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[技术] Unite 2018 | 育碧-《Eagle Flight》背后的研发

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发表于 2018-5-21 03:59:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
VR在带来沉浸式的游戏体验的同时,也面临着新的挑战,其中之一就是虚拟运动带来的潜在不适感。在Unite Beijing 2018大会中,育碧的游戏总监Olivier Palmieri将为大家深度分享他们的研究成果以及寻找到的解决方案为大家介绍在VR游戏中直观而准确地控制因虚拟运动产生不适的方法。


演讲者介绍
Olivier Palmieri目前担任Ubisoft 蒙特利尔VR工作室的游戏总监,1998年加入了Ubisoft,并担任Rayman和Ghost Recon的游戏和关卡设计。2005年,他加入了Ubisoft 蒙特利尔工作室,并参与了多款畅销游戏制作,如“火影忍者”、“刺客信条2”等,并在2014年成立了VR团队,参与研发VR游戏《猎鹰翱翔(Eagle Flight)》。

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演讲实录
大家好,我的演讲会和大家一起分享我们VR游戏《Eagle Flight》,和大家一起来探讨,我们如何使用VR让玩家在游戏的过程变得更加舒适。我是Olivier Palmieri,来自育碧蒙特利尔的游戏总监,我们创作了很多游戏,这里列出来一些。
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《Eagle Flight》是我们制作的第一个VR的游戏,给大家播放一下游戏的视频,简单介绍开发这款游戏背后的故事。《Eagle Flight》由我们的技术部门所进行创作,我们希望能够提升VR游戏的舒适度,尤其是随着使用VR进行运动,舒适度便尤为重要。像索尼等,还有更多的厂商,大家都在共同应对和解决VR游戏对玩家的舒适度问题。
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我小时候的梦想之一就是像小鸟一样去飞行,相信这样的梦想很多人也曾拥有,我们希望大家能够实现自己儿时的梦想,使用VR可以实现这一点。我们知道大家都希望在玩游戏的时候能够凭着自己的直觉去玩游戏,进入树木丛林的时候,能够以一种非常精确的方式得到这种体验,通过《Eagle Flight》我们实现了这一点,实际上这也是为什么Eagle Flight能获得重要的奖项奖项的原因。

《Eagle Flight》是在育碧的蒙特利尔的办公室创作的,我们看到这里有不少游戏椅子,因为玩游戏的时候我们会需要到,未来会有更多的VR装置和设备。
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首先谈谈我们在VR方面是如何开始的。我们的团队组建从2014年9月开始,开始是非常小型的团队,来自全球不同地方的的开发人员一起进行合作,研究VR的技术。Unity这样的平台可以获取很多资源,所以我们希望能够利用Unity开始我们的研发。
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为了创造出喜欢的游戏,我们要遵从一些基本的原则,叫做形式的遵从功能。研究VR的时候首先考虑它的功能性,然后再而优化VR。更好的研究VR。

我们如何更好的利用VR,在VR运动过程中如何实现很好的舒适度呢?我们非常希望能够增加玩家在《Eagle Flight》中的游戏体验,关注如何让这个游戏通过VR用非常精准的一些控制的方法来提高它的舒适度。

