Kenyamanan
Selama tampilan alami, sistem visual manusia bergantung pada beberapa sumber informasi, atau "iseng," untuk menafsirkan bentuk 3D dan posisi relatif objek. Beberapa iseng hanya mengandalkan satu mata, atau istik monokular, termasuk:
Isti lain mengandalkan kedua mata, atau isti teropong, dan meliputi:
- Vergence - pada dasarnya rotasi relatif mata yang diperlukan untuk melihat objek
- Disparitas teropong - pola perbedaan antara proyeksi adegan di bagian belakang kedua mata
Untuk memastikan kenyamanan maksimum pada tampilan yang dipasang di kepala, penting untuk membuat dan menyajikan konten dengan cara yang menimpa isyarat di dunia alami. Dari perspektif fisik, penting juga untuk merancang konten yang tidak memerlukan gerakan melelahkan leher atau lengan. Dalam artikel ini, kita akan membahas pertimbangan utama yang perlu diingat untuk mencapai tujuan ini.
Konflik vergence-accommodation
Untuk melihat objek dengan jelas, manusia harus mengakomodasi, atau menyesuaikan fokus mata mereka, ke jarak objek. Pada saat yang sama, rotasi kedua mata harus bertemu dengan jarak objek untuk menghindari melihat gambar ganda. Dalam pemandangan alam, vergence dan akomodasi ditautkan. Ketika Anda melihat sesuatu yang dekat, misalnya, rumah terbang dekat hidung Anda, mata Anda melintasi dan mengakomodasi ke titik dekat. Sebaliknya, jika Anda melihat sesuatu pada tak terbatas optik (kira-kira mulai dari 6 m atau lebih jauh untuk penglihatan normal), garis pandang mata Anda menjadi paralel dan lensa mata Anda mengakomodasi ke tak terbatas.
Di sebagian besar tampilan yang dipasang di kepala, pengguna akan selalu mengakomodasi jarak fokus tampilan untuk mendapatkan gambar yang tajam, tetapi bertemu dengan jarak objek yang menarik untuk mendapatkan satu gambar. Ketika pengguna mengakomodasi dan bertemu ke jarak yang berbeda, hubungan alami antara kedua iseng rusak, yang menyebabkan ketidaknyamanan atau kelelahan visual.
Panduan untuk perangkat holografik
Tampilan HoloLens diperbaiki pada jarak optik sekitar 2,0 m jauhnya dari pengguna. Pengguna harus selalu mengakomodasi hampir 2,0 m untuk mempertahankan gambar yang jelas di perangkat. Pengembang aplikasi dapat memandu di mana mata pengguna bertemu dengan menempatkan konten dan hologram di berbagai kedalaman. Ketidaknyamanan dari konflik akomodasi vergensi dapat dihindari atau diminimalkan dengan menjaga konten di mana pengguna bertemu sedekat mungkin hingga 2,0 m. Misalnya, dalam adegan dengan banyak kedalaman, tempatkan area yang menarik mendekati 2,0 m dari pengguna jika memungkinkan. Ketika konten tidak dapat ditempatkan mendekati 2,0 m, ketidaknyamanan dari konflik akomodasi vergensi adalah yang terbesar ketika tatapan pengguna beralih bolak-balik antara jarak yang berbeda. Dengan kata lain, jauh lebih nyaman untuk melihat hologram stasium yang tetap berjarak 50 cm daripada melihat hologram 50 cm jauhnya yang bergerak ke arah dan menjauh dari Anda dari waktu ke waktu.
Jarak optimal untuk menempatkan hologram dari pengguna
Praktik terbaik untuk HoloLens (generasi ke-1) dan HoloLens 2
Untuk kenyamanan maksimum, zona optimal untuk penempatan hologram adalah antara 1,25 m dan 5 m. Dalam setiap kasus, desainer harus mencoba menyusun adegan konten untuk mendorong pengguna berinteraksi 1 m atau lebih jauh dari konten (misalnya, menyesuaikan ukuran konten dan parameter penempatan default).
