Разработка VR-проекта — как должны подготовиться руководители проектов

Послушайте аудиоверсию этой статьи.

К 2019 году большинство людей, вероятно, видели или пробовали виртуальную реальность, также известную как VR. Возможно, вы пробовали очень простую версию VR с Google Cardboard, где вы могли осмотреться и увидеть 360-градусное изображение вокруг себя. Или, возможно, вы даже пробовали полноценную виртуальную реальность с HTC Vive или Oculus Rift, где вы могли не только смотреть вокруг, но и двигаться и исследовать новое и незнакомое пространство.

Некоторые люди думают, что виртуальная реальность — это просто мимолетное увлечение, в то время как другие хвалят ее как следующее большое достижение в области вычислительной техники. Несмотря на все это, виртуальная реальность — это новый тип среды для взаимодействия с компьютерами, и последние 8 лет она неуклонно прорывается на потребительский и корпоративный рынки. Например, Ford использовал виртуальную реальность, чтобы помочь им спроектировать свой суперкар GT, в то время как Бостонская детская больница и несколько других больниц по всему миру использовали виртуальную реальность в качестве эффективной замены болеутоляющим средствам.

В этой статье мы попытаемся помочь проектировщикам лучше понять саму технологию (аналогично нашей недавней статье об искусственном интеллекте), помочь им управлять проектами виртуальной реальности и подготовиться к любым проблемам, которые могут возникнуть при управлении проектом виртуальной реальности.

Что такое виртуальная реальность?

Чтобы понять, что такое виртуальная реальность, мы должны обратиться к истории 3D-технологий и посмотреть, откуда взялась виртуальная реальность. На протяжении многих лет было несколько попыток перевести нас из области 2D-контента в область 3D-контента. Все началось с «3D» изображений в конце 19 века и перешло в 3D кино в середине 20 века. Однако не следует путать виртуальную реальность с более типичным 3D-контентом. Это гораздо больше.

«Присутствие» - Прыжок веры

Ключевым фактором, отличающим 3D-кинотеатр от виртуальной реальности, является то, что инженеры в области виртуальной реальности называют «присутствием». Присутствие — это технический термин, используемый для описания ощущения полного погружения и существования в другом пространстве, которое предоставляют пользователю очки виртуальной реальности. Это ощущение «присутствия» требует, чтобы устройство обманывало многие аспекты системы человеческого восприятия.

Лучший тест, разработанный для проверки существования «присутствия», состоит в том, чтобы попросить человека попытаться пройти по виртуальному уступу 100-этажного здания и попытаться спрыгнуть с него. В 3D-кинотеатре это может выглядеть устрашающе, но у большинства людей не возникнет проблем с этим.

Однако в виртуальной реальности поле зрения, частота обновления, разрешение и другие аспекты гарнитур спроектированы таким образом, что они обманывают систему человеческого восприятия, заставляя ее поверить, что вы действительно находитесь где-то еще. Это делает прыжок с уступа здания почти невыполнимой задачей для большинства, в то время как другие кричат ​​и кричат, выполняя это простое и безобидное упражнение.

Те, у кого хватило смелости сойти с уступа и начать фактически падать со здания, сообщают о чувстве падения в животе, которое имитирует настоящий рефлекс падения. Это происходит из-за того, насколько хорошо нас обманывают, веря, что виртуальная реальность реальна. Это ощущение «присутствия» является ключевым отличием других 3D-опытов от настоящей виртуальной реальности.

Это первая волна виртуальной реальности?

История виртуальной реальности начинается с самой первой демонстрации Дамоклова меча в лаборатории Массачусетского технологического института в 1968 году. Тогда виртуальная реальность была в основном тестом для военных авиасимуляторов и экранных технологий. Было много неудачных попыток воплотить виртуальную реальность в середине 20-го века, но большинство из них напоминали очень простые демонстрации, которые занимали бы слишком много места и могли быть доступны только в крупнейших научно-исследовательских лабораториях.

Первая настоящая волна VR-хайпа пришла и прошла в начале 90-х. Были компании, производившие очень дорогие и громоздкие VR-шлемы, такие как Virtuality 1000CS. Было даже телешоу под названием «Виртуальные рейнджеры», показывающее детям чудесные путешествия виртуальных воинов, подозрительно похожих на Могучих рейнджеров.

