置的VR体验区，眼控仪无疑成为当天最大牌的“明星”，开场前观众争相试戴，尝试并体验眼控游戏，主讲人杜煜和他的助理也在一旁耐心地为大家讲解技术原理。因为场面过于火爆，小编也只能在一旁过过眼瘾。

下午2点，公开课正式开始。到场的三位主讲人分别就VR游戏艺术的寻找与探索、使用虚幻引擎制作VR内容以及眼球追踪技术在VR中的应用等主题精彩开讲，并与现场观众进行互动和讨论。非常可惜，Realmax的主讲人赖毅因为行程问题未能赶到现场和大家进行分享和交流。

后续，我们会整理公开课视频供更多VR爱好者们学习和交流。现在，先让我们通过文字来回顾一下当天的精彩内容。

第一位主讲人是来自HYPEREAL的美术总监覃孟，他分享的主题是《VR游戏艺术的寻找与探索》，以VR游戏中的交互设计为切入点，讨论从美术、开发者和体验者的角度来看，好的VR游戏是什么样的？

传统的游戏开发是由管理者启动，依次经由开发者、测试员、设计师进行制作，最后实现发行。在开发过程中开发者、测试员和设计师之间缺乏有效的信息沟通，而且设计师通常承担的是美化工作。而在VR游戏的开发中，设计师的位置提前了，在这里他不仅仅是一个美术上的设计师，更是game designer，level designer，program designer，交互设计等一系列的组合。

交互设计——在VR游戏中更准确的说是人机交互中，一定要注意可用性、易用性（减少交互步骤）、美观度和情感体现。同时，视觉传达、人体工程学的应用和简化信息也非常重要。

视觉传达分为信息视觉传达和界面视觉传达。如何通过例如颜色、排版、形式和组成等元素设计有效地传达启示、信息层次和情绪？其中可以应用心理学、平面设计的历史和当前的流行趋势等等。

用人体工程学计算合适的UI界面。肉眼看到的视觉效果和戴上VR设备后看到的效果是不同的，可以通过设计弧形界面等方式进行优化。

人们通常习惯把焦点放在画面的中心，要有重点地突出主要信息，次要信息放在下面，而边缘区域不需要多余的信息。

UI/UX设计的关键词

理解——理解用户群

抽象——VR游戏的环境不需要和现实完全一样，要去想象作品能够给用户怎样的体验。人脑有自我学习和自我认知的过程，要考虑它能否理解和融入你所设计的环境之中。

架构、呈现和细节——例如，在游戏中需要用户打开一扇门，是不是直接在门上写open呢？如果在门的把手上做一些不一样的设计以吸引用户，实现信息的传达和交互会更有效。

设计良好的体验是VR游戏开发的核心，要如何做到这一点？讲师给出了4个关键词：环境建设、人体舒适度、技术设计和自我感知，并就环境建设和技术设计进行了详细的解释。

环境建设：沉浸式体验和探索式体验，哪种更好？不用完全的信息提醒玩家，而是通过细节的设计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。

技术设计

深度——实体的深度是把模型的空间拉开，设计物体的位置。在VR游戏中，还可以利用颜色渐变或半透明的方式，让物体变得立体。

HH-UDS——要考虑的两个问题是，游戏的界面通常放置于玩家的头部/摄像机中，所以头部运动时，眼前的画面也会动，不符合实际情况（在现实生活中，当我们转动头部时，物体的位置是固定的）；头部运动太频繁，很难捕捉悬浮/漂浮的物体。在设计时，可以避免把所有的信息都放在头部，结合生活习惯，尝试把血条、时间等信息放在手部。

抛锚/目标——如果在游戏中，给玩家一个目标物的话，眩晕度会降低大约30%。

文本——避免在视觉环境中出现大量的说明和信息，会影响用户的识别度和体验；思考如何设计文本的位置以捕捉玩家的注意；避免过多的颜色。

VR游戏开发的基本原则：不要让玩家感觉自己愚笨、少既是多（把信息简到不能再简为止）、教学（VR游戏和传统的游戏体验不同，对玩家来说也是比较陌生的操作，在设计游戏时，要考虑简便有效的教学方式）。

第二位主讲人是来自Epic Games的开发者关系经理/本地化经理谢添敏，他主讲的题目是《使用虚幻引擎制作VR内容》。他从什么是游戏引擎（实时渲染引擎）、虚幻引擎对VR支持了哪些特性、如何获取并开始使用虚幻引擎以及在制作VR内容和传统内容时有何区别四个方面进行了介绍。

1、什么是游戏引擎。

工欲善其事必先利其器，在游戏开发中，引擎并不是必须的，却是一个可以加速并优化制作的工具。

如果没有游戏引擎的话，可以怎么做游戏？

开发者可以直接利用的面向平台的工具。例如在Windows平台上，我们可以使用 DirectX；在Linux平台上，我们可以使用OpenGL；在其他平台上也有各种2D或3D的图形接口或者中间软件来实现。对于硬件，大家可以安装例如Oculus SDK/Audio SDK，SteamVR SDK，Android NDK等等，同时，启动这些硬件需要下载相应的工具。

