躲不过的大坑——谈谈VR游戏的镜头问题

发表于2016-08-31
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  文:李品先
  2016年,被许多人称为VR元年,用虚拟现实技术做游戏,成了当下的热门话题。然而我在VR游戏的实际开发过程中,却遇到许多之前从未见过的新问题。即便在家用机、掌机、手机等不同平台上都开发过游戏,但从未像VR游戏那样,遇到如此多的棘手问题。
  在这些问题中,镜头设置无疑是坑最大,同时也无法绕过的问题。我把在VR项目的制作过程中遇到过的镜头问题,以及尝试解决这些问题的方法做了记录,选择其中比较典型的问题,与各位分享。


一、策划的苦恼:对镜头失控
  暂且放下用户体验,先说一说VR技术对游戏制作者带来的痛苦。
  因为VR视野全包覆等硬件特性,导致VR游戏中的镜头具有与其他平台不同的几个特点
  1、镜头控制权转移
  2、FOV与玩家视野合并
  3、视觉关注区域减小
  4、游戏边界消失
  这些特点直接造成了下文中的各个问题。首当其冲的是镜头控制权,这也是作为游戏设计者最为痛苦的一件事。


  在传统的3D游戏制作过程中,设计者对于游戏的镜头具有绝对的把控权。设计者可以设定镜头的位置、FOV、位移的限制范围,必要时,设计者可以决定玩家该看哪个方向。可以说,玩家所见的内容,全都掌握在设计者手中。玩家对镜头的控制,取决于设计者愿意放手多少权力。最直接的例子就是,当游戏进入Cut Scene过场动画时,游戏镜头可以自然切换为电影镜头,设计者可以像导演一样根据分镜脚本分配游戏镜头。
  然而到了VR,一切都变了。镜头的控制权被玩家夺走。
  在VR游戏中,玩家可以通过头戴显示器的定位追踪功能,决定游戏世界中的镜头角度。换成简单的说法,就是玩家想看哪里就能看哪里。这是VR游戏的共有特性,在其他平台则几乎不存在。上面过场动画的例子,就完全不能适用于VR,因为导演无法决定观众的视线能否停在他希望看到的东西上。

Figure 1在VR短片《Lost》中,导演使用萤火虫引导玩家视线方向

  当镜头控制权被剥夺后,设计者开始尝试夺回这个曾经拥有了几十年的东西,然而最终都失败了。对于这一问题,我作为设计者,尝试更换思路——
  正视镜头控制权的转移,想尽办法讨好镜头的新主人,吸引(而不是强迫)他们看应该看的地方。

二、VR症候群之头晕目眩
  头晕,是VR用户最普遍的负面反馈。几乎所有的VR制作者都会面临这样的问题,我的项目也不例外。不要说没有VR经验的路人,即便是身经百战的开发成员,有时候也会被自己的游戏晕得吃不下饭。
  目前已经有大量的开发者分享了自己对VR晕动症的分析文章。比较公认的看法,是认为人类大脑的前庭系统,来不及处理眼睛所看到的画面变化。因为VR设备眼睛全包覆的特点,使得玩家的视觉信息全部来自虚拟世界,但知觉则仍然处在现实世界之中。当视觉信息剧烈变化时,眼睛提醒大脑应对此做出处理;与此同时身体却没有获取这些信息,通知大脑不要做什么反应。两个矛盾的信息请求,造成了头晕的结果。
  简而言之,晕动症就是头动了,画面却没动;或者反过来,画面动了,身体却没动。


  在我们的项目开发过程中就遇到过这样的问题。我们希望做一个主视角的跑酷游戏,并且按照传统游戏的方法设置了镜头的移动速度和操作。输入设备是传统手柄,而不是体感设备,这造成了之后的不良反应。
  用户在开始游戏之后,只要推动手柄上的模拟摇杆,就能高速移动镜头,像普通跑酷游戏那样。当速度起来之后,玩家身体还处在舒适地坐姿,但游戏世界中的信息却不断告诉玩家你正在快速移动。几乎所有第一次尝试这个VR跑酷的用户,都给出了头晕的反馈。
 游戏中还有另一个对镜头的操作方式,在传统游戏设计中几乎是铁律,即用右摇杆控制镜头的转动,帮助玩家快速转向。这一尝试最终得到了比高速移动镜头更加糟糕的结果,连我自己都差点吐了。
  这些事实证明,传统的主视角镜头控制方式,在VR中完全不起效,并且会造成严重后果。

