《跨 X 創》產業小聚#9【解構VR設備的優勢與問題】

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講者:愛迪斯科技AXIS3D-創意總監林景瑞、宇峻奧汀科技-產品經理洪敏翔、紀錄整理:Jacky、責任校訂:Jacky、攝影:Ring

目前HMD(Head-mounted display)代表性產品有Oculus Rift、HTC Vive和Sony PlayStation VR,其中Oculus和HTC的消費者版本已經上市,Sony PS VR將於今年10月13日正式上市。國內3Glasses公司也在研發並銷售HMD相關產品,HMD市場規模初步形成。

經濟部數位內容產業推動辦公室創夢市集DIT Startup舉辦的【跨x創 產業小聚】第9場講座,特別邀請愛迪斯科技AXIS3D-創意總監林景瑞及宇峻奧汀科技-產品經理洪敏翔分享目前市場上AR/VR載具開發者的使用經驗心得分享。

愛迪斯科技林景瑞總監一開始跟大家分享VR虛擬實境的演進,早在1950年文學小說已對虛擬現實有了很多想像,從過去螢幕顯示器CRT(陰極射線管的顯示器)、LCD(液晶顯示器)一直到現在的VR眼鏡,不論是軍方、科學家都想以當時既有的科技工具試著去製作內容,以過去製作多媒體互動裝置設計經驗的林景瑞總監,想提醒大家其實VR的想像,必須思考有需要用設備侷限來框住對於「看」這件事情的想像嗎?

以《The Golden Calf》(1994)這一件虛擬實境(Virtual Reality)互動藝術創作為例,觀眾必須透過手持式的顯示裝置來觀賞金牛犢,透過手持顯示裝置的定位,可以相當準確的讀取觀眾與顯示器、虛擬模型的相對位置,觀眾透過顯示器可以 360 度觀賞模型,這樣的一個機制可以讓更多文物在不同的地點做展出。

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圖片來源:http://prix.aec.at/prixwinner/visionary-pioneers/

德國Mercedes-Benz車廠於2002年在新車發表展覽上,利用相關設備展示新車,透過手持式的顯示裝置觀賞新車。同一年,奧地利電子藝術中心未來實驗室(Ars Electronica Future Lab)《HIDDEN WORLDS OF NOISE AND VOICE》互動視聽裝置設計作品,讓使用者戴上特製的眼鏡,可以同時「看」到彼此發出的聲音,透過聲音音訊轉具體圖像的方式。

《spyglass》(2005)是村上史明的創作的一個裝置作品,站在這個作品之前,把眼睛湊在望遠鏡上,你看到的可絕對不是美術館中熙熙攘攘的人群,因為這位藝術家已經把你帶到了另一個虛幻的世界。這所有的圖景其實是藝術家對未知世界的想像,來自與望遠鏡內部鏡頭連接的一個小型的顯示器。

《JURASCOPE》(2007)望遠鏡是設立在德國柏林自然博物館的裝置,藉由現實的恐龍化石骨架和模擬的三維恐龍動畫結合,觀眾通過其望遠鏡觀察現實的恐龍骨架轉變成模擬恐龍的生活形式,加上透過聲音、光線以及現場導音效的解說,也是AR應用的一種,但是用VR方式製作完成。

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圖片來源:https://artcom.de/en/project/jurascope/

《BrainMirror》是一個教育意味濃厚的互動體驗,觀眾穿戴定位裝置透過雙鏡面投影形式來達成,觀眾與3D腦模型整合在一起的畫面就如同照鏡子般,讓觀眾更能體會腦的構造與身體的關聯性,而這些都是來自於自然的互動行為的想像。

《In the Eyes of the Animal》(2015)帶來了全新的360度VR體驗,參與者會得到一個頭盔,帶上以後就可以第一視角體驗蜻蜓,貓頭鷹,青蛙和蚊子,頭盔在模擬飛行昆蟲的時候,後方還會發出扇翅膀的聲音,帶來絕佳體驗。不同的動物和昆蟲看到的世界是不一樣的,因此AR/VR不僅是再現想像的世界,更可以是將人類進行轉換的一個絕佳方式。

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圖片來源:http://subpac.com/in-the-eyes-of-the-animal-vr-experience/

 

林總監最後提及VR虛擬現實本身就是想像力,有什麼樣的想像力,就有可能有什麼樣的虛擬現實,誠如偉大的科學家愛因斯坦所言,『想像力比知識更重要』。

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宇峻奧汀洪敏翔經理在公司主要負責遊戲開發上的優化與流程製作,因為國內主要企業的規模,是無法動則數億資金的遊戲製作開銷,因此如何於有限的資源下進行規劃與開發、盡量避免浪費無所謂的開發資源也是主要工作範疇。

關於PSVR原先的名稱「夢神計畫Project Morpheus」專為PlayStation 4遊戲機量身打造,解析度是1920*1080(但要切成2個螢幕),畫面更新率目前所有VR頭盔中最高120 Hz(高更新率不僅降低頭暈程度且讓體驗更流暢),整體的頭部顯示器規格並不差,舒適程度也符合眼鏡族的需求,目前也有推出包含PS Move追蹤器的組合。關於PSVR遊戲製作平台上仍需使用原有PS4為基底來開發,謠傳即將上市的 PS4 Neo(PS 4.5主機)會高出50%效能以上,但在新型號上,可獲得較高遊戲畫面解析度與材質等細節;除此之外,雙版本PS遊戲內容將不會有差異。