Однако технологические возможности графического пространства начала 90-х не соответствовали требованиям систем виртуальной реальности. В то время большинство людей сообщали о побочных эффектах использования дисплеев виртуальной реальности. Тошнота и морская болезнь сопровождали почти все переживания. Большинство игр могли создавать только несколько простых фигур, и о виртуальной реальности забыли еще на 15 лет.

Затем последовал подъем Oculus Rift, начавшийся с их кампании на Kickstarter в начале 2010 года, которая снова вывела виртуальную реальность из тени в массовое сознание.

VR только для игр?

У большинства людей виртуальная реальность ассоциируется с компьютерными играми. Хотя игры составляют большую часть рынка виртуальной реальности, это определенно не единственное использование виртуальной реальности. Виртуальная реальность успешно применяется во многих областях с момента ее появления в конце 1960-х годов.

Это началось как исследовательский проект по созданию лучших авиасимуляторов, однако с момента своего возрождения виртуальная реальность использовалась во многих различных областях в самых разных отраслях. Вот некоторые из наиболее примечательных примеров:

• Здравоохранение: Хирургический театр позволяет хирургам анализировать анатомию пациента, обнаруживать опухоли и более эффективно планировать операцию.
• Космос: НАСА использует виртуальную реальность для подготовки к выходу в открытый космос и для управления роботами-манипуляторами.
• Музеи: в то время как многие культурные учреждения имеют возможность просматривать части своей коллекции в виртуальной реальности, музей Кремера существует полностью в виртуальной реальности и был спроектирован всемирно известными архитекторами.
• Автомобилестроение: Ford Vehicle Immersion Environment (FiVE) позволяет сотрудникам Ford подробно изучить будущую модель и спланировать любые изменения в ней.
• Армия: Армия США использует виртуальную реальность для различных тренировочных сценариев и для лечения посттравматического стресса у солдат, возвращающихся с боя.
• Недвижимость: многие компании, занимающиеся недвижимостью, используют виртуальную реальность, чтобы продемонстрировать некоторые из своих объектов. Planner 5D создала инструмент перетаскивания, чтобы создать интерьер вашего будущего дома и прогуляться по нему с помощью мобильной виртуальной реальности.
• Архитектура: сотрудники офисов Gensler в Лос-Анджелесе встречаются каждую неделю в виртуальной копии здания, которое в настоящее время проектируется их архитекторами.
• Социальные сети. Существует множество приложений, таких как VR Chat и Sinespace, которые позволяют людям взаимодействовать и творить в виртуальном мире.
• Образование: ClassVR создает возможности для иммерсивного обучения в классе.
• Спорт: STRIVR создает режимы тренировок для спортивных команд, которые позволяют игрокам проводить дополнительные тренировки в свободное время для повторения командных стратегий.

Обзор рынка виртуальной реальности

В настоящее время на рынке существует несколько различных типов VR-устройств. Лучше всего их разделить на две категории: Mobile VR и Desktop VR.

Мобильная виртуальная реальность — как следует из названия, определяется фактором мобильности. В первом поколении мобильных VR-гарнитур часто использовался смартфон, который помещался в оболочку гарнитуры. Мобильные VR-гарнитуры текущего поколения используют автономное оборудование и мобильные процессоры, интегрированные в саму гарнитуру.

Это обеспечивает удобный, но ограниченный опыт виртуальной реальности, обычно с более простой графикой по сравнению с настольной виртуальной реальностью. Еще один серьезный недостаток мобильной виртуальной реальности заключается в том, что в большинстве мобильных гарнитур виртуальной реальности отсутствует так называемое «позиционное отслеживание». Этот тип отслеживания отслеживает не только наклоны головы пользователя, но и положение головы пользователя при перемещении в пространстве. Это необходимо для полного погружения и снижения дискомфорта пользователя.

Устройства: Google Cardboard, Google Daydream, Samsung Gear VR, Oculus Go, Oculus Quest, HTC Focus и т. д.

