从平面到3D，VR内容创作面临什么挑战，谷歌、Oculus又如何去解决
文章相关引用及参考：intel
映维网希望与大家从开发者的角度来探讨为VR创建内容时所遭遇的挑战，从而帮助大家可以更高效，更有效，更协作地创建内容。
（映维网 2018年02月08日）自从虚拟现实重新进入公众视野，并且重新点燃了90年代和21世纪初的《黑客帝国》式幻想以来，时间已经过去了数年时间之久。现在市场上出现了数十种体验VR的设备，而VR平台已经发行了第一批的内VR容。然而，尽管在消费者方面取得了进展，但VR开发者却基本保持不变。厂商已经发布了新的SDK，但开发者为VR创建内容的过程仍然基本相同。尽管我们没有太多地讨论该问题，但这会对内容的质量和数量产生非常大的影响。
今天的文章来自于英特尔黑带软件开发人员Justin L。映维网希望与大家从开发者的角度来探讨为VR创建内容时所遭遇的挑战，从而帮助大家可以更高效，更有效，更协作地创建内容。
1. 3D内容的平面工具
多年来，我们一直使用数字媒体来讲故事，玩游戏，进行培训和沟通。行业已经建立起来，并且已经定义用于创建几乎占据我们生活每一方面的应用程序的方法论。然而，虚拟现实代表着人机交互的不同范式，创造数字媒体内容的许多现有知识和基础并不适用于虚拟现实。
这种变化的根源来源与增加了VR所能提供的第三个空间维度。我们一直都是面对着数字平板屏幕，但现在出现了一个前所未有的全新空间。
新时代已经到来，但我们仍然在使用专为创建平面媒体而设计的工具。事实证明，创建3D媒体内容是完全不同的情况。从平面屏幕转到全景式头显，细节将更加明显，更能触及，更加动态化。心理同样是一个因素，因为VR内容唤起个人空间感和临场感。与世界的交互不再是两个维度，而是三个维度。甚至视觉语言也变得完全不同，诸如“三分构图法”和单一构图这样的技巧需要进行重构。
以下是创建VR内容时遇到的一些常见问题：
- 对于在平面屏幕中的设计，对象在VR中时会显得更大。
- 通常不可见的细节在VR中变得非常明显。例如，VR中的用户可以非常靠近对象，这会显示出对象的低分辨率纹理或缺乏深度。用户同时可以从任意角度浏览对象，包括内容，而这是平面屏幕所完全忽略的一点。
- 硬边物体看起来不仅不自然，而且很危险。
- 用户界面需要完全不同于平面媒体的设计。因此，Photoshop或其他图像编辑软件将不是十分有效。
- 与VR内容和环境的交互需要采用不同的设计，而行业尚未发现真正的最佳实践或进行明确的定义。
- VR设备将用户与世界隔离开来。这意味着当与团队一起审查用于VR的功能或内容时，你难以像平常那样进行自然直接的沟通。
尽管所述的问题在VR中都会立即显现出来，但我们在屏幕上设计时却很容易忽略它们。所有这些都是VR设计师必须进行的“转化”过程，而这需要时间，精力和资源。因此，我们的目标是减少或消除平面到3D的转化，以便我们能够在内容消费的同一空间中设计内容。
2. 我们的流程
如上所述，因为当前内容创作工具主要是为平面界面设计，所以创建VR内容的最大挑战是围绕平面到3D的转化。我们试图尽可能地将我们的设计过程从传统的平面工具转移到3D工具，通过这样的方式来消除相关的转化。由于行业尚未发布专门用于创建专业，产品就绪型内容的3D工具，因此我们必须创造性地思考目前可用的一切。
以下描述了我们当前使用的流程：
我们的VR内容设计流程：纸面构思—VR原型/模型—优化/技术设置
从“纸面”开始仍然是创建初始概念的最快方法。我们每个人都非常熟悉这种方法，纸面构思可以轻松分享交流，并且支持大量的工具。对于我们来说，纸面设计意味着在笔记本上构思草图，为外观和感觉撰写描述，收集参考资料，并制定最初的概念。这就是我们一开始的构思过程。
对于VR体验《Shapesong》中的树之竖琴，我们首先在纸面上构思了这个概念，然后在Tilt Brush中制定具体的布局和大小。
因为用于创建产品就绪型3D内容的工具尚不存在，对于最终创作而言，我们仍然必须依靠其平面对应物。尽管有些工具可以为我们提供一定的帮助，但它们还处于初始阶段，并且尚有很多不足之处。在VR中创建的模型往往有点粗糙，而针对内容创建过程其他部分（操作，动画，UV映射，纹理等）的工具根本就不存在。
