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Creación de modelos 3D para su uso en el hogar

El Windows Mixed Reality hogar es el punto de partida en el que los usuarios aterrizan antes de iniciar las aplicaciones. Al diseñar la aplicación para auriculares Windows Mixed Reality, use un modelo 3D como iniciador de aplicaciones y coloque vínculos profundos 3D en la Windows Mixed Reality casa. En este artículo se describen las directrices para crear modelos 3D compatibles con la Windows Mixed Reality hogar.

Información general sobre los requisitos de recursos

Al crear modelos 3D para Windows Mixed Reality, hay algunos requisitos que deben cumplir todos los recursos:

  1. Exportación : los recursos se deben entregar en el formato de archivo .glb (binario glTF), .obj o .fbx
  2. Modelado : los recursos deben ser menos de 10 000 triángulos, no tener más de 64 nodos y 32 submedidas por LOD
  3. Materiales : las texturas no pueden ser mayores que 4096 x 4096 y el mapa mip más pequeño no debe ser mayor que 4 en cualquiera de las dimensiones.
  4. Animación : las animaciones no pueden tardar más de 20 minutos a 30 FPS (36 000 fotogramas clave) y deben contener <= 8192 vértices de destino de morph
  5. Optimización : los recursos deben optimizarse mediante WindowsMRAssetConverter. Obligatorio en las versiones <del sistema operativo Windows = 1709* y recomendado en las versiones >del sistema operativo Windows = 1803

Nota:

La aplicación Visor 3D admite diferentes formatos y resoluciones, pero en última instancia convierte los modelos en .glb/glTF antes de mostrarlos en la Mixed Reality inicio.

El resto de este artículo incluye información general detallada de estos requisitos y directrices adicionales para garantizar que los modelos funcionen bien con el Windows Mixed Reality hogar.

Instrucciones detalladas

Exportación de modelos

La Windows Mixed Reality inicio espera que los recursos 3D se entreguen con el formato de archivo .glb con imágenes incrustadas y datos binarios. Glb es la versión binaria del formato glTF, que es un estándar abierto libre de regalías para la entrega de activos 3D mantenida por el grupo Khronos. A medida que glTF evoluciona como un estándar del sector para el contenido 3D interoperable, también lo hará el soporte técnico de Microsoft para el formato en todas las aplicaciones y experiencias de Windows. Si no ha creado un recurso glTF antes de encontrar una lista de exportadores y convertidores admitidos en la página de github del grupo de trabajo glTF.

Directrices de modelado

Windows espera que los recursos se generen mediante las siguientes directrices de modelado para garantizar la compatibilidad con la Mixed Reality experiencia principal. Al modelar en el programa que prefiera, tenga en cuenta las siguientes recomendaciones y limitaciones:

  1. El eje Arriba debe establecerse en "Y".
  2. El recurso debe enfrentarse "hacia delante" hacia el eje Z positivo.
  3. Todos los recursos deben compilarse en el plano de tierra en el origen de la escena (0,0,0)
  4. Las unidades de trabajo deben establecerse en medidores y recursos para que los recursos se puedan crear a escala mundial.
  5. No es necesario combinar todas las mallas, pero se recomienda si tiene como destino dispositivos restringidos de recursos.
  6. Todas las mallas deben compartir un material, con solo un conjunto de texturas que se usa para todo el recurso.
  7. Las VV se deben colocar en una disposición cuadrada en el espacio 0-1. Evite las texturas de mosaico aunque estén permitidas.
  8. No se admiten varias UV
  9. No se admiten materiales de doble cara

Recuentos de triángulos y niveles de detalle (LOD)

El Windows Mixed Reality hogar no admite modelos con más de 10 000 triángulos. Se recomienda que triangula las mallas antes de exportar para asegurarse de que no superen este recuento. Windows MR también admite niveles opcionales de geometría de detalle (LOD) para garantizar una experiencia de alto rendimiento y alta calidad. WindowsMRAssetConverter le ayudará a combinar 3 versiones del modelo en un solo modelo .glb. Windows determina qué LOD se va a mostrar en función de la cantidad de espacio real de pantalla que está ocupando el modelo. Solo se admiten 3 niveles de LOD con los siguientes recuentos de triángulos recomendados:

Nivel de LOD Recuento de triángulos recomendado Número máximo de triángulos
LOD 0 10,000 10,000
LOD 1 5,000 10,000
LOD 2 2 500 caracteres 10,000

Recuentos de nodos y límites de submesh

El Windows Mixed Reality inicio no admite modelos con más de 64 nodos o 32 submedidas por LOD. Los nodos son un concepto de la especificación glTF que define los objetos de la escena. Las submeshes se definen en la matriz de primitivos de la malla del objeto .