Figure 2 《神庙逃亡VR》就是一款让人玩吐了的跑酷VR游戏

  之后我们对镜头的操作进行了一系列改进,稍微减缓了晕动的不良反应——
  1、 大幅降低镜头移动速度。
  将镜头的移动速度降到了3米/秒以下。在目前没有更好硬件支持的情况下,尽量不要设计需要快速移动的游戏玩法。
  2、分段式转动角度
  不设计需要玩家频繁转头的玩法。如果需要转向,使用一段一段固定角度的转向方式,并且用渐入等效果缓和切换时的突兀感。
  3、禁止翻滚和旋转动作
  镜头角度全部依靠头部转动控制,不用翻滚这类剧烈的镜头转动动作。
  4、降低静止与运动的切换频率
  一会走一会停,再加上画面反馈的延迟,非常容易造成晕动。所以在玩法设计上,尽量让玩家在某一种状态上保持比较长的时间,不要走走停停。

Figure 3 为了解决晕动,《EVE:Valkyrie》使用相对较慢的移动速度和较长的转向半径

  目前因为VR硬件技术的限制,还没有办法完全消除晕动症。但相比部分早期的VRDemo,现在的设计者已经可以纯熟地规避一些设计陷阱。从最早的核心玩法确立阶段,到设置镜头,都尽量避免产生晕动。

三、VR症候群之颈部酸痛
  在VR项目的调试过程中,另一个普遍的问题,就是头颈酸。不少玩家反映,他们为了看某个重要的物件或者信息时,会保持某个姿势一段时间,头颈非常吃力,时间一长就脖子酸。
  之前列举VR游戏的镜头特点时已经说过,VR全景显示看似解放了玩家的眼睛,实际上视野的有效关注的区域反而变小了。玩家能够舒服看的区域非常小,远不是360°全景那么美好。头颈酸痛的原因,主要是游戏重要信息显示在舒适范围之外,为了看到这些信息,玩家的头颈不得不做出难受的动作。
  做个简单的比较。一个手游玩家,可以低头玩、抬头玩、站着玩、坐着玩、躺着玩、瘫着玩……只要他移动手机,就能保持颈部舒适,什么姿势都能玩,而游戏中的镜头设置对他没有影响。
  到了电脑或主机玩家,就有点累,玩家必须将视线保持在能看到显示屏的位置。不过东西是死的,人是活的,只要调整显示器位置,瘫坐在沙发上玩也不是难事。
  最后是VR玩家,这下完蛋了。显示器是戴在头上的,与头部的相对位置是固定的,玩家无法更改。头只要一动,镜头就会随之转动。如果像葛优那样玩VR游戏,除了天花板什么都看不到。

Figure 4 “京瘫”只适合玩手游,却不能玩VR

  因为这一特性,必须保证玩家在舒适姿势的状态下,能够看到所有重要的游戏信息。以往将UI信息放在四角的设计方式,在这里就不起作用。如果这样设计,玩家就会频繁转动头部,造成疲劳。
  我曾经制作一款VR的扑克游戏,就犯过这样的错误。玩家的手牌是扑克游戏中非常重要的信息。为了追求真实的临场感,把扑克牌放在离镜头比较近的桌面上,就跟现实中一样。
  这时问题出现了,因为VR设备的显示屏和眼睛之间有间隔,所以玩家的余光会被间隔遮住,无法像现实中那样瞟一眼就能看到眼皮底下的东西。玩家为了看清下方的扑克牌,必须低下头,保持下巴贴着前胸的状态。这是一种非常难受的姿势,而偏偏这个操作又非常频繁,造成体验非常糟糕。


  为了解决这个问题,我找到了其他VR游戏制作者分享的资料。经过许多设计者的摸索,总结出一套数据,用来界定玩家可以接受的头部转动范围。
  与传统游戏不同,因为VR游戏的可视范围更接近真实人眼,因此游戏镜头的FOV也要设置地大一点,一般在96°到114°之间。而有效的视线范围,则在中心左右60°的范围之内。换句话说,玩家玩VR游戏时,可接受的摇头角度是左右各30°。超过这个角度,头颈就会感到不适。
  同理,抬头和低头也有一个角度范围,且比摇头更小。玩家可接受的仰角不超过25°,俯角一般不要超过15°,最大不超过30°。因为生理结构的原因,低头会比抬头难受很多。