所以尽管我们还没有完全在VR中设计内容，但我们正在建立大量的原型，模型和初步构思，这有助于消除平面到3D的转化过程。
我们主要使用的三个工具是Tilt Brush，Blocks和Medium。每个工具都有不同的优点和缺点，可以用来创建特定类型的内容或设计。下面，我们团队的两位团队成员Jarrett Rhodes和Brandon Austin将分享他们使用这些工具的个人经验。
3. 谷歌Tilt Brush（数字艺术家Jarrett Rhodes）
Tilt Brush是为虚拟现实的交互样式探索和概念化流程的好方法。它能够帮助你在虚拟现实中构思概念和可视化元素的位置，线条的应用使得这一切变得就像是素描本。在传统数字工作空间创建它们时，你可以将其导出，并作为帮助你设置asset布局的指导。
3.1 优点
借助Tilt Brush，你很快就可以进行构思设计，感受最终的交互空间。另外，线条的使用令你可以很容易添加说明和提示，告诉新进入场景的用户这个概念将如何运作。这种能力对沟通来说非常有用，因为当某人穿戴头显进入场景时，你难以向其解释具体的意图，而这会在你和用户之间造成隔离。
当涉及一个场景而非单纯一个对象时，动态画笔允许你添加粒子效果，这可以进一步营造场景的整体感觉。动态画笔也会对你在背景中播放的任何音乐作出反应，伴随着音乐带来的脉动，这可以令场景变得更有生气。
3.2 缺点
由于你主要是在使用线条，创建体积可能很困难。我发现的一个好方法是，首先创建一个线框，然后选择一个更宽纹理的笔刷进行填充。然而，这样会花费更多的时间。另外在创建线条时，如果涂多了或者要清理线条，你不能删除线条的某些部分。你必须撤消整一行，然后尝试在下一个或之后的通道中重新创建，这非常耗时。
尽管这个工具为你提供了很多笔刷类型和颜色，但在输出至诸如Maya 等传统数字媒体程序时，导出一个具有许多线型变化的场景可能会弄花场景。但一般来说，使用Tilt Brush是为了将其作为指导，以确保交互项目在VR中应用时能够实现更好的转化效果。
最后，如果你事先不清楚到底要创建什么，你是很难开始着手进行的。就目前而言，你无法导入任何参考图来绕过这个问题，而这是一个相当大的缺点。尽管你可以从社交网络中导入场景，但你不太可能发现自己想要的内容。
3.3 总结
尽管在虚拟现实环境中难以单靠线条来创建一个完整的asset（尤其是如果你事先不知道要创建什么），通过Tilt Brush在虚拟空间内创建概念具有其独特的优势。3D asset或许在2D屏幕上看起来不错，但一旦玩家能够以1：1的比例与它进行交互时，这可能会产生问题。所以，为了更准确的进行比例构思，一个粗略草图将能为你提供非常大的帮助。
4. 谷歌Blocks（数字艺术家Jarrett Rhodes）
通过谷歌Blocks，你可以轻松创建简单的几何体来为VR提供的低建模asset，并且初步构思概念。使用简单形状是一个更简约的方法，用户在创建asset时可以更多地考虑核心设计和结构，而不是关注细节。另外，即便你以前从未在其他3D建模程序中使用过低建模形状，你也可以很快上手Blocks。
4.1 优点
你不仅是在使用简单的几何形状，而且可以使用六个简单的工具：形状，笔划，绘画，修改，抓取和擦除。在创建形状或笔画之前，你可以为其设置面或侧面的数量，包括锥体，三角形，近球形和八角形等等。你也可以单独移动每个形状，或者甚至选择一系列的形状并将其组合在一起。能够分离和编辑单个形状是一个优势，而三轴网格可允许你更加线性地组织和编辑对象。
如果你正在制作低建模asset，Blocks是一个优秀的VR设计工具，因为它的基础就是简单的低建模形状。但是，Blocks并不限于制作简单形状。借助修改工具，你可以添加额外的边缘来完成设计，或者你可以使用笔触工具来弯曲几何形状。修改工具则允许你移动，旋转，缩放和拉伸点，边，面，而这与框建模的工作流类似。低建模意味着当你将作品导出至另一个3D建模程序时，所需的处理很有可能也是“最低的”。
此外，Blocks可是免费哦。
4.2 缺点
如果你希望创建更为详细，能够比拟当代游戏模质量的模型，Blocks可能并不够用。虽然它仍然可以作为一个概念工具来用作更高建模模型的参考，但其他VR设计工具（如Medium）更适合于这样的工作流程。
