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VR-AR外架: Leap Motion操作演示堆叠与裝配可视化视觉设计构思 推送日期:2018-03-08 11:11   源: 映维网
导读:本中文版由Leap Motion官方提供,来自Leap Motion首席VR交互工程师Barrett Fox和VR设计师Martin Schubert。

  在VR/AR环境中搭建物体是很神奇的。想象一下,无重力情况下去组装汽车发动机,搭建灵活的虚拟工作区,或用无限块砖头建造虚拟的城堡。在VR/AR的很多场景中都需要移动、组装虚拟对象,特别是在教育、企业和工业培训中——更不用说桌面和实时策略游戏了。

  在最新的交互实验中,伟德体育app下载 (Leap Motion)探索了如何让搭建、堆叠类交互变得顺畅、稳定、有效响应,以及如何在保持完整物理模拟的细微差别和丰富性的同时,快速准确地放置、堆叠和装配虚拟物体。1. 挑战使用裸手操作符合物理定律的虚拟对象是一项极其复杂的任务。这是伟德体育app下载 开发Leap Motion交互引擎的初衷之一,目的是让用户在抓取和释放虚拟物体的过程中感觉自然、真实。

  然而,精确的旋转、放置和堆叠有物理属性的物体需要被巧妙地感知。堆叠就是一个很好的例子。

  在 VR 中堆叠不应让观众感像在拆弹。在现实存在市场中堆叠事物时,伟德体育app下载 能能够 感官来视觉记忆塔的稳定可靠性。把好几块事物放置到塔上时,伟德体育app下载 能感到事物是了吗何地触碰得到塔结构特征的。在哪部时而,是能预期享受到的阻力的。在 VR 中完成等等困难最简便的的方式是禁止初中物理,仅是简便地中国移动构造函数。这能成功的避免意外情况过程(比喻触碰、推)带来了的损害。   当阻止推力和惯力时,伟德体育app下载 可直接組裝材料。的这看变得还是要奇怪。当然,这位来解决规划远非理想的,如果准确的自动旋转、放和立在确实都是个对决。另外,对VR虚拟对方阻止物理防御会令经历的吸电磁力力大优惠扣。VR/AR 天先性更具仿造充裕情况存在的本事,还有就是只能当实用自己的两只手时才会将这本事全部降低。2. 供派遣的钢管扣件最优的 VR/AR 信息交互大部分想要将情况存在中国上的个人风格与伟德体育app下载 媒介的有趣可能会性结合在一起。在情况存在中国上中,如何快速能更比较容易地組裝方面呢?
  伟德体育app下载 想了用标尺刻度来位置合适,和钢管扣件式脚手架——在建筑建设工程建设工程中辅助性资料构造的异地组成部分。

  网格是平面3D 应用程序的一个常见特征。在 VR中,伟德体育app下载 看到早期的例子Google Blocks就很好的运用了这一元素。

  然而,伟德体育app下载 并不建议将整个世界放在网格中,而是建议将网格作为可分散的立体工具。这将是一个临时的,可调整大小的三维网格,来帮助你装配虚拟对象——你可以把它想成是一个听候差遣的脚手架!当物体被放置到网格中时,它们就会被一个物理弹簧捕捉到相应位置,并在整个交互过程中保持物理模拟。一旦用户完成组装,他们就可以停用网格来释放弹簧并让对象返回到无约束的物理模拟中。要创建这样一个脚手架系统,伟德体育app下载 需要构建两个组件: (1) 一个可供差遣、可调整大小的3D 网格,(2) 一个可供装配对象的示例集。3. 生成一个3D 网格在需要“脚手架”交互的周围生成一个视觉网格是简单而直接的。但是,由于伟德体育app下载 希望能够动态地改变脚手架的尺寸,伟德体育app下载 可能需要为脚手架做多个网格部署 。为了优化,伟德体育app下载 创建了一个自定义的 GPU Instancing 着色器来呈现伟德体育app下载 脚手架网格中的点。这种对相同对象的重复渲染很适合放到 GPU上——它有助于节省 CPU 周期和保持高帧率。在开发的早期阶段,可以对点进行颜色编码。由于网格能随时被调整大小,颜色有助于识别伟德体育app下载 正在破坏和重新创建的内容,同时了解伟德体育app下载 的点是否有序。(当然这也很漂亮,伟德体育app下载 喜欢彩虹的东西)

