VRでの構築には魔法のようなものがあります。 無重力の自動車エンジンを組み立てたり、動的な仮想ワークスペースを配置したり、無限のレンガで架空の城を作成したりできることを想像してみてください。 仮想オブジェクトの配置または組み立ては、特に教育、エンタープライズ、および産業トレーニングでの幅広い経験に共通するシナリオです。卓上型およびリアルタイムの戦略ゲームは言うまでもありません。
Barrett Fox＆MartinSchubertによるゲスト記事
バレットは、Leap MotionのリードVRインタラクティブエンジニアです。 プロトタイピング、ツール、ワークフロー構築とユーザー主導のフィードバックループを組み合わせることで、バレットはコンピューターの相互作用の境界を押し広げ、突進し、突進し、突っ込んできました。
マーティンは、Leap Motionのリードバーチャルリアリティデザイナー兼エバンジェリストです。 彼は無重力、幾何学、鏡などの複数の体験を生み出しており、現在、仮想をより具体的に感じる方法を模索しています。
バレットとマーティンはエリートの一員です リープ·モーション 革新的で魅力的な方法でVR / AR UXの実質的な作業を提示するチーム。
アップデート（3 / 18 / 18）： リープモーションは 足場デモをリリース Leap Motion周辺機器を持っている人なら誰でもダウンロードして試してみることができます。 また、完成したプロトタイプがどのように見えるかを示すビデオも公開しています（上記を参照）。
最新のインタラクションスプリントでは、インタラクションの構築とスタックがシームレス、応答性、安定性をどのように感じるかを調査しました。 適切な物理シミュレーションのニュアンスと豊かさを維持しながら、仮想オブジェクトをすばやく正確に配置、スタック、および組み立てるにはどうすればよいでしょうか？
チャレンジ
物理的にシミュレートされた仮想オブジェクトを素手で操作することは、非常に複雑な作業です。 これは、私たちが開発した理由のXNUMXつです。 LeapMotionインタラクションエンジン、その目的は、仮想オブジェクトをつかんで解放するという基本的な要素を自然に感じるようにすることです。
それにもかかわらず、物理学が有効になっているオブジェクトの正確な回転、配置、および積み重ねは、可能な限り可能ですが、巧妙なタッチを行います。 特にスタッキングは良い例です。
VRでのスタッキングは、爆弾の否定のように感じるべきではありません。
物理的な世界でオブジェクトを積み重ねるとき、私たちは触覚を通じてタワーの安定性の多くの側面を追跡します。 オブジェクトの塔の上にブロックを置くと、保持されたブロックがいつどこで構造物と接触するかを感じます。 その瞬間、私たちは実際の身体的抵抗を感じます。
VRでこれらの問題に対処する最も簡単な方法は、物理を無効にし、オブジェクトを移動することです。 これにより、意図しない衝突や偶発的なナッジが正常に排除されます。
重力と慣性を無効にすると、ブロックを好きなように組み立てることができますが、現実世界で同じタスクを実行する方法の重要な部分である現実的な物理ベースの動作が欠けています。
ただし、このソリューションは、正確な回転、配置、および位置合わせが依然として困難であるため、理想とはほど遠いものです。 さらに、仮想オブジェクトの物理を無効にすると、仮想オブジェクトとの相互作用がはるかに魅力的になります。 VR / ARで物理的にシミュレートされた仮想インタラクションには、素手で使用できる場合にのみ増幅される生得的な豊かさが存在します。
展開可能な足場
最高のVR / ARインタラクションデザインは、多くの場合、現実世界の手がかりとメディアのユニークな可能性を組み合わせています。 物理的な世界で物事を簡単に組み立てる方法を調査し、定規や測定用テープなどの調整と足場の概念を調べました。 建設を支援する材料を支持するために使用される一時的な構造。
スナップ可能なグリッドは、フラットスクリーン3Dアプリケーションの一般的な機能です。 VRでも、非常に優れた実装のような初期の例が Googleブロック.
