Ford GT40 Experience 制作

Ford GT40 hero image

“在 MRTK 问世之前,使用 Unreal 进行 HoloLens 2 开发有点乏味,因为所有空间交互都必须用 C++ 手动编写代码。 Unreal 的 MRTK 使许多相同的任务变得微不足道。 我估计它将初始原型制作所需的时间减少了一半。” - Jose Rodriguez,软件开发人员

“Ford GT40 Experience 证明,高保真 HoloLens 2 应用在短短几个月内即可完成,且预算适度,但仍能提供极具影响力的效果。” - Daniel Cheetham,Happy Finish 首席创新官

创意制作公司 Happy Finish 使用 Unreal 的混合现实工具包 (MRTK) 交付了 HoloLens 2 体验,可为 Ford GT40(在勒芒 24 小时耐力赛中击败法拉利的传奇赛车)提供全新视角。

使用一系列自然而直观的空间交互,用户可以领略 GT40 的美感、性能和工程 — 所有这一切都是利用 Unreal Engine 提供的高视觉保真度实现的。 得益于 MRTK for Unreal 的可视化脚本和设计环境,一名开发人员在不到三个月的时间内就完成了整个项目的软件开发。

在 HoloLens 2 中从 Microsoft Store 下载应用

如果你拥有 HoloLens 2 设备,可以直接在该设备中下载并安装该应用。

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提问

Happy Finish 是世界领先的创意制作公司之一,其客户群包括 Ford、Microsoft、Nike、Netflix、Vodafone 和其他家喻户晓的品牌。 该公司最初是一家高端照片润饰代理商,后来涉足电影和 CGI,之后又专业从事沉浸式叙事及 3D 空间设计和交互,并取得了卓著的业绩。

在 2020 年中旬,Microsoft 联系 Happy Finish 制作了一个演示应用,以帮助展示 Unreal 的新混合现实工具包 (MRTK) 所能实现的功能,该工具包建立在 Unreal Engine 对 HoloLens 2 的支持基础之上。 现在,该公司已成功完成了两个 Unreal-on-HoloLens 2 项目。 这两个项目均适用于某个全球知名的消费品牌,该品牌选择了 Unreal on HoloLens 2 作为内部 R&D/B2B 销售工具,因为它具有高视觉保真度,可以最好地展示客户自己的高端产品。

尽管解决方案本身由 Happy Finish 负责,但它必须满足几项关键准则。 首先,它必须专注于使用某种企业方案来展示 Unreal on HoloLens 2 在游戏行业之外的效用。 其次,它必须仅限在设备上使用,也就是说,它可以充当一个独立的演示应用 — 无需网络连接和外部处理能力即可获得目标帧速率和视觉质量。 第三,它应该将 MRTK 支持的一系列直观交互融合到无缝且自然的体验中。 最后,提议的解决方案应展示 Unreal Engine 本身的固有视觉保真度和其他优势,例如着色器效率。

根据这些准则,Happy Finish 开始集思广益,最终得出了混合现实体验的思路,那就是使用空间交互来传达名牌的价值和高价值产品的优势。 在考虑了包括手表、相机、汽车和私人飞机在内的一系列对象之后,Happy Finish 最终决定选择 Ford GT40,这款汽车在 1966 年创造了传奇,当时福特在勒芒 24 小时耐力赛中击败法拉利时,从此名声大噪 — 如图所示:2019 年大片《福特大战法拉利》。

在获得 Happy Finish 现有客户福特的支持后,该公司着手为这款经典汽车提供全新的视角。

解决方案

这项工作于 2020 年 5 月 7 日开始。 获得 GT40 模型文件后,一名 3D 美工花了三周时间来优化多边形模型、UV 贴图、重新绘制纹理贴图,并将这些贴图压缩成尽可能少的纹理。 一名技术美工同时开始工作,对 3D 美工的输出进行了基准测试,确定了给定目标帧速率的最佳纹理尺寸,并得出了在 Unreal 中应用自定义着色器的最佳方式。 所有这些前期制作工作都是为了优化设备上的体验。

前期制作工作完成后,创意总监 Alex Lambert 进入画面。 他首先观看了福特与法拉利的比赛,思考如何围绕场景和交互组织叙述。 他还为 UI 美工收集了视觉参考资料,例如 GT40 仪表板的图像和勒芒赛道的视觉效果,并为声音设计师收集了 GT40 的行驶录音。

得到叙述定义和优化的前期制作资产后,自由软件开发人员 Jose Rodriguez 受邀将这一切整合在一起。 在 MRTK for Unreal 发布之前,Rodriguez 已经是 Happy Finish 完成的前两个 Unreal-on-HoloLens 2 项目的开发人员。