  4. 基于着色器的网格悬停反馈让VR环境中让尽可能多的事物能对伟德体育app下载 的动作有所反馈,一直以来都是伟德体育app下载 工作的努力方向,因为这能够让 VR 这样神奇的媒介变得更有存在感、更有魔力。另外,VR 缺乏伟德体育app下载 在现实世界中所依赖的许多深度线索,虚拟物体的反馈也可以帮助伟德体育app下载 了解自己身体不同部位在VR中的相对位置。在这一想法驱动下,伟德体育app下载 在做完一个立方体网格后再度发散。由于伟德体育app下载 使用了自定义着色器来呈现网格点,所以伟德体育app下载 可以为着色器添加功能,以帮助用户更好地了解他们手的位置和深度—— 当你的手靠近时,伟德体育app下载 的网格点就会变大发光,使反馈更明显,用户更方便使用。

  5. 创造能与脚手架互动的立方体,和他们的“思想”要想创建一个可以放置在网格中(并对齐)的物体,首先要添加 InteractionBehaviour 组件到伟德体育app下载 的立方体模型中。与Leap Motion交互引擎相结合,它可以解决重要的任务——让这个物体可被抓取。为了是立方体能与网格交互,伟德体育app下载 创建并添加了另一个 Monobehaviour 组件(可以叫它 ScaffoldBehaviour)。这种Behavior能尽可能多地处理立方体特定的逻辑,使得网格保持简单易用。与网格本身一样,伟德体育app下载 已经学会了思考伟德体育app下载 交互的作用以及交互本身。伟德体育app下载 设计了交互逻辑,来创建和控制立方体的“思想”,这样你就可以很容易地知道当你释放它时,立方体会跑去哪里:

  6. 用到Leap Motion等可视化交互领头羊手方法进行调节网格各个顾客就能够建立起手来扒取和拖动,就能够 进行调节钢管钢管扣件式爬架各个以应用单一部位。伟德体育app下载 创立了含有等可视化交互领头羊现象的球状手,来把握其在把握轴上的运动。如此,倘若顾客在钢管钢管扣件式爬架内加置立米米体,并拖动手使网格变小,这里立米米块都会被遗弃。反正,倘若拖动手让网格逐年递增,各种已防止在网格点上的立米米体,会快速接受任务!7. Widget核心零件的一关键时期、壮态和样式现关键时期,伟德体育app下载 拥有了各种可进行调节各个的3D 网格,又很就能够表现物体的目标值定位,是之时 将此性能模块束缚到各种核心零件中。伟德体育app下载 可能就能够用到二个钢管钢管扣件式爬架,又很能发挥各种钢管钢管扣件式爬架核心零件,使它就能够 定时移到最新的接触面,定时分散两端对齐,并定时飞机起飞。方便管理制度此层级性能模块所带来的另个壮态修该,伟德体育app下载 创立了各种钢管钢管扣件式爬架划类型别,以置顶并把握另个划类型别。方便这里性能模块,伟德体育app下载 有各种含有五个壮态的非常简单壮态机(state machine):已锚定: 另个钢管钢管扣件式爬架的性能模块都将被隱藏,除过可被扒取的小图标图片。始终维持: 将表现钢管钢管扣件式爬架的网格和手。伟德体育app下载 正常运行思想来查找比较好的品面飞机起飞: 当钢管钢管扣件式爬架被放离开时,它将动画片至与最新的接触面分散两端对齐。构建中: 这钢管钢管扣件式爬架网格十分手的主要的过程壮态。构建前的锚定一关键时期是网格的截然抽缩壮态。 它可相连到上下的手导航栏插槽,或防止在生态中的某同一个定位,就能够 随便捡东西。在各种壮态下,伟德体育app下载 将小核心零件降低到3D 小图标图片,仅有三大色彩球体和各种越大的灰白色锚球。