ただし、グリッドで全世界をカバーするのではなく、それらを個別のボリュームツールとして使用するというアイデアを提案しました。 これは、一時的でサイズ変更可能なXNUMX次元グリッドであり、仮想オブジェクトのアセンブリの作成に役立ちます-展開可能な足場！ オブジェクトがグリッドに配置されると、オブジェクトは所定の位置にスナップし、物理ばねによって保持され、相互作用全体を通して物理シミュレーションを維持します。 ユーザーが組み立てを完了すると、グリッドを非アクティブ化できます。 これにより、スプリングが解放され、オブジェクトが制約のない物理シミュレーションに戻ります。
この足場システムを作成するには、1つのコンポーネントを構築する必要がありました：（3）展開可能、サイズ変更可能、およびスナップ可能な2Dグリッド、および（XNUMX）組み立てるオブジェクトのサンプルセット。
3Dグリッドの生成
Scaffoldインタラクションの中心となる視覚グリッドの構築は簡単です。 しかし、スキャフォールドの寸法を動的に変更できるようにしたいので、スキャフォールドごとにそれらの多く（および、場合によってはシーンごとに複数のスキャフォールド）を持つことができます。 最適化するために、カスタムGPUインスタンスシェーダーを作成して、スキャフォールドグリッドにポイントをレンダリングしました。 同一オブジェクトのこのタイプの繰り返しレンダリングは、CPUサイクルを節約し、フレームレートを高く保つため、GPUに配置するのに最適です。
開発の初期段階では、ドットを色分けすることが役に立ちました。 グリッドは動的にサイズ変更されるため、色は、何を破壊して再作成するか、またはドットの順序が正しいかどうかを識別するのに役立ちます（これもきれいで、虹のものが好きです）。
シェーダーベースのグリッドホバーアフォーダンス
私たちの仕事では、物事を自分の行動に反応させるように努めています。VRをこのような素晴らしい媒体にする存在感と魔法を高めます。 VRには、現実の世界で依存している多くの奥行きの手がかりがないため、固有反応（体のさまざまな部分の相対的な位置の感覚）を高める上で反応性も重要です。
そのことを念頭に置いて、キューブのグリッドを作成するだけに留まりませんでした。 カスタムシェーダーを使用してグリッドポイントをレンダリングするので、ユーザーが手の位置と深さをよりよく理解できるように、シェーダーに機能を追加できます。 このことを念頭に置くと、手が近づくとグリッドポイントが成長して輝き、反応がよくなり、使いやすくなります。
足場反応性ブロックとそのゴーストの作成
新しいグリッド内に配置（および配置）できるオブジェクトの作成は、InteractionBehaviourコンポーネントをブロックモデルのXNUMXつに追加することから始まります。 Interaction Engineと組み合わせることで、オブジェクトを把握可能にする重要なタスクを処理します。 ブロックがグリッドと対話できるようにするために、ScaffoldBehaviourと呼ばれる別のMonobehaviourコンポーネントを作成して追加しました。 この動作は、可能な限り多くのブロック固有のロジックを処理するため、グリッドクラスはそれほど複雑ではなく、扱いにくいままです（そうです、それは言葉です）。
グリッド自体と同様に、インタラクション自体と一緒にインタラクションのアフォーダンスについて考えることを学びました。 グリッド内にあるときにブロックのゴーストを作成および管理するための相互作用ロジックを設計したので、ブロックを離したときにどこに行くかが簡単にわかります。
Interaction Engineハンドルを使用したグリッドのサイズ変更
つかんでドラッグするためのハンドルを作成することで、ユーザーは特定の領域に収まるように足場のサイズを変更できます。 Interaction Engineの動作を備えた球形のハンドルを作成しました。これは、それらが制御する軸の動きに制限されています。 このように、ユーザーがブロックをScaffoldに配置し、ハンドルをドラッグしてグリッドを小さくすると、ブロックが解放され、ドロップされます。 逆に、ハンドルをドラッグしてグリッドを大きくし、ブロックをそれらのグリッドポイントに配置すると、ブロックは元の位置に戻ります。