Característica Descripción Max Supported Documentación
Nodes Objetos de la escena glTF 64 por LOD Aquí
Submeshes Suma de primitivos en todas las mallas 32 por LOD Aquí

Directrices de material

Las texturas deben prepararse mediante un flujo de trabajo de rugosidad de metal PBR. Comience creando un conjunto completo de texturas como Albedo, Normal, Oclusión, Metalizado y Rugosidad. Windows Mixed Reality admite texturas con resoluciones de hasta 4096x4096, pero se recomienda crear en 512x512. Las texturas deben crearse en resoluciones en múltiplos de 4. Este es un requisito para el formato de compresión aplicado a las texturas en los pasos de exportación descritos a continuación. Al generar mapas mip o una textura, el mip más bajo debe ser un máximo de 4x4.

Tamaño de textura recomendado Tamaño máximo de textura Mip más bajo
512x512 4096x4096 max 4x4

Mapa de Albedo (color base)

Color sin formato sin información de iluminación. Este mapa también contiene la reflectancia y la información difusa de las superficies de metal (blanco en el mapa metálico) y aislador (negro en el mapa metálico), respectivamente.

Normal

Mapa normal de espacio tangente

Mapa de rugosidad

Describe la superficie microsuperficie del objeto. Blanco 1.0 es áspero Negro 0.0 es suave. Este mapa proporciona al recurso el mayor carácter, ya que describe realmente la superficie. Por ejemplo, arañazos, huellas digitales, manchas, suciedad, etc.

Mapa de oclusión ambiente

Mapa de escala de valores que muestra áreas de luz ocluida, que bloquea las reflexiones

Mapa metálico

Indica al sombreador si algo es metal o no. Metal sin procesar = 1,0 blanco No metálico = 0,0 negro. Puede haber valores grises de transición que indiquen algo que cubra el metal sin procesar, como la suciedad, pero en general este mapa solo debe ser blanco y negro.

Optimizaciones

Windows Mixed Reality inicio ofrece una serie de optimizaciones sobre la especificación de glTF principal definida mediante extensiones personalizadas. Estas optimizaciones son necesarias en las versiones <de Windows = 1709 y se recomiendan en las versiones más recientes de Windows. Puede optimizar fácilmente cualquier modelo glTF 2.0 mediante Windows Mixed Reality Asset Converter disponible en GitHub. Esta herramienta realizará el empaquetado y las optimizaciones de textura correctos, como se especifica a continuación. Para el uso general, se recomienda usar WindowsMRAssetConverter, pero si necesita más control sobre la experiencia y desea compilar su propia canalización de optimización, puede consultar la especificación detallada siguiente.

Nota:

Para obtener una lista definitiva de cuáles son las posibilidades para los límites exactos del modelo, consulte el artículo optimización de modelos 3D para su uso en aplicaciones Dynamics 365.

Materiales

Para mejorar el tiempo de carga de recursos en Mixed Reality entornos, Windows MR admite la representación de texturas DDS comprimidas empaquetadas según el esquema de empaquetado de texturas definido en esta sección. Se hace referencia a las texturas DDS mediante la extensión MSFT_texture_dds. La compresión de texturas es muy recomendable.

HoloLens

Las experiencias de realidad mixta basadas en HoloLens esperan que las texturas se empaquetan mediante una configuración de 2 texturas con la siguiente especificación de empaquetado:

glTF (propiedad) Texture Esquema de empaquetado
pbrMetallicRoughness baseColorTexture Rojo (R), verde (G), azul (B)
MSFT_packing_normalRoughnessMetallic normalRoughnessMetallicTexture Normal (RG), Rugosidad (B), Metálico (A)

Al comprimir las texturas de DDS, se espera la siguiente compresión en cada mapa:

Texture Compresión esperada
baseColorTexture, normalRoughnessMetallicTexture BC7

Cascos envolventes (VR)

Las experiencias de Windows Mixed Reality basadas en PC para cascos envolventes (VR) esperan que las texturas se empaquetan mediante una configuración de 3 texturas con la siguiente especificación de empaquetado:

Sistema operativo >Windows = 1803

glTF (propiedad) Texture Esquema de empaquetado
pbrMetallicRoughness baseColorTexture Rojo (R), verde (G), azul (B)
MSFT_packing_occlusionRoughnessMetallic occlusionRoughnessMetallicTexture Oclusión (R), Rugosidad (G), Metálico (B)
MSFT_packing_occlusionRoughnessMetallic normalTexture Normal (RG)