Настольная виртуальная реальность . Настольную виртуальную реальность иногда называют полной виртуальной реальностью, потому что она обеспечивает более полный опыт виртуальной реальности и включает в себя такие функции, как отслеживание положения головы и обоих ручных контроллеров. Существует множество настольных систем виртуальной реальности, некоторые из которых имеют дополнительные надстройки, такие как всенаправленные беговые дорожки, трекеры для всего помещения, перчатки, интерфейсы для нескольких различных контроллеров и т. д.

Тем не менее, наиболее определяющей особенностью настольной гарнитуры VR является качество полного погружения тела, дающее пользователю наилучший эффект «присутствия». В основном это обеспечивается мощностью графического процессора и процессора внутри настольных компьютеров, к которым подключаются эти гарнитуры. Не обладая малым форм-фактором мобильных устройств, эти системы могут использовать гораздо более мощные процессоры. Это также обычно означает, что средний компьютер с поддержкой виртуальной реальности будет стоить вам около 2000 долларов.

Устройства: Oculus Rift, HTC Vive, Playstation VR, варианты Windows XR на базе чипов Intel, такие как системы Acer, Samsung, Asus, HP VR.

VR-разработка: что должны знать менеджеры проектов

Ключевые роли в жизненном цикле разработки виртуальной реальности

Разработчик программного обеспечения/Эксперт по игровым движкам/Эксперт по компьютерной графике

Естественно, кому-то нужно будет закодировать все возможности взаимодействия в вашем VR-приложении. Вот здесь-то и вступает в игру роль разработчика программного обеспечения . Имейте в виду, что не все разработчики программного обеспечения имеют опыт работы с 3D-графикой или использования игровых движков. Большинство VR-проектов используют Unity 3D или Unreal Engine , чтобы упростить эту задачу. 3D-игровые движки имеют определенные графические функции и функции управления, которые помогают сократить время разработки и до 20 раз снизить стоимость по сравнению с созданием собственного 3D-движка. 90% VR-контента, производимого сегодня, использует Unity 3D, и относительно легко найти разработчиков Unity на работу.

Если вы решите создать свою виртуальную платформу с нуля или для вашего приложения требуется специальный 3D-движок, вам понадобится эксперт по графике , способный использовать базовые инструменты, такие как OpenGL, для создания нового игрового движка, который вы сможете использовать в своем проекте. . Если вы решите пойти по этому пути, имейте в виду, что это может значительно увеличить рабочую нагрузку и бюджет, необходимые для завершения приложения. В некоторых случаях такой способ создания виртуальной реальности может дать некоторый прирост производительности. Однако большинство из этих преимуществ будут незначительными по сравнению со стоимостью поиска старшего эксперта по компьютерной графике, если вы решите не использовать один из доступных 3D-движков. Говоря простым языком, это можно сравнить с изготовлением собственной камеры при съемке фильма.

Как профессиональный проектный менеджер, которому поручено управление проектами виртуальной реальности, вам необходимо будет изучить технические требования проекта и то, как они влияют на итоговую прибыль вашего проекта. Имейте в виду, что не все разработчики программного обеспечения одинаковы, поэтому ищите людей с опытом разработки игр при найме для вашего VR-проекта.

VR-специалист/VR-дизайнер

Несмотря на то, что простые VR-приложения относительно легко создавать, сложность растет экспоненциально по мере добавления дополнительных функций. В основном это связано с ограничениями текущей вычислительной мощности и способа обработки графики на компьютере. Приложения VR имеют свой собственный набор уникальных проблем, которые становятся очевидными только при разработке проекта VR. Чтобы решить эту проблему, вам нужно нанять специалиста по VR , который имеет опыт работы именно с VR-приложениями.

Некоторые из этих проблем связаны с техническими ограничениями и спецификациями, в то время как другие больше связаны с человеческим интерфейсом. Например, если вы разрабатываете VR-приложение, в котором пользователь будет познавать мир с высоты, отличной от его собственной, убедитесь, что он сидит на барном стуле, а не на обычном стуле. Это звучит довольно странно, однако наш мозг регистрирует, как наши ступни касаются земли, и вычисляет нашу «правильную» воспринимаемую высоту, поэтому, если наши ступни не касаются земли, мы можем лучше переносить ощущение того, что в виртуальной реальности мы намного выше, чем мы есть на самом деле.