另一个小缺点是，你不能快速选择你想要使用的工具。你必须从菜单或调色板中选择一个你想要的工具，而不是像其他VR工具那样能够滑动触控板进行选择。即使使用网格可以帮助你进行更精确的编辑，在缺乏网格的情况下，修改形状可能会有点困难，并且在需要进行线性修改时会产生令人尴尬的结果。
4.3 总结
如果你是一名低建模艺术家，Blocks是你理想的工具。它遵循类似的原语工作流程，能够以最小的处理进行导入意味着你可以花费更多的时间来创建asset。不管你的知识如何，你都能很快上手Blocks。虽然在选择工具上可能有点麻烦，但对于一个免费的VR创建工具而言，这已经非常优秀。
5. Oculus Medium（3D艺术家Brandon Austin）
Oculus Medium是在VR环境中生成高质量3D雕塑的快速而直观的方式。试图模仿真实世界雕刻的自然交互系统消除了不灵活的鼠标和键盘命令，以及在2D空间进行抽象花思考的障碍。就典型的工作流程而言，用户一开始需要喷洒粘土块，以形成基本的形式，然后雕刻细节，直到最后粗糙的油漆填充和材料。
5.1 优点
Medium允许你在数分钟内创建基本的形状。握持虚拟雕刻工具，并在1：1的3D空间进行操作意味着asset将具有更自然的外观，而且创建诸如螺旋线或曲线等复杂形状将变得更加容易。这种能力也会导致模型产生更多的“粗略”感，因为即便是微小的手部动作都会对笔刷产生影响。
工作空间的缩放是通过双手靠拢/分开的方式进行，这可以实现精细的调整以及对整个网格的概览。能够在3D环境中自然地走动和查看网格同样具有优势。
内置的材料和绘画工具可以快速迭代不同的颜色和纹理，无需将模型导入至另一个单独的工具。你可以使用多个分辨率级别来制定基本网格，然后对其进行采样并添加详细信息。以高分辨率保存可帮助你轻松地为可重复使用的样本填充对象，如树叶，鳞片甚至皮肤毛孔等等。
Medium提供了多种导出视频，图像和录制的分享工具，这样其他Medium用户也可以欣赏和借鉴你的作品。
5.2 缺点
在使用Medium的时候，我们必须意识到长时间使用VR头显将对眼睛和手臂产生更大的压力。由于这种增加的压力，大多数用户需要进行频繁的休息。
与传统屏幕相比，大多数VR头显的屏幕分辨率将导致更模糊的外观。分辨率对小细节有很大的影响，而且很容易发现小错误。
Medium支持导入参考图像，但设置正面，侧面和顶部的正确参考十分困难。通过从另一个程序导入低建模基本网格来作为“标记”，我们可以稍微缓解这个问题。
用户很容易就会不小心旋转或缩放工作空间，而这有可能会导致一定的问题。将网格分成多个图层有助于对网格进行分割，并且最大限度地减少用户错误的影响。
最后，Medium使用专有的文件格式，但可以在多个分辨率级别作为FBX导出。然而，导出的FBX可能仍然需要在单独的建模程序中进行处理。我发现使用Zbrush中的重建拓扑结构工具效果最好，因为它适合处理大型顶点计数文件，但Maya应该足以满足大多数模型的需求。
5.3 总结
对于将一个粗略的概念呈现一个三维空间，并在其中进行无缝迭代，Medium是一个优秀的工具。由于硬表面建模是一项挑战，所以Maya或3ds Max等传统工具更适合创建机械式模型。对于习惯于物理媒介或使用ZBrush的艺术家来说，这可能是加速创作过程和尝试独特工作流程的下一步。
6. 展望未来
对许多行业来说，拥抱虚拟现实是不可避免的趋势。媒介的力量使得我们能够完全控制我们的环境和内在的一切，并且可以与分隔两地的人们进行自然的交流。一旦媒介成熟，我们将无法忽视VR的力量。我们正在为自己创造数字领域，我们将成为“造物主”。
但这场革命尚未完成，我们仍然需要创建有助于我们建立未来世界的工具。没有它们，我们必须创造性地思考如何利用我们现在拥有的工具，从而帮助我们创建明天将要使用的一切。
业内人士常说，先学走，再学跑。我认为这种情绪也反映了我们当前的状态和虚拟现实本身。作为虚拟探险家，我们正在不断进步，就像我们刚刚从平面媒介的海洋中走到陆地。我们面前是一个全新的数字三维世界，我们才刚刚开始学习如何走路。这一世界拥有无限的可能性，而且这就在地平线之上。现在，我们所要做的就是选择一个方向，然后不断努力向前。
