pkruglov Nov 24 2016 at 14:12

Руководство для начинающих VR-разработчиков

8 min

164K

VK corporate blogUnity3D*Unreal Engine*Development for AR and VR*Game development*

Tutorial

Translation

Original author: Reddit Community

В этом руководстве собраны базовые ссылки и рекомендации, которые могут послужить вам точкой отсчёта в освоении VR-разработки.

1. Изучаем оборудование

Спросите себя: меня интересует разработка для десктопных устройств, наподобие HTC Vive, или меня больше привлекают мобильные устройства вроде Samsung Gear VR или Google Cardboard? Если вы пока не определились, то почитайте обзоры и подумайте о том, что лучше выбрать для вашего рынка. Если для ваших идей требуются контроллеры движения или качественная графика, то ориентируйтесь на подключаемые к компьютеру очки VR. Модели, которые сегодня поддерживаются движками Unity, Unreal и веб-реaлизациями:

Компьютерная VR:

HTC Vive, $799. В комплекте идут контроллеры движения. Как это выглядит внутри, смотрите на iFixIt.
- Мини-курс VR-разработки для Vive.
Oculus Rift, $599. Контроллеры движения должны появиться 6 декабря. Аутопсия Rift на iFixIt.
- Документация к Oculus.
- Oculus Rift in Action, блог о дизайне продуктов для Rift.
OSVR HDK 1.4, $299. Без контроллеров.
Razer Hydra, $599. Контроллер отслеживания движений общего назначения, для PC.

Мобильная VR: (в качестве базового устройства может использоваться смартфон)

Веб-реализация виртуальной реальности: (в качестве базового устройства может использоваться смартфон)

Язык разработки Mozilla A-Frame (как HTML и XML) для создания кроссплатформенных VR-приложений. Чтобы понять, как это выглядит, зайдите на сайт со своего смартфона, отключите блокировку ориентации и нажмите появившуюся кнопку VR.
Vizor — веб-приложение, позволяющее создавать 3D-сцены и просматривать их на разных платформах, включая мобильные устройства. Конечно, возможностей у него меньше, чем у игровых движков или открытых веб-платформ, но зато оно очень простое и позволяет легко начать изучать создание виртуальной реальности без дорогих устройств. В блоге есть несколько вводных постов.
Responsive WebVR — кроссплатформенный веб-инструмент, доступный для модифицирования. Возможно, вы захотите освежить его с помощью Three.js.

Пока не выпущенное:

Google Daydream. Недоступно, но уже поддерживается в Unreal Engine 4, доступна предварительная техническая версия в Unity.
OSVR HDK 2, $399. Выйдет в июле, не упомянут контроллер движения.

2. Изучаем ПО

Дизайн для VR очень похож на дизайн видеоигр, поскольку в обоих случаях мы имеем дело с интерактивным 3D-опытом. Разница в том, что в VR нужно уделять особое внимание эффекту присутствия, погружённости, нелинейности повествования, не вызывающему тошноты перемещению и графической оптимизации.

Большинство VR-разработчиков предпочитают использовать игровые движки (если только не создают для веб-VR, о чём ниже), и с самого начала им приходится выбирать, на чём же работать. Самые популярные движки — Unreal Engine 4 (UE4) и Unity. Оба имеют очень широкие возможности и являются надёжными инструментами. Вокруг обоих сложились активные сообщества с многочисленными информационными ресурсами. Оба движка позволяют управлять 3D-окружением, импортировать собственный контент (3D-модели, изображения, звук, видео), а также программировать интерактивность и геймплей. На YouTube есть огромное количество обучающих видео, а в сети — руководств, созданных как самими авторами, так и поклонниками.

Среди VR-разработчиков нет общепринятого мнения, что один из этих движков лучше другого. У каждого есть свои особенности. UE4 считается более оптимизированным с точки зрения вычислений, даёт более достоверную картинку, но имеет более крутую кривую обучения. Unity создавался из расчёта, чтобы его возможностей хватало для создания коммерческих игр, но при этом он остаётся более интуитивно понятным и эффективным для начинающих разработчиков. Unreal Engine 4 можно скачать и использовать бесплатно, но авторам придётся ежеквартально отстёгивать по 5% дохода с игры, если он превысит $3000. У Unity есть несколько версий разной стоимости, но можно остановиться на бесплатной Unity Personal. Желательно попробовать оба движка, чтобы понять, какой вам подходит больше, хотя здесь трудно ошибиться, потому что вы в любом случае получаете превосходный и мощный инструмент.