游戏引擎可以制作跨平台（PC或手机）的内容，实现开发流程上下链的整合以及工作流程和工具的整合，然后面向具体的平台做部署打包的版本的制作。在游戏的制作中，角色分工包括策划、美术和程序。在游戏行业，不同的工种之间可能普遍存在一些衔接的矛盾和冲突。Unreal Engine（虚幻引擎）为不同工种建立了统一的工作平台，改善他们的分工合作。

Unreal是一个非常模块化的产品，在引擎中分为好几个模块。

运行时模块：不论是编辑器运行或引擎运行都是需要用到的。

编辑器模块：只放在开发阶段，而没有放在发行产品中，因为最终的产品是不需要编辑器的。其中还包含一些功能键，例如视频的解码和编码。

开发工具集：开发工具一部分属于开发阶段，一部分属于运行阶段，很多开发工具在运行时需要被执行。

支持工具集：面向引擎的周边功能。是开源的，可以进行修改。

第三方工具

插件目录：每个插件本身都是一个模块，插件又提供了可以由外部为Unreal开发额外功能的可能性。

2、虚幻引擎对VR的功能支持

面向VR渲染的性能优化：VR的画面和传统的输出在显示屏上的画面是很不一样的。VR是一个椭圆形的画面，在画面四角都有一定的黑边，导致在不必要的地方耗费渲染。使用Unreal可以根据当时的硬件，把黑边遮住，通过深入检测，忽略这部分的制作，而不是先渲染完整的画面再进行去除，实现性能优化。

即时立体渲染

延迟输入捕获：引擎做游戏是一帧一帧做的，在每一帧的开始获取输入的信息，然后引擎通过一定时间的运算，再把运算结果送到渲染的计算工具，最后把渲染的画面输出到眼镜的画面或显示器的画面上。延迟输入就是说，在运算结果送入到渲染计算工具之前，再次读取当前设备的角度和位置，然后根据现在的角度和位置渲染画面，这样可以节省很多时间。

畸变和反畸变的适配——不同的硬件厂商都会有不同的畸变，开发者需要根据参数对画面进行调整。

对硬件的兼容：包括硬件和驱动的迁移和性能优化以及保持引擎优化的特性。

3、如何获取并开始使用虚幻引擎

不同用户群可根据自身需要，下载标准的发行版本或源码版本。

编译目标：

Debug——所有引擎最重要的模块都是以这个方式存在的

DebugGame——可以调试自己的项目代码，引擎的执行效率可以更高

Development——所有的东西都是以优化的方式呈现

Shipping——面向最终的产品呈现方式，删掉了很多中间的渲染文件

Test——接近shipping，但是可以打开其他功能，例如查看参数等

——生成实际游戏

Editor——实际游戏外还有editor（开发的版本和发行的版本的区别）

4、制作VR内容

世界场景比例——游戏通常会将世界缩小，VR中需要尽量保持原貌，离玩家的距离0.75-3.5米（虚幻单位uu，1uu=1cm）

避免晕动症——保证足够的帧率、开发人员不适合作为测试对象、避免脱离玩家的摄像机移动（一定要移动的话，速度修改为正常速度的1/4）、摄像机的FOV参数和头显设备匹配。

（详细内容请关注后续公布的公开课视频）

第三位主讲人是来自上海青研科技有限公司的CEO杜煜，他主讲的主题是《眼球追踪技术在VR中的应用》。

眼球控制技术的英文名字叫做Eye Tracking，又叫眼动，或者眼控，用高精度摄像头捕捉人眼和头部的图像，通过数字建模和图像模式识别计算人眼所看的精确位置，是一种新的人机交互方式。

目前，该项技术的精度用角度表示，可达到0.5度，如果和屏幕的距离为60cm的话，对应屏幕上的精度为0.5cm左右。

眼控技术在VR中的应用：

眼控游戏。例如在飞机大战、射击等游戏中，因为双手被占用，使用眼控技术，用眼睛锁定目标然后开火，可以改善游戏体验。

注视点渲染：随着VR头盔显示器的分辨率越来越高，对显卡性能的要求也越来越高，增加了制作成本。但因人眼的生理特性，视网膜中央凹附近的区域是最清晰的，因此可使用眼球追踪技术获取用户的注视点位置进行注视点渲染，即注视点附近区域渲染分辨率最高，周边视野分辨率降低，因此不需整幅高清图像同步渲染，减轻了显卡的渲染负担。在显卡配置一定的情况下，能有效地提高VR视频帧率和视觉清晰度，避免眩晕感。

人机交互：与触摸板、头动控制、手势、手柄等相比，眼控输入是VR中全新的交互方式。例如，使用眼控技术可在淘宝Buy+ VR场景中直接进行商品选择，菜单选择，甚至实现用眼睛输入密码完成支付。另外还可用眼控附带的虹膜识别技术实现用户身份自动识别、虹膜支付。

消费者心理和行为研究：使用眼控技术捕捉消费者观看货架的顺序以及停留的时长，对消费者心理和行为进行大数据统计与分析。

VR广告：使用眼控技术可以实现根据观看偏好定向投放广告，评估广告效果、按广告的有效观看次数收费。

VRCORE虚拟现实开发者大赛仍在火热征集开发者作品，看完了讲师们精彩的分享，别忘了报名参赛哦！

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