Al comprimir las texturas de DDS, se espera la siguiente compresión en cada mapa:

Texture Compresión esperada
normalTexture BC5
baseColorTexture, occlusionRoughnessMetallicTexture BC7
Sistema operativo <Windows = 1709

glTF (propiedad) Texture Esquema de empaquetado
pbrMetallicRoughness baseColorTexture Rojo (R), verde (G), azul (B)
MSFT_packing_occlusionRoughnessMetallic roughnessMetallicOcclusionTexture Rugosidad (R), Metálico (G), Oclusión (B)
MSFT_packing_occlusionRoughnessMetallic normalTexture Normal (RG)

Al comprimir las texturas de DDS, se espera la siguiente compresión en cada mapa:

Texture Compresión esperada
normalTexture BC5
baseColorTexture, roughnessMetallicOcclusionTexture BC7

Adición de LOSD de malla

Windows MR usa lods de nodo de geometría para representar modelos 3D en diferentes niveles de detalle en función de la cobertura en pantalla. Aunque esta característica técnicamente no es necesaria, se recomienda para todos los recursos. Actualmente, Windows admite 3 niveles de detalle. El LOD predeterminado es 0, que representa la calidad más alta. Otros LOD se numeran secuencialmente, por ejemplo, 1, 2 y se reducen progresivamente en calidad. El convertidor de recursos de Windows Mixed Reality admite la generación de recursos que cumplen esta especificación de LOD al aceptar varios modelos glTF y combinarlos en un solo recurso con niveles de LOD válidos. En la tabla siguiente se describen los destinos de orden y triángulo de LOD esperados:

Nivel de LOD Recuento de triángulos recomendado Número máximo de triángulos
LOD 0 10,000 10,000
LOD 1 5,000 10,000
LOD 2 2 500 caracteres 10,000

Cuando se usan LODs, siempre se especifican 3 niveles de LOD. Los LOD que faltan harán que el modelo no se represente inesperadamente a medida que el sistema LOD cambie al nivel de LOD que falta. glTF 2.0 no admite actualmente los LOD como parte de la especificación principal. Los LOD deben definirse mediante la extensión MSFT_LOD.

Cobertura de pantalla

Los LOD se muestran en Windows Mixed Reality en función de un sistema controlado por el valor de cobertura de pantalla establecido en cada LOD. Los objetos que actualmente consumen una parte mayor del espacio de pantalla se muestran en un nivel de LOD superior. La cobertura de pantalla no forma parte de la especificación principal de glTF 2.0 y debe especificarse mediante MSFT_ScreenCoverage en la sección "extras" de la extensión MSFT_lod.

Nivel de LOD Intervalo recomendado Intervalo predeterminado
LOD 0 100% - 50% 0.5
LOD 1 Menos del 50 % al 20 % 0.2
LOD 2 Por debajo del 20 % - 1 % 0.01
LOD 4 Por debajo del 1% -

Directrices de animación

Nota:

Esta característica se agregó como parte de Windows 10 actualización de abril de 2018. En versiones anteriores de Windows, estas animaciones no se reproducirán, pero se cargarán si se crean según las instrucciones de este artículo.

La casa de realidad mixta admite objetos glTF animados en HoloLens y cascos envolventes (VR). Si desea desencadenar animaciones en el modelo, deberá usar la extensión Mapa de animación en el formato glTF. Esta extensión le permite desencadenar animaciones en el modelo glTF en función de la presencia del usuario en el mundo, por ejemplo, desencadenar una animación cuando el usuario está cerca del objeto o mientras lo está mirando. Si el objeto glTF tiene animaciones, pero no define desencadenadores, las animaciones no se reproducirán. En la sección siguiente se describe un flujo de trabajo para agregar estos desencadenadores a cualquier objeto glTF animado.

Herramientas

En primer lugar, descargue las siguientes herramientas si aún no las tiene. Estas herramientas harán que sea fácil abrir cualquier modelo glTF, obtener una vista previa de él, realizar cambios y guardar de nuevo como glTF o .glb:

  1. Visual Studio Code
  2. GlTF Tools para Visual Studio Code

Apertura y vista previa del modelo

Para empezar, abra el modelo glTF en VSCode arrastrando el archivo .glTF a la ventana del editor. Si tiene un archivo .glb en lugar de un archivo .glTF, puede importarlo a VSCode mediante el complemento glTF Tools que descargó. Vaya a "Ver -> Paleta de comandos" y comience a escribir "glTF" en la paleta de comandos y seleccione "glTF: Importar desde glb", que mostrará un selector de archivos con el que importar un archivo .glb.