Помимо игровых движков, вы можете обратиться к разработке интерактивных VR-веб-страниц. Это можно делать с помощью языка разметки Mozilla's A-Frame, с помощью JavaScript (поковыряйтесь в Three.js!), HTML5 и/или WebGL. Подобные эксперименты ведутся в Chrome и Mozilla. Разработка для веба позволяет отображать VR-контент прямо на смартфонах пользователей, так что вам не понадобится дорогое дополнительное оборудование. Также вам не придётся компилировать или упаковывать код, вы легко можете делиться своими творениями с друзьями. Если вам всё это кажется слишком трудоёмким, то можете начать с простейшего редактора VR-сцен Vizor, позволяющего рисовать на компьютере и просматривать с мобильных устройств.

После того, как вы определитесь с движком или веб-приложением, надо поподробнее ознакомиться со своим выбором. Начните с азов того языка программирования, который использует ваш инструмент: C++ и Blueprints Visual Scripting (UE4), C# (Unity) или кастомный язык разметки для веб-приложений. Если вы разрабатываете для Android, то скачайте Android Studio и попробуйте развернуть тренировочное приложение. В случае с Google Cardboard и Unity обратитесь к Google SDK.

В /learnVRdev wiki есть ссылки и материалы, полезные для тех, кто учится использовать движки. Лучше знакомиться с движком по какому-нибудь руководству, чтобы лучше прочувствовать его, как манипулировать объектами в пространстве, и так далее. В Unity и Unreal есть встроенный предпросмотр, так что вы можете сразу увидеть, что у вас получилось!

3. Создайте или найдите арт-материалы

Итак, вы выбрали движок и обзавелись VR-устройством. Теперь вам нужен графический контент, аудио материалы, 3D-модели и анимации для заполнения виртуального мира. Всё это можно найти в сети, надёргать из популярных игр (если вы не планируете продавать свой продукт), сделать самостоятельно или модифицировать готовые материалы. Помните, что виртуальная реальность требует максимально реалистичного визуального и звукового оформления при близком исследовании, с разных сторон, даже если объект стилизован или абстрактен.

3D-модели

У начинающих есть два пути.

Самый простой: использовать открыто доступные 3D-модели, пока вы изучаете другие аспекты VR-разработки. Можно использовать содержимое хранилищ ресурсов (asset stores) Unity и Unreal, либо поискать на сторонних сайтах. У начинающего и так голова забита множеством новой информации, так что лучше таким образом упростить себе процесс обучения.
Другой вариант: научиться делать 3D-модели самостоятельно. Это труднее, но в долгосрочной перспективе лучше. Ведь со временем ваши проекты будут усложняться, и рано или поздно вам понадобятся собственные арт-материалы.

Даже если вы решили взять уже готовые исходники, возможно, в результате вы захотите подправить их в 3D-редакторе. К счастью, для этого есть достаточно онлайн-ресурсов. Профессиональными инструментами можно пользоваться по ежемесячной подписке, сравнимой с абонентской платой за MMORPG. И в сети есть руководства по всем вопросам 3D-моделирования (в первую очередь, на YouTube). Используйте поиск на каждом сайте! Если вам нужен более качественные обучающие материалы, то можете подписаться на PluralSight. Немало полезного можно найти и на Reddit, в обсуждениях различных VR-сообществ.

3D-моделирование:
- Autodesk's Entertainment Creation Suite. Пакет приложений (включающий в себя Maya, 3ds Max, Motionbuilder и Mudbox, с нативным экспортом в Unity и UE4) доступен для «студентов» бесплатно в течение трёх лет. При этом никакой проверки на «студенчество» не делается. В этом пакете есть всё, что нужно для создания профессиональных моделей, текстур, анимаций и так далее.
- Pixologic ZBrush (от $795, студентам — скидка). Это приложение для создания 3D-скульптур, дающее больше творческой свободы, чем традиционные приложения вроде Maya или 3ds Max. Оно позволяет создавать и обрабатывать высокополигональные, фотореалистичные модели. Функциональность аналогична Autodesk Mudbox.
- Blender. Бесплатный пакет opensource-приложений для 3D-моделирования, анимации и игрового дизайна. У него очень широкие возможности, но он гораздо сложнее в освоении, чем коммерческое ПО.
- Покупать и скачивать модели и 3D-сканы можно на сайтах Turbosquid и Sketchfab.
- MODO Indie ($15 в месяц, или $300). Инструмент для 3D-моделирования, раскраски и анимации, предназначенный для игровых дизайнеров и любительского моделирования.
- Speedtree ($19 в месяц). Приложение полезно для создания процедурно генерируемых моделей деревьев, растений и прочих ветвистых структур. Их можно извлечь со всевозможными опциями для использования в фотореалистичных ландшафтах.

