Практика виртуальной реальности VR#1

Продолжаем переводить статьи Себастьяна Кунтза, президента компании «i’m in VR». За свою карьеру он работал с множеством систем виртуальной реальности и у него есть, чем с вами поделиться. Первая часть Lessons from the VR field.

Знакомьтесь: эффект присутствия

За свою жизнь я протестировал множество VR-систем, от начального уровня до высшего класса, включая стоящие по несколько миллионов евро. У меня выработалось своё собственное восприятие виртуальной реальности. На меня очень сильно действует ощущение присутствия в виртуальном мире. Я уже описывал эффект присутствия в одной из своих статей. Если коротко, присутствие делится на когнитивное (игры, книги, истории) и персептивное (обман органов чувств), которое и делает виртуальную реальность особенной.

Я вижу здесь всего два варианта:

• Ваш мозг принимает симуляцию за обычную игру с необычным дисплеем (3D или 360°). Вы не чувствуете сильного погружения. Это не виртуальная реальность, даже в случае с очень дорогими системами.
• Ваш мозг принимает симуляцию за реальность и ведёт себя соответственно: естественные реакции, естественные эмоции, естественные действия. Вы будете бояться высоты, пытаться поймать брошенный вам предмет. Вы погружены в этот мир. Это виртуальная реальность, даже если система недорогая.

Идеальное VR-погружение должно быть непрерывным. Воссоздание реальности, способной обмануть человеческий мозг – непростая задача, так что дизайнеры стараются хотя бы минимизировать прерывания эффекта присутствия.

Из чего складывается эффект присутствия и почему он обрывается – это всё ещё предмет отдельного большого исследования. Мы работаем с человеческим мозгом, и очень многое здесь зависит от восприятия конкретного человека. Люди, впервые попробовавшие VR, погружаются очень быстро. То же самое было и сотню лет назад: в одном из первых кинофильмов поезд на экране подъезжал к станции, и люди выбегали из зала, принимая происходящее за реальность. [Хотя, это может быть мифом].

https://www.youtube.com/watch?v=1dgLEDdFddk

Современные VR-игры

Oculus Rift – это первая доступная VR-система с «упрощённым» погружением. Мне повезло тестировать её ещё до Kickstarter-кампании, когда всё было приклеено на изоленту к картонной коробке. Я играл в Doom 3: эффект присутствия был сильным, но у меня быстро закружилась голова. До этого я не чувствовал настоящего погружения. Ни в Team Fortress 2, ни в Half-Life 2 мой мозг не принимал виртуальный мир за реальность – я просто видел обзор в 360°, но не верил, что действительно нахожусь там. В частности, действия в игре были реализованы плохо и им не хватало «естественности»: когда сидишь в кресле, нажимаешь на кнопки клавиатуры/мыши/геймпада и двигаешься на больших скоростях, это не выглядит правдоподобным. Эти игры прекрасно подходят для настольных компьютеров (и я очень много в них играл), но в текущей форме не подходят для VR. Эффект присутствия не был задуман в них изначально, а при создании VR-приложений об этом нужно заботиться в первую очередь. Иначе я просто не могу назвать результат виртуальной реальностью.

Я тестировал несколько новых VR-игр и в большинстве случаев не ощущал присутствия. К сожалению, моя «планка погружения» уже сдвинута очень далеко (я говорю без снисхождения – я рад, что так много людей стали заниматься виртуальной реальностью, и эта статья писалась в качестве конструктивной обратной связи).

Среди исключений стоит отметить игры с транспортными средствами: Titans of Space, UDK Roller Coaster и другие. Они прекрасно справляются с задачей, потому что не требуют лишних взаимодействий. Вы сидите в кабине, как и в реальной жизни, и все действия ограничены (автоматической) навигацией. Так проще оправдать ожидания мозга. Hawken и EVE: Valkyrie, возможно, тоже хорошо подойдут, ведь вы находитесь внутри средства передвижения, будь то робот или космический корабль.

The Gallery: Six Elements

Очень мало примеров, когда вы по-настоящему взаимодействуете с окружением. The Gallery: Six Elements – очень обнадёживающий и амбициозный эксперимент. Я чувствовал присутствие в нескольких моментах, к сожалению, не постоянно. Игра успешно профинансирована на Kickstarter.

«Вдохновлённая серией Myst, The Gallery: Six Elements – это трансцендентная адвенчура с акцентом на эффект присутствия в виртуальном мире, эмоциональное погружение, исследование и поиск пути, решение головоломок и задач с учётом физики. (…) [она] изначально разрабатывалась для максимального вовлечения игрока в процесс. Никаких промежуточных роликов, никакого вида от третьего лица, никакого неестественного вторжения в переживания игроков».

Мне хотелось бы подробнее остановиться на некоторых игровых элементах, потому что именно такую игру я хочу видеть в VR. В ней уже есть немало интересного. Предзаказ, дающий доступ к альфа-версии, можно оформить в steam.

Мне удалось поговорить с Денни Ангером (Denny Unger), президентом и творческим директором Cloudhead Games, касательно выделенных мной моментов. Я добавил в статью некоторые из его ответов.