  知道身体可接受的转动范围,就可以很好地控制镜头中看到物件的位置。我们把与玩家会产生互动的物件,还有常用的UI控件,尽量放在可接受的范围之内。扑克牌的位置离镜头变得更远,同时稍稍降低了镜头的高度,这样在玩家注视扑克牌的时候,只需要稍微点一点头,不用再像过去那样做出别扭的动作。

四、玩家的困惑:我怎么变矮了?
  还有一个令人意想不到的问题是,玩家在进入VR世界之后,突然觉得自己变高了或者变矮了,最极端的体验是觉得自己进入了小人国或巨人国。这个问题其实在传统游戏中一直存在,但在VR世界中突然被放大了。罪魁祸首就是镜头的位置。
  在传统游戏中,存在着清晰的游戏边界——显示器的边框。玩家可以很清楚的找到虚拟世界与现实世界的边界。在边框之内的世界是属于游戏的,应该使用虚拟世界的坐标。而边框外的世界是现实的,应该用眼睛来衡量尺寸。
  但是VR游戏的边界模糊了。假设世界上出现了足够先进的VR设备,画面足以乱真,响应足够快,让人感觉不出现实世界的差异,那么游戏世界的边界就有可能消失。但这并不一定是一件好事。边界的存在,可以提醒玩家虚拟世界与现实世界的差异。但如果边界消失,玩家可能会落入虚拟世界,误认为自己生活在真实之中。最极端的状况,就是《黑客帝国》中描绘的矩阵世界。

Figure 5 HTC Vive通过线框提示玩家边界的存在

  因为边界被弱化,使得游戏的尺寸比例,必须靠玩家的眼睛和经验来建立。这时候如果没有明确的参照物,就有可能造成对比例的认知偏差。小人国的问题就这样出现了。
  试想如果设计者把镜头放到正常身高的一半,玩家进入游戏后,并不会像传统游戏那样认为这是透过一个低位镜头看到的画面,而是会凭直觉认为这个镜头就是自己的眼睛,视平线的位置就是只有这么高。然后他观察周围的世界,会觉得周围的物件都比现实中要高一倍。如果不是这些东西变大了,那就是自己变小了。
  VR游戏中,玩家的对镜头的高度非常敏感。只要镜头没有设置在正常的高度位置,都会让玩家觉得这个世界的尺寸跟现实不一样。
  为解决这个问题,我的方法是——帮助玩家建立参照体系。
  在游戏中放置一个参照物,然后根据参照物的高度设置镜头高度,可以帮助玩家快速认知虚拟世界中的尺寸比例。参照物可以是各种形式——
  ·  现实中常见的物件
  ·  正常身高的人类
  ·  带有刻度的贴图
  比如在游戏中放置一个普通NPC,然后把镜头高度调到与角色眼睛等高。这样玩家进入游戏后,会发现自己的身高和一个普通人一样,那他就可以以这个人作为参照,对比周围世界,迅速建立尺寸坐标。

Figure 6 《EVE:Gunjack》的座舱很好地帮助玩家认识游戏世界的尺寸比例

  有时候,镜头高度的偏差并不完全是坏事。设计者可以利用VR镜头的这一特性,制造一些传统游戏达不到的特殊效果。
  比如我们在制作一个策略游戏玩法的时候,故意将镜头位置提得很高。这样玩家进入游戏后,会发觉自己是在用俯视的角度看游戏世界,游戏中的角色都变得非常小。这样的镜头设置,产生了一种微妙效果——玩家觉得自己就是上帝,而游戏中的角色变成了玩具。这种玩具效果,是传统游戏中很难达到的。
  善用镜头高度,可以营造出非常奇妙的游戏体验。

Figure 7《Airmech》中较高的镜头营造出玩具机器人大战的效果

  经过这段时间的实际开发,我越来越体会到,虚拟现实技术将要改变传统经典的游戏设计理论。因为硬件技术的不同,使得玩家的使用体验完全不一样,也让设计者必须重新思考游戏的设计方法。
  本文中所列举的几个关于镜头设计的问题,仅仅是短短的VR项目开发过程中总结出来的一部分经验。其实VR游戏所遇到的问题还不止这些,其他的经典设计理论也正在遭受着VR的挑战,比如传统的UI设计,如果有机会,也可以与各位读者分享。
  面对VR的大潮,希望每一个想要投入其中的设计者,都能够转变思维定式,从硬件的特性出发,找到合适的设计方法。
  (本文出品自:VR新观察)

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