MRTK 为 Unreal 提供的价值在早期就很突出,帮助 Rodriguez 在一周内交付了初始原型。 他实施了三种独特方案,一种方案是针对 Lambert 确定的 GT40 每个关键特点提出的:美感、性能和工程。 对于每种方案,Rodriguez 已使用 MRTK 将前期制作阶段优化的 3D 资产集成到了一系列空间交互中。

借助 Unreal 的 MRTK,Rodriguez 可以使用 Unreal Motion Graphics (UMG) UI 视觉设计器构建每种方案,而不必在 C++ 中执行任何操作。 UX Tools for Unreal(包含 MRTK 中的 UX 构建基块和组件的插件)为他提供了 Unreal 蓝图,用于实现输入模拟、视觉脚本手部交互、可按按钮、3D 图像处理、表面磁吸等功能 — 所有这些都在一个无代码的拖放式设计环境中进行。

“在 MRTK 问世之前,使用 Unreal 进行 HoloLens 2 开发有点乏味,因为所有空间交互都必须用 C++ 手动编写代码,”Rodriguez 说。 “Unreal 的 MRTK 使许多相同的任务变得微不足道。 我估计它将初始原型制作所需的时间减少了一半。”

得到原型后,团队开始每周迭代以优化体验。 “混合现实捕获功能和 Windows 设备门户在这时变得非常有用,”Lambert 回忆道。 “我用它们来捕获我的设计评论,将我的反馈传播给其他人,并就变更进行协作。 如果没有这样的工具,就不可能实现这种工作独立性。”

Unreal editor Ford GT40 app running with wheel components laid out in sequence

当 Lambert 请求更改时,例如重新定位 UI 元素或更改按钮的行为,Rodriguez 就会履行这些请求。 虽然一些更改需要对代码进行轻微的调整,但大多数更改是在 Unreal 视觉设计器中处理的。 “我对迭代速度感到惊讶,”Rodriguez 说。 “没有浪费时间;我在设计器中进行更改,然后按播放按钮就能立即在设备上查看。 MRTK 确实简化了我的工作。”

Rodriguez 还提到他对所有开发工具的生产就绪程度印象深刻。 “我们从最初的原型制作到最终的生产都进展顺利,无需回头在代码中重新实现或优化功能,”他说。

最终版本

Happy Finish 在 2020 年 7 月 28 日完成了 Ford GT40 Experience for HoloLens 2 的生产,为这款传奇赛车提供了全新的视角。 该体验首先显示欢迎屏幕,然后引导用户通过抓住福特徽标并将其放置在桌面等平坦表面上来设置定位点。

美感

美感片段将用户带到 GT40 配置器,使用它可以在旋转底座上显示 GT40,如同车展上展示的实体汽车。 用户可以应用不同的车轮选项,从不同的配色方案中进行选择,打开和关闭车门和后备箱(在英国称为行李箱)。 在整个美感体验中,用户可以挑选汽车、自由操控并近距离观赏。

Animated GIF of the GT40 configurator running on a device

性能

性能片段展示 GT40 的速度和耐久性。 画外音首先描述该款汽车是如何开发出来的,并在亚利桑那州福特金曼试车场测试了它的速度,3D 视觉效果显示了 GT40 在测试赛道上的运动风姿。随着对表演片段介绍的结束,画外音提示用户“按下勒芒按钮进入赛道。”

Animated GIF of the GT40 speed and durability app running on a device

性能片段的第二部分展示了 GT40 车手在勒芒 24 小时耐力赛(每年在法国勒芒附近的拉萨尔赛道举行)中可能遇到的各种路况。 3D 视图显示了在勒芒赛道上行驶的汽车,并提供了汽车加速和减速按钮。 GT40 的模拟速度计和转速计图像漂浮在赛道视图上方,更多比赛遥测数据显示在背景中。 用户可以在白天和夜间视图之间以及干湿驾驶路况之间切换,视图提供了 Ken Miles 和其他 GT40 车手在实际比赛中所经历的逼真视角。

工程

Ford GT40 Experience 的工程片段展示了帮助福特赢得比赛的工程创新之一:能够在一分钟内更换刹车盘和刹车片,而所有其他车队需要 20-30 分钟。 用户可以使用直观的手势操作 GT40 车轮和刹车总成的详细 3D 模型。 若要展开总成,用户可以拿起一把凸耳扳手,将其与车轮上的中心锁对齐,逆时针旋转,然后将其从车轮上抽走。 其他手势用于拆卸和更换已磨损的刹车盘和刹车片,折叠总成,以及重新固定中心锁。 背景中有一个计时器会显示已用时间,让用户看看他们是否可以像勒芒后勤维修队一样快地完成该过程。

Animated GIF of the GT40 engineering experience running on a device

可以从 Microsoft Store 下载 Ford GT40 Experience,拥有 HoloLens 2 的任何人都可以探究 Happy Finish 如何为传奇赛车带来全新视角。