那么首先我们的耳朵内部有这样一个结构,你可以看到XY和Z它跟大脑的结构,它是非常精准的平衡器,非常的精准,在三个轴方向上面调节大脑和耳朵之间的平衡。比如说你转移自己的头部,向左或者向右转,或者你头低下来或者头抬起来。
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我们再研究眼睛在VR的设备中表现,我们需要有一个视觉效果,看看看人的眼睛是如何观察一个物体的,比如:头不动,你就动你的眼球,你可以看到你的眼睛是从一个方向转向另外一个方向,你可以看到它是分割开的动作。你的头部不动,但是眼睛是动的。相同的效果,比如头动但是眼睛视线不动,身体动但是眼睛不动。或者是眼睛动,头不动,都是这种方式。我们的开发人员做了很多的研究。研究一下眼睛和耳朵的关系。
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我们也会研究NASA,很多的飞行员他进入到太空的时候都会呕吐,60%的飞行员都会第一次飞行的时候呕吐,这种事情在太空发生,你不能把呕吐物去清除掉,你可能觉得这真的是特别恶心的事情,但是在太空飞行中就会这样。
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我们做了一个NASA的研究,到底如何应对这种情况?比如让一个眼睛看得见,一个眼睛黑屏。这仅仅只是一个实验,对于我们而言没有太多在游戏上的帮助。我们还做了一些其他的研究,比如使用一种药,不会引发这样的恶心的状况。
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后来我们研究眼镜,一般来说当大家第一次戴眼镜的时候,他们会觉得可能会稍微恶心一下,觉得有点头晕,这个原则也是一样的。因为你戴眼镜看到的视觉,跟不戴眼镜的时候不一样,所以你的大脑需要时间适应一下。
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我们研究了人类对于动作的感知,某种动作速减速停止时大脑的反应。接下来我们制作了第一个游戏原型,确保VR的佩戴是非常舒适的。我们非常的关注于游戏中的开发,在开发游戏的时候必须考虑到,需要确保这个游戏玩起来是非常舒适的,玩家不会觉得恶心。当然了也要确保这个游戏是非常好玩,而且是容易玩的。我们需要尽可能的让玩家用非常简单的方式来玩VR,更多人使用头戴式VR设备玩游戏,我们也相信VR更容易占领市场。
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当然也需要确保我们有非常精准的控制,《Eagle Flight》的第一个原型中我们会做很多的控制。

刚才谈到让玩家需要有投入感,每个人都试用了VR,同时也会向我们反馈游戏的感受,是否玩起来简单不显得复杂。我们让一些从来不玩游戏的人尝试这个游戏,他们非常喜欢这样的游戏体验。像加拿大的总理,也是来到了我们的展台,我们让他尝试了一下VR的设备,他也非常喜欢打这个游戏,我们请很多人做了这样的尝试。
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在玩《Eagle Flight》的时候,很多都是跟大脑的反应有关。像前面视觉的方向和你的动态。所以控制是非常的重要,这都是由大脑控制的。当你使用手臂,在觉得恶心或者头晕的时候,某一段时间你的大脑会对手或者动作产生一些影响,所以我们希望减少不舒适的感觉。
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现在我们所使用的精准度和互动程度,其实大脑的反应也是最好的,那么其中的一个关卡,可以看到精准度有多高,一开始觉得难度很高,但是非常简单。

VR的副作用或者VR不舒适的原因。第一个是就是视觉,它没有办法跟大脑的系统相协调,你看到和感知的和大脑里感知的内容不协调。因为你看到的跟大脑认为你应该在的情况不一样,所以会觉得头晕或者恶心。在太空或者VR使用的行业里面已经出现了这样的情况。
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那么为什么会有这样的情况?还是因为我们人类在早期,我们去打猎,然后大脑就会辨别,通过你的眼睛所收集的食物的这些信息,然后跟大脑的信息进行平衡,如果大脑觉得这是一个有毒的,但是看上去是很好的东西,其实会引发呕吐的行为,但是大脑认为这是有毒的,会引发呕吐为。
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如果你感觉到移动动作,但是你没有看到这种动作,比如说船上面,但是你在房屋内,虽然船在动,但是你在这内看书,大脑觉得你应该是静止不动,但是身体在动。

还有在太空中,你的内耳没有声音,也没有方向或者声音的变化,耳朵或者大脑无法告诉你,你看到的实际是在大气中的一种移动,这也是为什么很多飞行员都会第一次飞行头晕或者呕吐的状态。
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当帧速比较低的静止,这跟第一个原因非常类似,低桢速,如果你头部稍微动一下,你的视觉停下来,这种桢率是非常低,你眼睛看到认为没动,但是身体感知应该动作很快,这也是一种不协调,你的身体觉得这是有毒的行为,所以就会引发恶心。
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如果你看到很多快速的前进的图像,对于大脑来说,它不喜欢这种动作,尤其是坐一个凳子上但是感知快速前进的图像,你的大脑是不喜欢的。人的眼睛和动物界的眼睛,我们把它叫做周围实景,非常的敏感,对于周围情况的感知。
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内耳仍然也有它的加速器,比如说从0到动作,或者动作到静止,从0到快速的动作,或者从快速的动作变成停止,也会引发一些恶心。
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在这儿关于头晕,有些人头晕程度不一样,还是取决于你的敏感程度,女性更敏感一些,为了保护她的孩子所以她的恶心和敏感度更高。所以说我们发现在这个过程中大脑可能没有预测到我们身体经过这样一堵墙,所以这种情况也会带来不舒服的感觉,也有呕吐感。
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分享一下我们找到的解决方案。