HTC VIVE,擁有1080×1200 OLED螢幕,合併起來的解析度為2160×1200,這兩塊螢幕的更新頻率為90Hz,也就是說,這兩塊螢幕每秒可以顯示90張不同的畫面。為了驅動這兩塊高解析度、高更新頻率的螢幕,需要相當強力的電腦。如果電腦未達官網建議的規格,在執行畫面較精緻的遊戲時,可能無法達到90fps(Frame Per Second,每秒顯示幀數),這時由於顯示的畫面跟不上身體的動作,大腦可能會感覺到不協調,造成暈眩、身體不適,因此還是建議使用推薦規格以上的電腦。目前HTC VIVE有Lighthouse紅外線追蹤定位,精準空間定位可達3m x 3m,最多5mx5m 的VR場域,整體VR體驗上是最好的,目前為PC設備最高規的VR設備,價錢也是最昂貴。

市面上的遊戲引擎對於一般人較容易入手,且對開發者也較友善,不但線上和官方免費教學資源豐富,總體支援性也高,另外這些遊戲引擎大多相容VR軟、硬體。

洪經理針對開發VR遊戲中角色製作上,提出幾點建議:角色模型除非面數很大,不過這並非造成VR效能低的主要原因。其實根據遊戲玩家類型的不同,限制15000~30000,面內再經由LOD優化;骨架數量的調整,建議限制於80根骨架,但得根據遊戲類型不同做適當的增減;基於PBR(Physically Based Rendering)貼圖規格效果雖然好,Shader、光影上的處理要求上相對高,建議先用傳統製作方法,製作出風格較於特殊的VR體驗內容。總結來說,在遊戲角色製作上無法統一規範,主要得根據遊戲類型、玩法與使用VR平台做調整。

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VR遊戲中場景製作上,可依照prototype開列的世界觀準備基底組件、通用模型。其中「場景基底組件」包括:地形地表、花、草、樹木、岩石等(區域屬性組件)、「通用模型類型」包括:箱子、雜物等泛用型物件(區域型共用組件)、「主題象徵性物件」包括:重點製作物件類型(區域代表性物件)、「區域風格資源規劃」包括:記憶體控制、物件類型&面數控制、「依遊戲類型屬性規畫」包括:可破壞類型物件。其規劃期長短會依靠過去的經驗,為了後續開發流程順利前置是有所必要性,區域型共用組件有兩種做法,第一:組件做好直接進引擎編輯場景內容,須注意數量;其二,組件做好,相同、接近的類型物件在MAX端在進行一次整合。在VR遊戲中場景製作的建議:以關卡為單位規模來製作VR體驗,現階段還不宜以類似MMO規模來製作,尤其目前VR硬體&設備還在發展的階段。在場景規格上,以控制單一畫面整體所呈現的面數與控制同時出現在畫面上的不同組件與數量;優化可先規劃分成前/中/後各區域景,Shader&後處理方面先用基礎低標規模,主要用打光來營造出所需氣氛再來增減。

遊戲製作中,如何透過工具開發優化製作流程,洪經理提及三大重點(1)美術資源輸出工具:物件可根據不同類型一鍵輸出至指定路徑,避免人為錯誤,加速製作流程(規則前置作業時需先討論好);各種組件動則數十件,反覆調整下難免會出錯,開發此工具效益不小。(2)美術資源優化工具:基於3DMAX邏輯上的批次處理動作,一鍵LOD製作與骨架縮減,各種錯誤檢查修正。(3)模型資源整合工具:製作端的各種資源預覽,美術執行面的協同工具等。

另外,引擎美術端效能建議優化的項目包括光源、遮擋剔除、Shader、美術額外優化手段(可用動畫電影常用的手法)以及每個引擎自己優化的特性&檢查工具等,而且每款遊戲因效能會跟遊戲類型、玩法不相同,都需要特別個別探討優化,特別是顧到低端配備的玩家,因為廠商還是需要賺錢。

洪經理特別指出遊戲盡量做到可以玩的人越多越好,不用升級電腦就可以遊玩是最好的,遊戲優化一直是不解難題,如必要時只能犧牲畫面豐富度&細節畫質。特別在VR設備開發上的幾點方面建議:光源避免過於強烈,盡量用較柔和的光源來處理畫面,視覺處理上可聚焦引導性質,慢速/均速來移動可降低暈眩感、瞬移移動可降低暈眩(頻繁的瞬移仍然可能會造成玩家暈眩);沉浸&遊戲性較強烈型遊戲,時間迴圈建議盡量控制在5分左右結束,休閒性質遊戲時間迴圈依類型不同,遊戲時間可看情況拉長,遊戲更新率起碼90fps起跳。

接下來談到HTC VIVE跟PSVR設計構想上的差異,HTC VIVE以場域作為設計原點的VR體驗設計,真實定位是可以增加體驗的深度;PSVR為遊樂器為主的遊戲平台,電視畫面與其他玩家都是遊戲的一部分。關於HTC VIVE/PSVR開發權的差異,HTC VIVE的申請步驟比較簡單,上網買一台 HTC VIVE與超高規格PC,註冊Steam VR,選擇你要用的引擎與下載相對應的Plugin,安裝與HTC VIVE實機測試。相較PSVR,則需要具有合法公司登記與遊戲開發實績,才能向台灣SONY提出申請與審核。

最後,洪經理總結整理目前VR最新消息:

  • 遊戲引擎端VR優化技術,各大遊戲引擎仍然持續在進行
  • PC端顯卡VR效能優化-NVIDIA-10X0系列針對VR優化技術是近期剛推出
  • 現階段如要大幅提升VR畫質&流暢度,主要優化手段還是須依靠遊戲引擎與硬體來支撐
  • 目前PSVR在舊款PS4為主要族群,如要製作現階段,建議還是以該規格為主來製作累積製作經驗
  • VR內容設計上,雖然HMD僅限個人使用,但是越來越多透過其他觀眾來互動的遊戲內容不斷地被設計出來,對於未來的VR實況直播也會是可能發展的方向

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