Epic Games 资深美术分享：VR 视觉设计的五点建议

2016-12-21 14:27:00

整理/VR陀螺 vivian

12月15日在“UNREAL VR DEV DAY 中国站”大会上，来自Epic Games的资深美术李文磊围绕“VR内容视觉设计思考”主题，从VR视觉设计的特有目标、VR硬件上所带来的限制及解决方案和VR视觉设计元素分析三个方面进行了分享。

以下是VR陀螺整理的Epic Games资深美术李文磊干货分享内容。

VR视觉设计的特有目标：存在感、深度暗示信息

在VR里面视觉设计的目标总结下来就这么两点，一是存在感即沉浸感。第二个是目前VR硬件限制，我们该如何避免VR中存在的问题。

存在感我个人觉得视觉上最大的实现方式是需要强化和协调尽量多的深度暗示信息。

VR视觉上的技术特性，总结下来都是跟镜头有关。首先就是镜头的数量，VR里面是两个镜头，代表看上去这会有视差，然后就是深度暗示信息。

关于深度暗示信息，首先是双目视差。我们判断距离的时候，可以根据双目不同的图象来判断它的距离。10米和20米的物体通过肌肉的收缩和放松的程度大概没法去判断它的距离。另外是阴影，是否是在地板上还是浮在地板上通过阴影可以判断，这就是VR里面双目才会有的深度暗示信息。

第二个就是双目眼球转向差，我们在注视一个物体的时候，左眼和右眼的眼球会有一定的夹角，这两个夹角通过大脑的计算会感受出我注视的物体点离我的距离。第三个是运动视差，在运动的时候，近距离的物体和远距离的物体，在眼球视网膜上的图象和运动方向是、速度是不一样的。

VR空间分割：2米-20米侧重点不同

接下来再看概念空间分割，人一般情况下会把周围空间分割成几个区域，一个是离开自己很近的区域，一个是中间区域，另外是很远的区域。大概距离是2米到20米开外。在不同的距离范围以内，人是通过不同深度感受信息的优先级去判断物体深度的。

比如在2米之内遮挡是最重要的，然后就是双目视差和运动视差。到了中距离这些元素的作用就降低了，更多的是用单眼判断深度的那些手段来判断比如说遮挡经验尺寸、线性透视、背景空间等等。20米开外跟行为空间是差不多的。

有了这些概念以后，我们就能去做到最大化临场感和避免一些错误，首先是强化双目视差，减少主体距离就可以最大化两只眼睛看到的物体差别。

增强临场感：短焦距近距离拍摄+透视

最给人临场感的都是用短焦距和近距离来拍摄的，最大化双目视差在VR里面还有一个方式，就是我们可以增加透视的维度。在具体的执行上面，一般来说仰角、俯角要大于平视，摄像机在一个圆形物体的上方或者下方一要大于正对着的物体。摄像机对于转折面可以大于非转折面，这几种方法都可以大大增加透视，大的透视效果可以使得双眼产生更大的区别而增加立体感。

我们也不能够绝对拉近距离，当距离近到一定程度会产生绝对视差的问题，也就是在左眼和右眼我所看到的东西可能完全不一样，这会非常晃眼。还有一个很重要的是避免深度暗示的冲突，互相之间产生的冲突就给人感觉很奇怪甚至会发晕。

另外还有一个是双目的眼球转向，眼球转向有一个夹角，这个可以判断物体的距离，你在里面看到的物体如果被放在比较近的距离，眼球会感到紧张，长久了会有眩晕或者不舒适的感觉。

接着是左眼和右眼的距离，在引擎里面我们可以叫做ICD，在人体上可以叫做IPD，就是瞳孔之间的距离，这个距离是决定立体感并且决定自我的尺寸，这是在VR里面特别的一个概念。

VR游戏中的尺寸：与现实物体接近

在UNREAL里面我们有一个World scach可以直接改变IPD的大小，并且可以改变速度，这两个同时改变，让它能够很自然地去匹配。

对于个IPD我们有哪些行动点？首先一个避免太大的IPD太近，就是刚才说到了一个是单眼的绝对视差太近了IPD非常大，你就会看到完全不一样的东西。第二个就是刚才说到的夹角和晶状体收缩暗示的一个冲突。就是避免IPD太小。第三点就是IPD必须匹配Avatar的大小。另外因为IPD是决定尺度的，所以场景里物体尺度的要求就是要求非常精准。