Meskipun konten terkadang perlu ditampilkan lebih dekat dari 1 m, kami sarankan untuk tidak pernah menyajikan hologram lebih dari 40 cm. Dengan demikian, kami sarankan untuk mulai memudarkan konten pada 40 cm dan menempatkan bidang kliping penyajian pada 30 cm untuk menghindari objek yang lebih dekat.
Objek yang bergerak secara mendalam lebih mungkin daripada objek stasensi untuk menghasilkan ketidaknyamanan karena konflik vergensi-akomodasi. Demikian pula, mengharuskan pengguna untuk beralih dengan cepat antara fokus dekat dan fokus jauh (misalnya, karena hologram pop-up yang membutuhkan interaksi langsung) dapat menyebabkan ketidaknyamanan dan kelelahan visual. Perawatan ekstra harus dilakukan untuk meminimalkan seberapa sering pengguna: melihat konten yang bergerak secara mendalam; atau dengan cepat mengalihkan fokus antara hologram dekat dan jauh.
Pertimbangan lain untuk jarak HoloLens 2 dan interaksi dekat
Saat merancang konten untuk interaksi langsung (dekat) di HoloLens 2, atau dalam aplikasi apa pun di mana konten harus ditempatkan lebih dekat dari 1 m, perawatan ekstra harus dilakukan untuk memastikan kenyamanan pengguna. Kemungkinan ketidaknyamanan karena konflik akomodasi vergensi meningkat secara eksponensial dengan mengurangi jarak pandang. Selain itu, pengguna mungkin mengalami peningkatan kekaburan saat melihat konten pada jarak interaksi dekat, jadi kami sarankan menguji konten yang dirender baik di dalam zona penempatan hologram optimal dan lebih dekat (kurang dari 1,0 m ke bidang kliping) untuk memastikannya tetap jelas dan nyaman untuk dilihat.
Sebaiknya buat "anggaran kedalaman" untuk aplikasi berdasarkan jumlah waktu pengguna diharapkan untuk melihat konten yang mendekati (kurang dari 1,0 m) dan bergerak secara mendalam. Contohnya adalah menghindari menempatkan pengguna dalam situasi tersebut lebih dari 25% dari waktu. Jika anggaran kedalaman terlampaui, kami sarankan pengujian pengguna yang cermat untuk memastikannya tetap menjadi pengalaman yang nyaman.
Secara umum, kami juga merekomendasikan pengujian yang cermat untuk memastikan persyaratan interaksi apa pun (misalnya, kecepatan gerakan, keterjangkauan, dll.) pada jarak interaksi dekat tetap nyaman bagi pengguna.
Panduan untuk perangkat imersif
Untuk perangkat imersif, panduan dan praktik terbaik untuk HoloLens masih berlaku, tetapi nilai spesifik untuk Zona Kenyamanan digeser tergantung pada jarak fokus ke layar. Secara umum, jarak fokus ke tampilan ini antara 1,25m-2,5m. Jika ragu, hindari penyajian objek yang menarik terlalu dekat dengan pengguna dan sebaliknya cobalah untuk menyimpan sebagian besar konten 1 m atau lebih jauh.
Jarak interupiller dan offset vertikal
Saat melihat konten digital pada tampilan yang dipasang di kepala (HMD), posisi mata penampil berdasarkan posisi tampilan konten digital sangat penting. Secara khusus, jarak interpupillary (IPD) dan offset vertikal (VO) penting untuk tampilan konten digital yang nyaman dalam HMD.
IPD mengacu pada jarak antara pupil, atau pusat, dari mata seseorang. VO mengacu pada potensi offset vertikal konten digital yang ditunjukkan ke setiap mata relatif terhadap sumbu horizontal mata penampil (terutama, ini TIDAK sama dengan offset horizontal, atau disparitas teropong). Salah mencocokkan salah satu atau kedua faktor ini dengan pengguna individu dapat memperburuk efek ketidaknyamanan yang disebabkan oleh konflik akomodasi vergensi, tetapi bahkan dapat menyebabkan ketidaknyamanan ketika konflik V-A diminimalkan (misalnya, untuk konten yang ditampilkan pada jarak fokus 2,0-m HoloLens).