首先我们根据自己的内耳进行研究,利用自己的头部部进行玩游戏在你看周围事物的时候应该保证你的视觉和你的听觉是相匹配的,保证看到的方向和听的声音而保持连贯,而不是二个不同的方向。

如果有机器朝着你走过来,你应该从头部从耳朵都可以看到可以听到。如果向下看的时候,我们知道有2D的表面,可能这样的话不是很好,因为往下看的时候,机器也要往下移动。所以说在游戏里面我们一直是往前飞行,我们希望能够保证在你向上看的时候,是往上移动的,向下看的时候是往下移动,保证能够匹配。
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我们看一下后空翻,我们需要保证能够利用VR做出这种比较舒适的空翻动作,如果从上往下玩这个游戏,需要保证游戏过程中和生活中产生的体验是一样的。
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另外一直往前移动,也就是说移动过程中我们有一种不断向前移动的向量,而且你可以用头部改变移动的方向。你要保证移动过程中不会有任何的延误,也不会有任何的不舒适感,要一直朝着这个方向去移动。比如太空船移动的时候,它的速度就会很快。
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我们选择一个老鹰就是为了能够体验这种飞行的感觉,这和在太空船上的飞行是完全不一样的,我们尽可能玩的过程中降低这种不舒适的感觉。这是我之前说的内耳里面可以检测移动和运动,从0到一定的速度加速过程中我们的耳朵可以感觉到的。
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我们需要保证持续性的移动速度是最佳的。可能有时候会有一些加速,有一些减速。我们建议在玩VR游戏过程中,需要让很多人检验你的游戏,来保证游戏让玩家感到舒适,因为每个人对于不舒适感觉的承受度和敏感性是不一样的。
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我们希望未来能够实现一种瞬间的加速,凭着直觉就进行加速,我们不希望让玩家在游戏过程中感觉晕眩和恶心。关于加速,我们可以看到玩游戏过程中,如果我们翻车的时候,我们需要保证你的速度可以实现一种平衡和调整。你的方向和速度如何去调整?在游戏中,玩家可以看到有很多的物体朝你过来,还有不同的路线可以选择。看这些墙壁,你得到的是加速,我们必须要自己控制速度。

另外我们重新思考碰撞系统,可能很多人问我撞到墙的时候,玩游戏过程中应该直接停止了对吧,如果你撞到墙,世界效果会直接改变,你的头部位置也会改变,你的视觉都会发生改变。假如撞墙之后变得黑暗了,我们可以来停止行动,撞到一个物体之后,视觉系统会说我检测到停止了,这时候耳朵也会有一定的反应。我们在增加这些不同体验,让耳朵可以感知它的运动是停止的。
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关于碰撞系统,从一定的速度降低的时候,就会有一个瞬间变黑的阶段。就是完全出现一种黑屏,这是之前说的颗粒的效果。我们就会检测到你的飞行是撞到某个物体,大脑也会瞬间检测到你碰撞的动作,这就是慢速移动的一个过程,我们保持一段时间的黑屏,然后最终逐渐的呈现出来。