 Что понравилось

• Прекрасная графика! Очень приятно видеть, что картинка заметно похорошела, хоть красивая графика и не обязательна для погружения в игру. Ответ Денни: «Мы как раз пригласили талантливого человека из Blizzard для дальнейшей полировки наших наработок!»
• Очень радует видеть своё тело и руки. Тени тоже очень важны для непрерывного погружения.
• Помощь и меню изображены на планшете – великолепно. Аналог из реального мира взамен обычного графического интерфейса.
• На все объекты действуют законы физики: их можно ронять, ломать, и так далее. Этого вы и ожидаете от реальности. Конечно, выглядит всё не идеально, но вполне приемлемо.
• Звук тоже очень хороший и тоже играет важную роль: он добавляет согласованности между тем, что вы видите и тем, чего ожидает ваш мозг. Ответ Денни: «Звуковой дизайн необычайно важен для основательного эффекта присутствия в виртуальной реальности. Для работы в этом направлении нам повезло привлечь Джоэла Грина (Joel Green) из Bioware. Результат получится интересным!»
• Понравились небольшие эксперименты вроде пейнтбола и граффити. Скалолазание тоже получилось весьма замечательным и реалистичным (я сам увлекаюсь альпинизмом). Проблема лишь в том, что ограниченное позиционирование контроллеров Hydra быстро даёт о себе знать.

Что не очень понравилось

• Слишком быстрые повороты. Меня сильно тошнило (я очень чувствительный). Ответ Денни: «Со скоростью поворотов мы всё ещё немного экспериментируем. Тошноту вызывают и слишком медленные и слишком быстрые повороты. Нужно найти какой-то промежуточный баланс, но он не подойдёт для всех и каждого. Это то, к чему вам придётся привыкать». Сам я всё же считаю, что должна быть опция для регулировки этой скорости.
• Многие объекты подразумевают взаимодействие: выдвижные ящики, выключатели… но в игре они недоступны. Это сильно разочаровывает и нарушает эффект присутствия. Такие объекты либо нужно убирать из игры, либо делать их очевидно непригодными для взаимодействия, либо добавлять бесполезные взаимодействия (как нажатие на выключатель без какого-либо эффекта). Ответ Денни: «Полностью согласен. Тут у нас главная проблема в нехватке времени перед выпуском альфы. Впредь мы будем более внимательны к таким вещам».
• Странно, что столкновение руки с объектами отодвигает тело назад. В частности, возникает проблема с объектами на столе – чтобы до них дотянуться приходится быть предельно аккуратным. Было бы лучше ограничить движения руки. К тому же это создаёт иллюзию тактильных ощущений. Ответ Денни: «Мы пробовали оба способа. Объяснить будет трудно, тут всё связано с физикой IK, Mechanim, Unity и наших собственных доработок для скалолазания и прочего. Когда мы пытались ограничить движения руки, Unity создал нам серьёзные проблемы, которые мы не смогли решить. Что говорить, я и сам не сторонник текущего подхода. Мы ещё будем работать в этом направлении».
• Из-за этого невероятно сложно брать объекты в руки. В большинстве в случев вы упираетесь в поверхность перед предметом и отталкиваетесь назад. А ещё вы можете уронить объект. Всё это прерывает погружение. Ответ Денни: «Здесь нам в скором времени очень поможет система позиционирования игрока. С её вовлечением в процесс уже не будет проблемой наклониться для поднятия предмета».
• Подсвечивание объектов:  не уверен, хорошо это или плохо. Это не реалистично и в свете вышесказанного добавлю, что если объект подразумевает взаимодействие, то подсвечивание не нужно. Но это не критичный момент. Ответ Денни: «Мы планируем сделать это опциональным вариантом для новичков. Мы ещё не закончили полную версию меню настроек. Признаюсь, для себя я бы эту опцию отключал. Мне необходимо максимальное погружение».
• Я бы предпочёл, чтобы нажатия кнопок свелись к абсолютному минимуму. Ответ Денни: «Надеюсь, мы сможем минимизировать количество клавиш, когда начнём работать со STEM. Пока что играть можно и без шлема, и у нас есть поддержка геймпада/клавиатуры для назначения кнопок». Возможно, обойти проблему поможет меню виртуального планшета или жестовое управление?
• Не хватает отражений в зеркалах. Проблема незначительная, но она портит эффект присутствия. Ответ Денни: «Согласен. Опять же, у нас возникли проблемы с Unity, и мы не успели их решить до выхода альфы. Однако, вы можете увидеть своё отражение в воде в канализации».
• На Rift без HD трудно читать текст с планшета. Ответ Денни: «Мы постарались сделать шрифты максимально читаемыми на DevKit 1, так чтобы и интерфейс при этом оставался приятным. Мы максимально приблизили планшет к игроку для удобства чтения. Но в конце концов, это коммерческая игра и она разрабатывается с учётом версии Oculus с высоким разрешением».

Несмотря ни на что, это наиболее перспективный из увиденных мной проектов, а некоторые из указанных проблем решить будет просто. Большое спасибо Денни за его ответы!

Заключение: присутствие кроется в деталях

Реализовать взаимодействие с окружением в VR довольно сложно, так как легко что-нибудь испортить и нарушить эффект присутствия. Создать реалистичное окружение ещё труднее, ведь мозг знает, какими должны быть звуки, тени, физика и прочее. Каждое несоответствие будет напоминать вам о том, что это всего лишь симуляция.

Так как мы всё ещё на пороге VR-эпохи, я бы посоветовал работать с простым окружением. Воссоздание целой новой реальности – нетривиальная задача, а присутствие кроется в деталях. Чем более комплексной и насыщенной вы делаете виртуальную среду, тем больше вероятность возникновения несоответствия с реальностью.

И, наконец, помните, что симуляция не обязана быть реалистичной пока стилистика остаётся последовательной. В мультипликации действуют свои противоестественные законы, но вы принимаете происходящее благодаря общей гармоничности.

Пожалуй, пора пересмореть «Кто подставил кролика Роджера»!

Oculus выпустили сборник Лучших практик виртуальной реальности, обновлено 18 сентября, pdf.