Panduan untuk perangkat holografik
HoloLens (generasi ke-1)
Untuk HoloLens (generasi ke-1), IPD diperkirakan dan diatur selama kalibrasi perangkat. Agar pengguna baru ke perangkat yang sudah disiapkan, kalibrasi harus dijalankan atau IPD harus diatur secara manual. VO tergantung sepenuhnya pada perangkat yang pas. Secara khusus, untuk meminimalkan VO, perangkat perlu beristirahat di kepala pengguna sedih sehingga layar rata dengan sumbu matanya.
HoloLens 2
Untuk HoloLens 2, IPD diperkirakan dan diatur selama kalibrasi mata/perangkat. Agar pengguna baru ke perangkat yang sudah disiapkan, kalibrasi harus dijalankan untuk memastikan IPD diatur dengan benar. VO diperkirakan secara otomatis dalam HoloLens 2.
Panduan untuk perangkat imersif
Windows Mixed Reality HMD imersif tidak memiliki kalibrasi otomatis untuk IPD atau VO. IPD dapat diatur secara manual dalam perangkat lunak (di bawah pengaturan portal Mixed Reality, lihat kalibrasi), atau beberapa HMD memiliki penggeser mekanis yang memungkinkan pengguna untuk menyesuaikan penspasian lensa ke posisi nyaman yang kira-kira cocok dengan IPD mereka.
Laju penyajian
Aplikasi realitas campuran unik karena pengguna dapat bergerak bebas di dunia dan berinteraksi dengan konten virtual seperti seolah-olah mereka adalah objek nyata. Untuk mempertahankan kesan ini, sangat penting untuk merender hologram sehingga mereka tampak stabil di dunia dan menghidupkan dengan lancar. Penyajian minimal 60 bingkai per detik (FPS) membantu mencapai tujuan ini. Ada beberapa perangkat Mixed Reality yang mendukung penyajian pada framerate yang lebih tinggi dari 60 FPS dan untuk perangkat ini disarankan untuk merender pada framerate yang lebih tinggi untuk memberikan pengalaman pengguna yang optimal.
Menyelam lebih dalam
Untuk menggambar hologram agar terlihat, seperti stabil di dunia nyata atau virtual, aplikasi perlu merender gambar dari posisi pengguna. Karena penyajian gambar membutuhkan waktu, HoloLens dan perangkat Windows Mixed Reality lainnya memprediksi di mana kepala pengguna akan menjadi ketika gambar ditampilkan di layar. Algoritma prediksi ini adalah perkiraan. Windows Mixed Reality algoritma dan perangkat keras menyesuaikan gambar yang dirender untuk mempertanggungjawabkan perbedaan antara posisi kepala yang diprediksi dan posisi kepala yang sebenarnya. Proses ini membuat gambar yang dilihat oleh pengguna muncul seolah-olah dirender dari lokasi yang benar, dan hologram terasa stabil. Pembaruan berfungsi paling baik untuk perubahan kecil dalam posisi kepala, dan mereka tidak dapat sepenuhnya mempertimbangan beberapa perbedaan gambar yang dirender, seperti yang disebabkan oleh paralaks gerakan.
Dengan merender pada kecepatan bingkai minimum 60 FPS, Anda melakukan dua hal untuk membantu membuat hologram yang stabil:
- Mengurangi penampilan judder, yang ditandai dengan gerakan yang tidak merata dan gambar ganda. Gerakan hologram yang lebih cepat dan tingkat render yang lebih rendah dikaitkan dengan judder yang lebih jelas. Oleh karena itu, berusaha untuk selalu mempertahankan 60 FPS (atau laju render maksimum perangkat Anda) akan membantu menghindari judder untuk memindahkan hologram.
- Meminimalkan latensi keseluruhan. Dalam mesin dengan utas game dan utas render yang berjalan di lockstep, berjalan pada 30FPS dapat menambahkan 33,3 ms latensi ekstra. Dengan mengurangi latensi, ini mengurangi kesalahan prediksi, dan meningkatkan stabilitas hologram.