视觉中心分散避免的四种方法

VR里的视场简单地说就是我可以看到的范围，VR里的视场首先它非常大，有110°，目前主流PC端的有110°。VR里的视场有两个概念，第一个就是游戏里设置的相机。第二个是硬件的视野的大小，这两个东西需要完全匹配。

关于FOD我们能做什么？刚才已经提到了避免改变镜头的FOD，除非是非常有必要，第二点就是尽量保持FOD的广视角，或者你开发的时候尽量选择更广视角的FOD硬件，它能带来更多存在感或者临场感。第三点就是减少视野、避免眩晕，大家都知道被动的移动会产生眩晕，你可以把FOD缩小，包括自然的头盔、驾驶舱这些。

视觉中心分散我们要避免，解决方法有以下几种，首先可以把视觉内容进行分区，分区以后我们可以利用一些玩法进行限制玩家看一些非重要的区域，其次可以利用灯光进行呈现节奏的把握，另外通过一些画框的限制，最后就是镜头的运动方式，从硬件上来说，把物体尽量离相机近一点，最佳距离在0.57—3.5米之间，这会极大强化后方物体和你的视差，这样可以判断它的速度以及和你交互的关系。

还有就是避免运动视差与其他深度暗示的冲突，怎么来避免？我们能做的就是物体不要太近，可以限制玩家的移动，另外就是给予视觉一个焦点，头始终需要有一个焦点，可以极大降低他的眩晕。在设计的时候可以通过色彩、亮度提供一个焦点，让玩家在移动过程中，能够注视到这个焦点。

镜头颤抖优化途径：场景设计、尺寸、角色

怎么来避免镜头颤抖？镜头颤抖是硬件问题，我们无法避免，只能优化。

首先把场景设计从远、中、近这三个空间分开，另外通过主视区、副视区、侧视区区域在建模的时候来表现。

第二个就是场景的物件尺度需要非常精准。

另外一个是角色，角色可以增加沉浸感，我建议大家还是以表现能够Track的部位即手和头为主。另外就是大家熟悉的恐怖效应，如果人脸没有做的太写实，还是机器人或者卡通的效果更好一点。

关于模型，刚才提到了一个是避免做假穿帮，要用一些真正的模型来表达这些东西。第二个是根据距离优化视觉，在近距离上模型的视觉量需要大大增加。第三个就是避免锯齿的问题，太高频率的模型在比较远的距离非常容易产生锯齿，所以简单的说是在VR里面可能你LOD要做得更加好一些。

材质和肌理，我认为材质和肌理在VR里面特别重要，如果你可以做得写实就是最好的，这些都可以极大的增加临场感，纹理本身就是深度的暗示信息。接下来是灯光，灯光有几点，第一点是有节奏的重点，第二点是三点光的保持，在VR里面三点光还是起到作用的，最后就是一个视觉疲劳的问题，视觉疲劳是在人体感知学上是闪烁，特别是高于一赫兹的闪烁，人体的视觉就会感觉疲劳。

最后是特效，近距离的时候要避免特效，中距离和远距离还可以。

关于UI，所有VR游戏现在能解决的就是做成3D的，2D的会有深度暗示冲突在里面避免不了。第二个是保证阅读性，要把它放在一定的距离，大概在3.5米之内。做成弧形可能更容易阅读。另外要避免UI做成3D以后跟场景遮挡的冲突。

从传统到VR视觉设计的五点建议

我大概总结一下，首先VR是一个体验的媒体体验是第一位的，在体验里视觉上的的临场感或者存在感是首当其冲的，这是表现它体验的一个最重要的元素。第二个大家需要去了解一些其他学科，比如生理学甚至心理学上的，可以从根本上做一些创新。还有就是了解VR的硬件特性，就像我刚才分析到的镜头的数量、距离等等，扬长避短。第四是不要给玩家太多的空间。最后就是不断地进行反复地迭代。