在玩游戏过程中我们是完全的沉浸在其中,看不到自己的鼻子,大脑会把图像中鼻子这个位置自动忽略,因为你的鼻子会一直存在,所以没有必要教育你的鼻子。你的视觉,尽管说看到了鼻子,大脑看到了这样的鼻子,它会自动把它从画面中进行屏蔽。如果看不到鼻子,大脑不知道发生什么事情,这就会导致恶心的感觉呕吐的感觉。我们做的就是在这里把鼻子放在其中。
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在《Eagle Flight》中,因为玩家作为老鹰,它有所谓的鼻子,可以看一下这个图中的标注区域,这样可以创造出一个参考的点,从地面上就可以找到这样的参考点。我们可以感受到自己鼻子的存在,大脑会自动的移动,大脑会检测哪些地方是移动,哪些地方是静止的。

现在我们知道大脑有一定的处理能力,就像CPU一样,你可以做很多事情,但是也是有一定的限制。大脑的处理能力也有一定的限度,我们的视觉体系以及听觉体系都有一定的限度,它们都是和大脑连接起来。
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所以有多个玩家的时候,如果六个玩家,有两个团队我们可以捕捉这些动作,捕捉这些飞行。这样的话你就要去思考我的团队,队友在哪儿?敌人在哪儿?策略是什么?我应该射击某个人还是应该怎么做?大脑是非常忙的。在多个玩家的游戏里面,这种情况更加复杂。我们希望VR具有更加的社交性,大家可以变得更加舒适,可以更好的互动。
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感知世界方面,我们在纹理方面进行了处理,这是游戏中巴黎景象的一个鸟瞰图,我们希望游戏玩起来是舒适更加的真实,我们测试它的纹理细节。如果靠近某些物体太近的时候,大脑就会检测到这种移动。所以说我们在纹理那边把很多东西都去除了,而且在此过程中能够保证游戏它变得更加有乐趣。
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音效能够增加游戏的体验,通过的添加声。移动有时候会产生一些运动中的不舒适感,如果我们能够找到一些不同类型的歌曲来进行播放,就会让大脑相信我们处在一个真实的世界里。现场播放声音听起来似乎不是很逼真,但是VR的装备里面听的非常清晰和逼真。
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谈一下外围视觉,我们在前往看和往边看,所有的视觉效果是不一样。动物王国中的动物们有着不同类型的外围视觉。比如老虎可以检测到很远地方的物体的移动,哪怕是很微妙的这些移动都可以检测到。
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但是老虎的视觉范围没有那么广,比人类视觉范围的广度小一点。你可以看到它的瞳孔非常大,而且很长,这代表它可以感知周围环境范围是比较多的,比人多一点,基本是360度,所以你可以看到可以让它360度的周围视觉,它能够避免被其他的动物所捕食,对他们来讲这是非常重要的视觉功能。那么人类在周围,我们有非常广的视线,又有非常精准的感知能力。 这对于人类早期能够生存下来是非常重要的,所以我们非常关注对于周围环境和眼睛的感知。
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对于VR而言,很多VR设备中都有一个动态包,在游戏中会自动的帮助你遮挡。比如你第一次玩游戏,过几分钟中你就会看不到,所以我们就会把周围的东西挡掉,这是非常自然的过程,对于人眼也是这样。FA赛车的选手,他的眼睛非常狭窄,他不会受到周围的影响。当你玩游戏的时候,我们已经使用了这种动态眼罩的功能。
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还有一件事情我们最近在制作,就是用我们的动态座椅检测它的动作以及运动,这种运动座椅给佩戴VR眼镜玩家的带来舒适程度。
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最后有三件事情需要强调。

首先需要让玩家能够通过头部来操控游戏,这需要将头部的一些动作和游戏中的方向匹配在一起,而且最主要的是考虑匹配哪种VR设备更舒适。第二是将为游戏增加太空场景或者海里的场景,最后则是设计一些新的定位方式。
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“对于玩家,我们不会随便就把一些自己认为好的东西,比如人物、模型、动作,强行让玩家接受,我们会把它给玩家看和体验,比如说这样的空间中,这些不同的旋转场景其实对于玩家来讲感受非常不好,因为大部分人觉得非常的快速,就会头晕和恶心了,像这种情况可以给玩家做一个遮掩视角的眼罩效果,要多站在玩家的角度思考。”

谢谢大家 !

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