В качестве другого примера, если ваш опыт виртуальной реальности использует телепортацию, хороший специалист по виртуальной реальности посоветует вам использовать эффект гашения экрана, который длится 300 мс, потому что наш мозг воспримет это как реальное моргание реального глаза (которое длится от 300 до 500 мс). и полностью отфильтрует этот эффект, сделав его более плавным.

Эти проблемы обычно не возникают в наших обычных проектах по программному обеспечению или дизайну, поэтому важно нанять хотя бы частично занятого консультанта по VR, который поможет вам сэкономить много времени и денег, создав правильную вещь в правильный путь.

3D-художник/сценограф/аниматор

3D-художник — это обычно человек, создающий фактический 3D-контент. Дизайнер сцены — это тот, кто собирает вместе все 3D-ассеты для создания среды. Аниматор отвечает за подготовку 3D-моделей для анимации, а затем за создание этой анимации с использованием различных программных инструментов.

Все эти работы может выполнять один человек, что обычно бывает, когда кто-то создает проект виртуальной реальности с начальной загрузкой. В крупных киностудиях или студиях игрового дизайна вы, как правило, найдете узкоспециализированных специалистов, выполняющих эти роли.

В любом случае, эти роли очень важны для любого VR-проекта. Виртуальная реальность в значительной степени зависит от 3D-контента, и производство этого контента может составлять до 80% работы, необходимой для создания VR-приложения. Как продакт-менеджеру важно понимать, что эти роли, скорее всего, будут вашими самыми большими источниками расходов на проект, и вы должны соответствующим образом планировать свой бюджет.

Общие проблемы при управлении VR-проектом

Создание 3D-контента может занять больше времени, чем ожидалось

3D-моделирование — сложная задача, требующая большого количества времени для выполнения. Создание анимации для 3D-моделей — еще более сложная задача. Для продакт-менеджера важно помнить об этом при оценке стори-поинтов.

Например, гуманоидные фигуры, такие как роботы, люди, лошади, виртуальные помощники или любые другие сложные биологические существа, могут моделировать и анимировать в 100 раз дольше, чем интерактивные объекты, сделанные из более примитивных форм, таких как здания или окна меню.

Например, сцена, показывающая, как работают виртуальные офисные работники, может занять в 100 раз больше времени для моделирования, анимации и проектирования, чем архитектурная демонстрация, показывающая здание снаружи.

Здесь можно использовать хорошее эмпирическое правило: думать об анимации и 3D-моделировании с точки зрения рисования. Если что-то сложно нарисовать, например людей или животных, будет намного сложнее смоделировать это в 3D и еще сложнее анимировать, чтобы это выглядело профессионально. Однако если что-то можно описать в коде, например, сложную анимацию абстрактных форм, это может быть намного проще построить и манипулировать в 3D. Алгоритмы работают дешевле, чем люди, и как продакт-менеджер вы должны быть первой линией защиты, следя за тем, чтобы объем проекта оставался реалистичным, имея реалистичные требования к контенту.

Виртуальная реальность ограничена графическим процессором

Все, что создается в виртуальной реальности, должно быть отображено с помощью графического процессора вашего компьютера, иначе известного как GPU. Даже лучшие современные компьютеры по-прежнему ограничены количеством 3D-объектов, с которыми они могут работать одновременно. Тот факт, что VR использует дисплей, который обновляется не менее 90 раз в секунду, означает, что VR создает очень большую нагрузку на компьютер, на котором он работает.

Например, гарнитура VR, такая как HTC Vive, потребует вычислительной нагрузки, сравнимой с 3-4 обычными компьютерными мониторами, работающими на машине одновременно. Большинство наших приложений виртуальной реальности ограничены возможностями современных устройств с их графическими процессорами.

Лучший способ представить это — подумать о 3D-играх начала 2000-х. Они начали изучать реалистичную трехмерную графику, однако большинство из них все еще использовали ярлыки для достижения максимальных визуальных эффектов. Именно так обстоит дело с текущим опытом виртуальной реальности, мы все еще находимся в самом начале пути, и большинство приложений будут ограничены возможностями оборудования, на котором они работают.