Analisis Performa
Ada berbagai alat yang dapat digunakan untuk menjadi tolok ukur kecepatan bingkai aplikasi Anda seperti:
- GPUView
- Debugger Grafis Visual Studio
- Profiler dibangun ke dalam mesin 3D seperti Frame Debugger di Unity
Gerakan mandiri dan lokomotion pengguna
Satu-satunya batasan adalah ukuran ruang fisik Anda; jika Anda ingin mengizinkan pengguna untuk bergerak lebih jauh di lingkungan virtual daripada yang mereka bisa di kamar nyata mereka, maka bentuk gerakan virtual murni harus diimplementasikan. Namun, gerakan virtual berkelanjutan yang tidak cocok dengan gerakan fisik nyata pengguna sering kali dapat menginduksi penyakit gerakan. Hasil ini karena isjin visual untuk gerakan diri dari dunia virtual yang bertentangan dengan istiadat vestibular untuk gerakan diri yang berasal dari dunia nyata.
Untungnya, ada tips untuk menerapkan locomotion pengguna yang dapat membantu menghindari masalah:
- Selalu menempatkan pengguna dalam kendali gerakan mereka; gerakan diri yang tidak terduga bermasalah
- Manusia sensitif terhadap arah gravitasi. Oleh karena itu, gerakan vertikal yang tidak dimulai pengguna terutama harus dihindari.
Panduan untuk perangkat holografik
Salah satu metode untuk memungkinkan pengguna pindah ke lokasi lain di lingkungan virtual yang besar adalah dengan memberikan kesan mereka memindahkan objek kecil di adegan. Efek ini dapat dicapai sebagai berikut:
- Sediakan antarmuka tempat pengguna dapat memilih tempat di lingkungan virtual tempat mereka ingin pindah.
- Setelah pemilihan, susutkan adegan yang dirender ke disk di sekitar tempat yang diinginkan.
- Sambil memilih tempat, izinkan pengguna untuk memindahkannya seolah-olah itu adalah objek kecil. Pengguna kemudian dapat memindahkan pilihan dekat dengan kaki mereka.
- Setelah penghapusan, lanjutkan penyajian seluruh adegan.
Panduan untuk perangkat imersif
Pendekatan perangkat holografik sebelumnya tidak berfungsi juga di perangkat imersif karena mengharuskan aplikasi untuk merender kekosongan hitam besar atau lingkungan default lain saat memindahkan "disk." Perawatan ini mengganggu rasa pencelupan seseorang. Salah satu trik untuk locomotion pengguna dalam headset imersif adalah pendekatan "blink". Implementasi ini memberi pengguna kontrol atas gerakan mereka dan memberikan kesan gerakan singkat, tetapi membuatnya sangat singkat sehingga pengguna cenderung tidak merasa terdisorientasi oleh gerakan diri yang murni virtual:
- Sediakan antarmuka tempat pengguna dapat memilih tempat di lingkungan virtual tempat mereka ingin pindah.
- Setelah seleksi, mulai gerakan simulasi cepat (100 m/dtk) menuju lokasi tersebut sambil dengan cepat memudar dari penyajian.
- Pudarkan penyajian kembali setelah menyelesaikan terjemahan.
Tampilan head-up
Dalam video game first-person-shooter, heads-up display (HUD) terus-menerus menyajikan informasi seperti kesehatan pemain, peta mini, dan inventori langsung di layar. HUD bekerja dengan baik untuk menjaga pemain tetap mendapat informasi tanpa mengganggu pengalaman gameplay. Dalam pengalaman realitas campuran, HUD memiliki potensi untuk menyebabkan ketidaknyamanan yang signifikan dan harus disesuaikan dengan konteks yang lebih imersif. Secara khusus, HUD yang dikunci kaku ke orientasi kepala pengguna cenderung menghasilkan ketidaknyamanan. Jika aplikasi memerlukan HUD, kami merekomendasikan penguncian tubuh daripada penguncian kepala. Perawatan ini dapat diimplementasikan sebagai serangkaian tampilan yang segera diterjemahkan dengan pengguna, tetapi tidak berputar dengan kepala pengguna sampai ambang rotasi tercapai. Setelah rotasi tersebut tercapai, HUD dapat bereorientasi untuk menyajikan informasi dalam bidang tampilan pengguna. Hindari menerapkan rotasi dan terjemahan HUD 1:1 berdasarkan gerakan kepala pengguna.
Legibilitas teks
Legibilitas teks yang optimal dapat membantu mengurangi ketegangan mata dan menjaga kenyamanan pengguna, terutama dalam aplikasi atau skenario yang mengharuskan pengguna membaca saat menggunakan HMD. Legibilitas teks tergantung pada berbagai faktor termasuk:
- Menampilkan properti seperti kepadatan piksel, kecerahan, dan kontras.
- Properti lensa seperti aberasi kromatik
- Properti teks/font seperti bobot, spasi, serif, dan warna font/latar belakang.
Secara umum, sebaiknya uji aplikasi tertentu untuk legibilitas dan membuat ukuran font sebesar mungkin untuk pengalaman yang nyaman. Anda dapat menemukan panduan yang lebih rinci untuk perangkat holografi dan imersif di halaman Tipografi dan Teks di Unity kami.
Pertimbangan bingkai holografik
Untuk pengalaman realitas campuran dengan objek besar atau banyak objek, sangat penting untuk mempertimbangkan berapa banyak gerakan kepala dan leher yang diperlukan untuk berinteraksi dengan konten. Pengalaman dapat dibagi menjadi tiga kategori dalam hal gerakan kepala:
- Horizontal (sisi ke sisi)
- Vertikal (atas dan bawah)
- Imersif (horizontal dan vertikal)
Jika memungkinkan, batasi sebagian besar interaksi ke kategori horizontal atau vertikal, idealnya dengan sebagian besar pengalaman yang terjadi di tengah bingkai holografik saat kepala pengguna berada dalam posisi netral. Hindari interaksi yang menyebabkan pengguna terus memindahkan tampilan mereka ke posisi kepala yang tidak wajar (misalnya, selalu mencari untuk mengakses interaksi menu utama).
Wilayah optimal untuk konten adalah 0 derajat hingga 35 derajat di bawah cakrawala
Pergerakan kepala horizontal lebih untuk interaksi yang sering, sementara gerakan vertikal harus dicadangkan untuk peristiwa yang tidak biasa. Misalnya, pengalaman yang melibatkan garis waktu horizontal yang panjang harus membatasi pergerakan kepala vertikal untuk interaksi (seperti melihat ke bawah pada menu).
Pertimbangkan untuk mendorong gerakan seluruh tubuh, bukan hanya gerakan kepala, dengan menempatkan objek di sekitar ruang pengguna. Pengalaman dengan objek bergerak atau objek besar harus memberikan perhatian khusus pada gerakan kepala, terutama di mana mereka membutuhkan gerakan yang sering di sepanjang sumbu horizontal dan vertikal.
Arah tatapan
Untuk menghindari ketegangan mata dan leher, kandungan harus dirancang sehingga gerakan mata dan leher yang berlebihan dihindari.
- Hindari sudut tatapan lebih dari 10 derajat di atas cakrawala (gerakan vertikal)
- Hindari sudut tatapan lebih dari 60 derajat di bawah cakrawala (gerakan vertikal)
- Hindari rotasi leher lebih dari 45 derajat di luar tengah (gerakan horizontal)
Sudut tatapan optimal (istirahat) dianggap antara 10-20 derajat di bawah cakrawala, karena kepala cenderung miring ke bawah sedikit, terutama selama aktivitas.
Posisi lengan
Kelelahan otot dapat terakumulasi ketika pengguna diharapkan untuk menjaga tangan tetap terangkat sepanjang durasi pengalaman. Ini juga bisa melelahkan untuk mengharuskan pengguna untuk berulang kali membuat gerakan keran udara selama durasi yang lama. Oleh karena itu, kami merekomendasikan pengalaman agar tidak memerlukan input gerakan yang konstan dan berulang. Tujuan ini dapat dicapai dengan menggabungkan jeda singkat atau menawarkan campuran gerakan dan input ucapan untuk berinteraksi dengan aplikasi.