获得令人印象深刻的视觉保真度

虽然 Ford GT40 Experience 支持的空间交互范围本身就令人印象深刻,但该体验提供的创造力和视觉保真度才是它的真正亮点。 通过优化 3D 模型和使用 Unreal 自定义着色器,Happy Finish 达到了每秒 60 帧的目标,即使应用的性能片段的大小接近 315,000 个多边形。

“我很高兴我们能够将一组流畅、直观的交互组件整合成一个连贯且引人入胜的整体,”Lambert 说。 “显然,Unreal Engine on HoloLens 2 的强大功能为更多新奇的混合现实体验创造了新的机会。 不折不扣的视觉保真度并非总是 HoloLens 2 上的企业应用程序的最终目标,但如果是,对 Unreal on HoloLens 2 的支持就变得非常宝贵。”

快速交付解决方案

与最终用户收到的 Ford GT40 Experience 一样令人印象深刻的是 Happy Finish 的交付速度,整个项目 — 从前期制作到最终交付 — 在短短的 12 周内就完成了。 概括而言,该项目耗时 1088 小时,工作细分如下:创意总监(80 小时)、UX 设计师(56 小时)、UI 设计师(40 小时)、声音设计师(40 小时)、3D/技术美工(328 小时)、软件开发人员(408 小时)、技术总监(40 小时)、制作人(56 小时)和质量保证(40 小时)。

“总的来说,我们非常接近我们最初的项目估计,”Happy Finish 首席创新官、公司互动部门负责人 Daniel Cheetham 说。 “Ford GT40 Experience 证明,高保真 HoloLens 2 应用在短短几个月内即可完成,且预算适度,但仍能提供极具影响力的效果。”

从开发的角度看,根据之前 Unreal Engine on HoloLens 2 的使用经验,Rodriguez 估计 MRTK for Unreal 将他所需的总时间和工作量减少了一半。 他还指出 MRTK 如何帮助从未用过 HoloLens 2 的开发人员入门。 “当其他开发人员表达对混合现实的兴趣时,我鼓励他们直接去体验,安装 HoloLens 2 开发堆栈和 MRTK,然后用心学习它。 MRTK 使应用的构建变得快速而简单,Unreal 视觉编辑器也很棒,甚至不需要 HoloLens 2 设备就能使用。 它一点也不复杂— 一切都得心应手。”

潜在的 Azure 服务增强

Lambert 发现了使用 Azure 混合现实服务增强 Ford GT40 Experience 的多种方式,例如使用 Azure 空间定位点来提供定位在现实世界中的多用户体验。 “从创新的角度看,Azure 空间定位点通过它们提供的在物理世界中映射、保存和还原 3D 内容或兴趣点的能力,开辟了一系列全新的可能,”他说。

Lambert 还设想了如何使用 Azure 远程渲染或者从 Azure 流式传输应用的功能来实现所需的帧速率,同时处理更详细、更复杂的 3D 模型。 “我们必须在 Unreal 中实现一些高度优化的自定义着色器,才能在我们的设备上达到每秒 60 帧的目标,”他解释道。 “借助 Azure 远程渲染,我们可以做更多的事情 — 而且做起来更容易,而无需为优化多边形模型、重新绘制纹理贴图等工作付出太多的精力。”

无限新可能

那么,Happy Finish 接下来要做什么? 福特对 Ford GT40 Experience 的反馈非常积极,Happy Finish 和福特公司就未来的 HoloLens 2 项目合作也在商谈之中。 除了与福特的关系之外,Happy Finish 已在 HoloLens 2 上起动了一个新项目,其中 MRTK for Unreal 将成为大多数用户体验的构建基块。

“对于每个新项目,我们始终采用与技术无关的方法,提出最适合帮助客户实现预期成果的工具集,”Cheetham 说。 “也就是说,HoloLens 2 已成为混合现实事实上的黄金标准,尤其是在企业中,无论是在设备功能还是支持性生态系统的普及性方面,它都遥遥领先于所有其他选项。”

Cheetham 表示,全球疫情激发了潜在客户对沉浸式混合现实的巨大兴趣。 “我们比以往任何时候都要忙,大约 50% 的潜在客户愿意讨论混合现实选项,”他说。 “关键是它可以让人们试一试。 你可以向他们讲一整天的混合现实,但是将一台 HoloLens 2 交给他们,让他们亲自体验时,他们立即就能知道它会如何改变游戏规则。 对 Unreal Engine in HoloLens 2 的支持只会增加我们可以提供的价值,使我们能够提供令人惊叹的视觉体验,即使是最苛刻的客户也一定会满意。”

试试吧!

在 GitHub 上查看我们在 HoloLens 2 上的混合现实开发简介MRTK for Unreal