Una vez que haya abierto el modelo glTF, debería ver el código JSON en la ventana del editor. También puede obtener una vista previa del modelo en un visor 3D en directo con el haciendo clic con el botón derecho en el nombre de archivo y seleccionando el acceso directo del comando "glTF: Preview 3D Model" en el menú contextual.

Adición de los desencadenadores

Los desencadenadores de animación se agregan a glTF model JSON mediante la extensión Animation Map. La extensión de mapa de animación se documenta públicamente aquí en GitHub (NOTA: THIS IS A DRAFT EXTENSION). Para agregar la extensión al modelo, desplácese hasta el final del archivo glTF en el editor y agregue el bloque "extensionsUsed" y "extensions" al archivo si aún no existen. En la sección "extensionsUsed", agregará una referencia a la extensión "EXT_animation_map" y, en el bloque "extensiones", agregará las asignaciones a las animaciones del modelo.

Como se indica en la especificación , se define lo que desencadena la animación mediante la cadena "semántica" en una lista de "animaciones", que es una matriz de índices de animación. En el ejemplo siguiente hemos especificado la animación que se va a reproducir mientras el usuario mira el objeto:

  "extensionsUsed": [
    "EXT_animation_map"
  ],
  "extensions" : {
      "EXT_animation_map" : {
            "bindings": [
                {
                    "semantic": "GAZE",
                    "animations": [0]
                }
            ]
      }
  }

La siguiente semántica de desencadenadores de animación es compatible con la Windows Mixed Reality inicio.

  • "ALWAYS": bucle constante de una animación
  • "HELD": bucle durante todo el tiempo que se toma un objeto.
  • "GAZE": bucle mientras se mira un objeto
  • "PROXIMITY": bucle mientras un visor está cerca de un objeto
  • "POINTING": bucle mientras un usuario apunta a un objeto

Guardar y exportar

Una vez que haya realizado los cambios en el modelo glTF, puede guardarlo directamente como glTF. También puede hacer clic con el botón derecho en el nombre del archivo en el editor y seleccionar "glTF: Exportar a GLB (archivo binario)" para exportar un archivo .glb.

Restricciones

Las animaciones no pueden tardar más de 20 minutos y no pueden contener más de 36 000 fotogramas clave (20 minutos a 30 FPS). Además, cuando se usan animaciones basadas en destinos morfos no superan los vértices de destino de morph 8192 o menos. Si se superan estos recuentos, el recurso animado no se admitirá en la Windows Mixed Reality casa.

Característica Maximum
Duración 20 minutos
Fotogramas clave 36,000
Morph Target Vertices 8192

Notas de implementación de glTF

Windows MR no admite la volteo de geometría mediante escalas negativas. Es probable que la geometría con escalas negativas genere artefactos visuales.

El recurso glTF DEBE apuntar a la escena predeterminada mediante el atributo de escena que va a representar Windows MR. Además, el cargador glTF de Mr. de Windows antes de la actualización Windows 10 de abril de 2018requiere descriptores de acceso:

  • Debe tener valores mínimos y máximos.
  • El tipo SCALAR debe ser componentType UNSIGNED_SHORT (5123) o UNSIGNED_INT (5125).
  • El tipo VEC2 y VEC3 deben ser componentType FLOAT (5126).

Las siguientes propiedades de material se usan desde la especificación principal de glTF 2.0, pero no son necesarias:

  • baseColorFactor, metallicFactor, roughnessFactor
  • baseColorTexture: debe apuntar a una textura almacenada en dds.
  • emissiveTexture: debe apuntar a una textura almacenada en dds.
  • emissiveFactor
  • alphaMode

Las siguientes propiedades de material se omiten de la especificación principal:

  • Todas las VV múltiples
  • metalRoughnessTexture: en su lugar, debe usar el empaquetado de texturas optimizado para Microsoft definido a continuación.
  • normalTexture: en su lugar, debe usar el empaquetado de texturas optimizado para Microsoft definido a continuación.
  • normalScale
  • occlusionTexture: en su lugar, debe usar el empaquetado de texturas optimizado para Microsoft definido a continuación.
  • occlusionStrength

Windows MR no admite líneas y puntos del modo primitivo.

Solo se admite un único atributo de vértice UV.

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