Разнообразие устройств и платформ

Как упоминалось выше, существует множество различных платформ виртуальной реальности. На момент написания этой статьи существует не менее 30+ различных VR-устройств, доступных как для настольных, так и для мобильных VR-рынков.

Это означает, что для поддержки вашего VR-приложения на всех платформах потребуется много дополнительных настроек и доработок. Особенно сложно обмениваться контентом между мобильными VR-приложениями и настольными VR-приложениями, поскольку они поддерживают очень разные уровни 3D-графики и анимации.

Использование движка 3D-игры, такого как Unity 3D или Unreal Engine, помогает, потому что они позволяют теоретически развернуть приложение на более чем одной платформе с минимальными доработками. На практике легко обмениваться сборками между большинством высокопроизводительных настольных систем виртуальной реальности, однако для бесперебойной работы мобильной виртуальной реальности могут потребоваться дополнительные доработки и новые 3D-ресурсы.

Как продакт-менеджер, планируйте соответствующим образом и ограничьте сферу своей деятельности несколькими наиболее популярными платформами, чтобы было легче поддерживать кодовую базу и поддерживать лучший пользовательский опыт.

Побочные эффекты и риски для здоровья

Несмотря на то, что виртуальная реальность существует уже некоторое время, по-прежнему мало убедительных доказательств ее потенциального риска для здоровья. Существует множество исследований, посвященных близорукости, вызванной устройством, и другим потенциальным опасностям, но ни одно из них пока не имеет убедительных доказательств.

Большинство опасностей в виртуальной реальности исходят из реального окружения пользователя. Существует риск падения, спотыкания и разбивания контроллеров на рабочем месте. Производители работают над их уменьшением, внедряя виртуальные границы и системы уведомлений.

На данный момент большинство производителей гарнитур виртуальной реальности не рекомендуют использовать гарнитуру детям. В основном это связано с его побочными эффектами, которые иногда испытывают пользователи. Тошнота и морская болезнь начала 1990-х в основном ушли, однако некоторые приложения, особенно если они плохо спроектированы, могут вызывать некоторую степень морской болезни.

Как продакт-менеджеру вы должны знать, что ключом к разработке хороших впечатлений от виртуальной реальности без побочных эффектов является взаимодействие и особенно механика движения. Это выходит за рамки этой статьи, но для тех, кто хочет узнать больше, Oculus от Facebook составил отличное руководство по созданию комфортных впечатлений от виртуальной реальности.

Вывод: увидеть значит поверить

VR сильно изменился с момента своего появления. В своем нынешнем виде это полезный инструмент для отраслей, использующих 3D-контент, работающих с обучением или стремящихся произвести впечатление путем «переноса» пользователей в другое место.

Как и в случае с большинством других технологий, виртуальная реальность связана с людьми и социальными взаимодействиями, а не с самой технологией. Современные технологические разработки полезны только до тех пор, пока они решают какую-то проблему, с которой сталкиваются пользователи. Это особенно верно для проектов виртуальной реальности и их приложений в отрасли. Отрасли, которые в настоящее время получают наибольшую ценность от VR, — это архитектура и дизайн интерьера, обучение и моделирование, визуализация данных, игры, развлечения и фильмы.

Основная проблема разработки виртуальной реальности связана с тем, что она сильно зависит от 3D-моделей и анимации. Это может быть трудной задачей, если не понятна сложность определенного типа моделирования и анимации. Существует множество других проблем с виртуальной реальностью, поэтому разумно обратиться за помощью к профессионалу в области виртуальной реальности при создании своего приложения виртуальной реальности. Игровые движки могут помочь решить некоторые проблемы разработки, но вы должны найти подходящих разработчиков, которые знают, как их использовать.

Дополнительные материалы от автора

Инженер по VR-технологиям объясняет VR на 5 уровнях сложности https://www.youtube.com/watch?v=akveRNY6Ulw

Краткое объяснение VR от MKBHD https://www.youtube.com/watch?v=i4Zt3JZejbg

История технологии виртуальной реальности https://www.youtube.com/watch?v=4BOwLCoBqCs

Новости виртуальной реальности https://www.roadtovr.com/