  一旦你拿起图标小部件,伟德体育app下载 就进入到保持/放置状态。图标成为完整的功能小部件,其红色,绿色和蓝色轴把手显现出来。在握住它的时候,伟德体育app下载 从小部件中投出射线来寻找合适的放置面。旋转小部件可以让你瞄准射线。在位置命中时,伟德体育app下载 将显示与目标表面对齐的展开的小部件。当指向一个可行的表面时,松开小部件,就可将小部件动画到其目标位置,然后自动展开坐标轴,生成3D 脚手架。

  布署好的小部分都要同一功能模块: 完成推或捉取轴手把来优化任何轴的厚薄,选中一小部分钢管架并将其安放在同一位子的最简单的方案,相应暂停服务/重拾促活钢管架的最简单的方案。小部分使用价值的形状图片经历英语了三次相继,伟德体育app下载 从米尺和同一手执式建造氧化硅机器,相应同一应用中赋予写作灵感,结尾打磨抛光出了红、绿、蓝三种轴手把当做直接的人机交互,白的锚,相应白结构特征来暗指朝向。

  你可以左右推动、抓取、拉动彩色的轴把手:

  抓住较大的白色锚,可以拾起、移动整个小部件和脚手架。这会暂时让小部件返回到保持/放置状态,并投射新的可行目标位置。

  按一下开关,三个轴可以收回,整个脚手架停用:

  终于伟德体育app下载 到了有趣的环节——装配物体,完了再拆卸他们!网格单元的大小是可定义的,伟德体育app下载 把它设置成双手便于操作的大小——大于乐高积木,小于砖块。伟德体育app下载 建了一些简单的形状模型,并创建了一个小的倾斜环境来安装和拆卸组件。现在尝试下快速而准确地装配。当你的手接近一个形状时,它的颜色会轻微变亮,越接近越亮。当你选择它时,它会变亮,让你清楚地知道它被 “抓住” 了:

  当你手拿着一个形状物体进入网格,会出现另一个浅白的形状,显示最接近的可行位置和旋转方案。这个时候释放形状,他就会移动到浅白形状的位置。如果形状物体与被占据的空间相交,浅色的形状会变成红色。这时释放的话,形状物体就会直接从手上掉下来。

  因此这个产品被拉得到网格里,患者的角上就会出现了凹型動畫,构筑一项孩子 被安在钢管扣件式脚手架上的总觉:

 

  最后也可能最重要的一环,就是调整整个互动的物理感。举个例子,下面是伟德体育app下载 将一个物体安在脚手架后禁用物理时它的样子。

  缺少了和物体对象的互动,会给用户空洞和不满意的感觉。一会儿碰的上,一会儿碰不上的交互规则切换使得体验的连贯性被打破。如果伟德体育app下载 添加些弹簧,保持物体的交互连贯性后会发生什么呢?

  是不是好多了!现在网格更像是一个结构化的力场,将物体牵在它的位置上。但这时需要注意,因为物体间也可以相互碰撞,所以当伟德体育app下载 干扰整个结构时,这些物体也可能会互相干扰,因为它们的弹簧正试图将它们推回到原位。

  极其幸运的是,在 VR 中伟德体育app下载 应该单纯地选用上下分层性能使安在网格中的原料必须和手,而是不能和别原料冲撞。

  这样整个交互过程中既兼顾物理属性,也不会因为碰撞混乱而牺牲速度或精确度。现在是堆积木表演时间啦!

  您对VR/AR中的堆叠和装配图有什麼认识?您都希望在怎样应用领域子程序中施用这职能?在留言中就让们看出!要您想品尝下Demo,请采访下周一的Leap Motion博客网 。伟德体育app下载 将分享一下这演试包括准确无误表明它是应该如何做出了的。

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