Фотограмметрия (3D-сканирование)

Как и VR, трёхмерное фотосканирование — это ещё одна футуристическая технология, уже доступная для использования в дешёвых мобильных решениях. Фотограмметрия — это использование многочисленных фотографий настоящих объектов с разных ракурсов для построения их моделей. Фотографии импортируются в приложения вроде Agisoft Photoscan, или одно из многочисленных решений от Autodesk, и на их основе генерируются подробные сетчатые модели. Затем их вместе с цветовыми/диффузными текстурными картами можно экспортировать и использовать в игровом движке в качестве регулярного ресурса. Весь процесс хорошо показан на YouTube.

Фотограмметрия и 3D-сканирование
- Agisoft Photoscan (от $179). Набор приложения для 3D-сканирования, где в качестве источника данных используются фотографии.
- Autodesk предлагается несколько разных решений, от бесплатных мобильны и облачных (123D Catch) до десктопных (Remake и Recap 360). Здесь обсуждаются различия между разными программами.

Аудио и музыка

Работа со звуковыми эффектами в VR не слишком отличается от работы над музыкой и эффектами в кино и традиционных играх. Как и в случае с графикой, нужно делать упор на реализм и качество. Наибольшая степень погружения достигается с помощью размещения источников звука относительно позиции игрока, направления его взгляда. Чтобы Unity и UE4 корректно функционировали с точки зрения звука, их придётся настраивать.

Создание аудио
- Audacity, с виду простой, но мощный и надёжный аудиоредактор, бесплатный и с открытым исходным кодом.
- Аудиостоки, без роялти: The Free Sound Project, #GameAudioGDC Bundle, Oculus Audio Pack.
- Изучите введение по пространственному позиционированию звука от Oculus, а также это видео 3D Audio: Designing Sounds for VR.

4. Внедрение интерактивности

После того, как вы освоитесь с движком и приготовите арт-материалы, нужно будет придумать, как придать вашему проекту интерактивности. Я очень рекомендую сначала почитать о принципах построения UI и UX в виртуальной реальности. Иначе у ваших пользователей могут заболеть глаза от плохих решений по стереоскопическому рендерингу, или их укачает. Этого можно избежать, просто отказавшись от привязки текста к полю просмотра, или поместив камеру игрока во время движения в видимую капсулу (автомобиль, скафандр, кабину). А если вы хотите реализовать ручное управление, то рекомендую делать всё как можно реалистичнее — ваши усилия по исследованию и прототипированию будут вознаграждены чувством присутствия.

Полезные ресурсы по UI/UX в виртуальной реальности

Лаборатория Google Cardboard Design Lab — один из самых быстрых способов введения в тему.
Конференция для разработчиков: Google I/O 2015 Livefeed – Дизайн для VR.
Подкаст Research VR, в котором рассказывается о текущем состоянии VR-индустрии и когнитивистской науки, с упором на взаимосвязи между нарочитым дизайном и сознательным опытом.
Лучшие методики VR-дизайна от Leap Motion. В этой статье много дельных советов.
VR-лаборатория Митча, серия видео про различные примеры программирования и принципов построения UI в виртуальной реальности. В качестве инструмента используется UE4.
Введение в VR UI в Unity. Руководство, объясняющее разные полезные принципы.
UE4 HTC Vive – Как взаимодействовать с меню с помощью контроллеров движения.
Пять способов уменьшить укачивание в VR.

Вам потребуется освоить некое подобие скриптового языка. В Unreal Engine 4 используется интуитивно понятная, схематическая скриптовая система Blueprint Visual Scripting. К слову, она будет полезна для тех, кто ещё не слишком уверенно чувствует себя в программировании вообще. Общее введение в Blueprint, эта система достаточно мощная, чтобы с её помощью сделать весь проект, не написав ни строчки кода (хотя вы и будете использовать ряд программистских методик). А вообще в Unreal используется С++, а в Unity — C#. Многие из тех, кто стремится войти в VR-разработку, имеют очень мало опыта программирования, так что этот этап становится особенно трудным.

5. Несколько советов напоследок

Если вы самостоятельный разработчик, помните — лучше начинать с малого. Когда вы освоите базовые вещи, можно будет переходить к более масштабным идеям. Но начните лучше с самого примитивного проекта. Развивайтесь поэтапно, создав несколько проектов, вы сможете гораздо увереннее штурмовать более сложные задачи.

Tags:

Hubs: