Kolor, światło i materiały

Color, light and materials

Projektowanie zawartości dla rzeczywistości mieszanej wymaga dokładnego rozważenia kolorów, oświetlenia i materiałów dla wszystkich zasobów wirtualnych. Cele estetyczne mogą obejmować używanie światła i materiału w celu ustawienia tonu środowiska immersywnego, podczas gdy cele funkcjonalne mogą obejmować używanie uderzających kolorów w celu powiadamiania użytkowników o zbliżającej się akcji. Każda z tych decyzji musi być ważona możliwościami i ograniczeniami urządzenia docelowego środowiska.

Poniżej przedstawiono wskazówki dotyczące renderowania zasobów zarówno w immersywnych, jak i holograficznych zestawach słuchawkowych. Wiele z nich jest ściśle związanych z innymi obszarami technicznymi i listę powiązanych tematów można znaleźć w sekcji Zobacz również na końcu tego artykułu.

Renderowanie na urządzeniach immersyjnych a holograficznych

Zawartość renderowana w immersywnych zestawach nagłownych będzie wyglądać wizualnie inaczej w porównaniu z zawartością renderowaną w zestawach nagłownych holograficznych. Podczas gdy immersyjne zestawy nagłowne zwykle renderować zawartość tak, jak można oczekiwać na ekranie 2D, holograficzne zestawy nagłowne, takie jak HoloLens używają kolorów sekwencyjnych, ekrany SEE-through RGB do renderowania hologramów.

Zawsze poświęć czas na przetestowanie środowisk holograficznych w zestawie słuchawkowym holograficznym. Wygląd zawartości, nawet jeśli został utworzony specjalnie dla urządzeń holograficznych, będzie się różnić w zależności od monitorów pomocniczych lub migawek. Pamiętaj, aby mówić o doświadczeniach z urządzeniem, testowaniu oświetlenia hologramów i obserwowaniu ze wszystkich stron (a także z góry i poniżej) sposobu renderowania zawartości. Pamiętaj, aby przetestować ustawienia jasności na urządzeniu. Jest mało prawdopodobne, aby wszyscy użytkownicy współużytkują zakładaną wartość domyślną i zróżnicowany zestaw warunków oświetleniowych.

Podstawy renderowania na urządzeniach holograficznych

  • Urządzenia holograficzne mają wyświetlacze addytywne — Hologramy są tworzone przez dodanie światła do światła ze świata rzeczywistego - biały pojawi się jasno, a czarny pojawi się przezroczysty.

  • Wpływ kolorów różni się w zależności od środowiska użytkownika — w pomieszczeniu użytkownika występuje wiele różnych warunków oświetleniowych. Utwórz zawartość z odpowiednimi poziomami kontrastu, aby ułatwić czytelność.

  • Unikaj dynamicznego oświetlenia — Hologramy, które są równomiernie oświetlone w środowiskach holograficznych, są najbardziej wydajne. Użycie zaawansowanego dynamicznego oświetlenia prawdopodobnie przekroczy możliwości urządzeń przenośnych. Jeśli wymagane jest dynamiczne oświetlenie, zaleca się użycie cieniowania zestawu narzędzi Mixed Reality Toolkit Standard.

Projektowanie przy użyciu kolorów

Ze względu na charakter wyświetlaczy addytywne, niektóre kolory mogą pojawiać się inaczej na wyświetlaczach holograficznych. Niektóre kolory będą pojawiać się w środowiskach oświetleniowych, podczas gdy inne będą wyglądać jako mniej wpływowe. Chłodne kolory mają tendencję do cofania się do tła, podczas gdy ciepłe kolory przeskakują na pierwszy plan. Podczas eksplorowania kolorów w środowiskach należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

  • Renderowanie jasnych kolorów — biały wydaje się jasny i powinien być używany oszczędnie. W większości przypadków należy wziąć pod uwagę białą wartość około R 235 G 235 B 235. Duże jasne obszary mogą powodować dyskomfort użytkownika. W przypadku backplate okna interfejsu użytkownika zaleca się używanie ciemnych kolorów.

  • Renderowanie ciemnych kolorów — ze względu na charakter wyświetlania addytywnego ciemne kolory wydają się przezroczyste. Stały czarny obiekt nie będzie wyglądać inaczej niż w świecie rzeczywistym. Zobacz kanał Alfa poniżej. Aby nadać wygląd "czarny", spróbuj użyć bardzo ciemnej szarej wartości RGB, takiej jak 16 16 16 16.

  • Jednolitość kolorów — zazwyczaj hologramy są renderowane na tyle jasno, aby zachować jednolitość kolorów, niezależnie od tła. Duże obszary mogą stać się blotchy. Unikaj dużych regionów jasnego, stałego koloru.

  • Gamut — HoloLens korzyści z "szerokiej gamy" koloru, koncepcyjnie podobnej do adobe RGB. W związku z tym niektóre kolory mogą pokazywać różne cechy i reprezentację na urządzeniu.

  • Gamma — jasność i kontrast renderowanego obrazu różnią się między urządzeniami immersyjnymi i holograficznymi. Te różnice urządzeń często wydają się sprawiać, że ciemne obszary kolorów i cieni, mniej lub bardziej jasne.

  • Separacja kolorów — nazywana również "podziałem kolorów" lub "frędzlami kolorów", separacja kolorów najczęściej występuje z ruchomymi hologramami (w tym kursorem), gdy użytkownik śledzi obiekty oczami.

Zagadnienia techniczne

  • Aliasowanie — należy wziąć pod uwagę aliasy, poszarpane lub "schody", gdzie krawędź geometrii hologramu spełnia rzeczywisty świat. Korzystanie z tekstur z wysokim szczegółem może pogorszyć ten efekt. Tekstury powinny być mapowane i włączone filtrowanie. Rozważ zanikanie krawędzi hologramów lub dodanie tekstury, która tworzy czarne obramowanie krawędzi wokół obiektów. Unikaj cienkiej geometrii tam, gdzie to możliwe.

  • Kanał alfa — musisz wyczyścić kanał alfa, aby w pełni przezroczysty dla wszystkich części, w których nie renderujesz hologramu. Pozostawienie niezdefiniowanych alfa prowadzi do artefaktów wizualnych podczas robienia obrazów/wideo z urządzenia.

  • Zmiękczanie tekstury — ponieważ światło jest addytywne w wyświetlaczach holograficznych, najlepiej unikać dużych regionów jasnego, stałego koloru, ponieważ często nie generują zamierzonego efektu wizualnego.

Wytyczne dotyczące projektowania dla wyświetlania holograficznego

Color and hand occlusion

Podczas projektowania zawartości na potrzeby wyświetlaczy holograficznych istnieje kilka elementów, które należy wziąć pod uwagę w celu osiągnięcia najlepszego środowiska. Odwiedź stronę Projektowanie zawartości pod kątem wyświetlania holograficznego , aby zapoznać się z wytycznymi i zaleceniami.

Opowiadanie z jasnym i kolorowym

Jasny i kolorowy może pomóc sprawić, że hologramy pojawią się bardziej naturalnie w środowisku użytkownika i oferują wskazówki i pomoc dla użytkownika. W przypadku środowisk holograficznych należy wziąć pod uwagę te czynniki podczas eksplorowania oświetlenia i kolorów:

  • Winietowanie — efekt "vignette" do ciemniejszych materiałów może pomóc skupić uwagę użytkownika na środku pola widzenia. Efekt ten powoduje zaciemnienie materiału hologramu w pewnym promieniu od wektora wzroku użytkownika. Jest to również skuteczne, gdy użytkownik wyświetla hologramy z ukośnego lub glancing kąta.

  • Nacisk — zwraca uwagę na obiekty lub punkty interakcji, kontrastując kolory, jasność i oświetlenie. Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat metod oświetlenia w opowiadaniu historii, zobacz Pixel Cinematography - A Lighting Approach for Computer Graphics (Kinematografia pikseli — podejście oświetleniowe dla grafiki komputerowej).

    Obraz: Użyj koloru, aby pokazać wyróżnienie elementów opowiadania historii, pokazane tutaj w scenie z fragmentów.

Use of color to show emphasis for storytelling elements, shown here in a scene from Fragments.

Materiały

Materiały są kluczowymi elementami do tworzenia realistycznych hologramów. Dzięki zapewnieniu odpowiednich cech wizualnych można tworzyć atrakcyjne obiekty holograficzne, które mogą dobrze mieszać się ze środowiskiem fizycznym. Materiały są również ważne w przypadku przekazywania wizualnych opinii dotyczących różnych typów interakcji wejściowych użytkownika.

Zestaw narzędzi MRTK udostępnia cieniowanie standardowe zestawu narzędzi MRTK z różnymi opcjami efektu wizualnego, których można używać do przekazywania opinii wizualnych. Na przykład można użyć właściwości "Zbliżeniowe światło", aby zapewnić efekt oświetlenia, gdy palec użytkownika zbliża się do powierzchni obiektu. Dowiedz się więcej na temat cieniowania standardowego zestawu narzędzi MRTK

Pętla wideo: Przykład wizualnej opinii na podstawie odległości od pola ograniczeniaVisual feedback on hand proximity



Zobacz też