做出真正虚拟现实游戏需要面临的挑战

导读:本文由美国知名科技博客媒体 Ars Technica 与英国著名游戏开发者 David Braben 的谈话而来。David Braben 曾和 Ian Bell 一起创作了星际模拟游戏《Elite》(精英),从此名声大噪。至今为止,精英系列游戏的历史已经整整 30 年了。David Braben 开发的精英第一作,发布于 1984 年。在那个时代,都是像《Pac-Man》(吃豆人)这种红白机游戏当道。2D 的图像,条命,玩个 10 分钟的那种。所以精英在那个时候,可谓是一款跨时代的作品。



90 帧每秒。这是对消费者版 VR 头显新的目标:你需要硬件能够稳定的渲染两块 HD 画面,以 90 帧每秒的刷新率,否则画面抖动你就会感觉很晕。Frontier 公司开发的《Elite: Dangerous 》就需要优化到 90 帧每秒,并且需要以下硬件配置才能玩:16G 内存、i7 四核 CPU、GeForce GTX 980 显卡以及消费级的 VR 头显。


Frontier 公司的创始人及 CEO David Braben 意识到配置的要求是非常高的,仅显卡就会花费你至少 500 美元。但是他在游戏界具有很高的威望,他唯一营运的一款 3A 级游戏的最新版本,已经正式支持 VR,你不必再修改配置文件启用隐藏的 dev-only 选项(说的就是《异形:隔离》这款游戏),仅简单的配置即可。《精英:危险》这款游戏发布的 2.0 扩展版本 Horizons,提高了 VR 中运行的表现,并增加了对 SteamVR 的支持,同时还支持 Oculus Rift。这意味着,你可以戴着 HTC Vive 玩《精英:危险》了,并且画面刷新率将达到 90 帧,头部追踪非常流畅。Elite Dangerous: Horizons 目前已经正式发布在 Steam 游戏平台了


相信我,《精英:危险》是目前 PC 游戏玩家能够体验到的最好的 VR 游戏之一。我已经在家用 Oculus Rift DK2 头显连接到 PC 试玩过这款游戏了,这款游戏在各个方面都满足甚至超越了前沿的 VR 规格(我有一个 980ti 的显卡,不过并没有使用 SLI,因为游戏目前对 SLI 的支持还有些问题)Braben 解释说,游戏对于 VR 的支持是一个直觉和设计迭代的复杂过程。



“因为我们是游戏玩家同样也是游戏开发者,我们真的希望-尤其是我们的团队成员-希望我们的游戏能够支持 VR。”他说。游戏的用户界面使在早期的设计过程中以这种方式决定的:头戴式显示器要能够无缝的集成预期的操作——例如向左和向右看来调出额外的面板,经过短暂的发展之后,对于 VR 的支持被加入到 alpha 测试版中。出乎意料的是,从一开始它工作的就非常好—— 这归因于 Braben 的《Elite》将玩家在现实中的身体和在游戏中的化身紧密的结合在了一起——坐在座位上,掌握控制,最重要的是将玩家和环境的交互限制在了转动头部这一动作上。


“我们已经从当中学习到了非常宝贵的经验,”在 Oculus Rift DK2 改进之前, Braben 在游戏测试版发布 VR 支持时说道。“是什么让人感到恶心,什么才是真正好的 VR 体验,什么是自然的,应该如何为玩家设置焦距——所有这些事都是为了让人们拥有极好的舒适感。”Braben 还表示,《Elite: Dangerous》实际上用的是 Frontier 公司自己的引擎-Cobra engine(眼镜蛇引擎)制作的,这样使得他们创建一个反馈循环更加容易,可以在每次游戏更新的时候都迭代改善游戏的 VR 表现。Braben  举例说,以前针对 Xbox One 游戏的优化工作被用来改进 VR 体验,提高运行速度。


不会让人眩晕的体验


拥有稳定的视觉参照物如驾驶舱和仪表盘是玩家前庭系统“舒适度”的重要组成部分,但是 Braben 说,该团队发现了许多其它重要的事情能够让 VR 的设计更可靠——例如不要使用画面的快速切换和震动。让玩家在现实生活中坐着却让他们在游戏中的化身做其他的动作似乎是导致恶心最快的方式。


“也就是说,如果你在沙发或其他地方坐着,那么你在游戏中也应该处于坐着的状态,”他说,这样才能让人们不会眩晕。“当画面开始在周围跳动或者是一些地方不匹配,你可能就会开始感觉到眩晕。”他说。他接着描述了他对于索尼 PlayStation VR 《The Deep》demo 的体验——你处在海底的鲨鱼笼里,遭到一只大白鲨的攻击。他说,当大白鲨攻击笼子的巨大冲击力使得他的整个视野产生晃动时,他对于这款游戏的体验就不得不结束了——巨大且突然的视野跳动和他正站立的身体体验不相匹配,这让他觉得反胃。


《The Deep》


“这种脱节——虚拟人物突然的大量的运动和你身体的感受不相符,我个人认为,是一个禁忌,”他继续阐述,“所以在面对《Elite: Dangerous》时,我们一直非常小心,比如说,我们发现如果驾驶舱的晃动不会带来问题,但如果突然发生大的位移,你就会感到恶心。”


David Braben在今年的E3大会上


我认为 90 帧有很大意义”,他说。消费者版的 HTC Vive 和 Oculus Rift 都将以以每秒 90 帧的刷新率运行。“产生延迟的关键原因是当你开始运动时反映在你视野里的画面产生了延迟。所有这一切都是为了让体验变的更好。”


当他谈到如何把 VR 融合到一个游戏时说道,“一款出色的 VR 体验所需要的所有基本元素不是最后才被加入的,你得把它记在脑海里,并贯彻开发过程的始终。”有一部分被 Braben 叫做“the hard bits”的应用原则应该是开发者为任何 VR 头显或 SDK 开发内容时都非常实用的。“the hard bits”是指让你的内容更好,让你的帧速率更快达到或者接近 90 帧,这是非常重要的——它意味着继 Oculus Rift DK2 的 75Hz 刷新率之后迈出的一大步。


90FPS 的要求使得一切的制作都复杂了许多,它需要开发者及时做出决策,决定游戏的画面和逻辑的更新速度。


“90FPS 意味着所有的东西都要利用到极限——以确保你的游戏循环没有以一个较低的速度运行。”,他说,“在一块大的平面屏幕上你可能不会注意到这个问题,但在头显上这个问题变得非常明显,因为当你转动头部时,你可以感觉到物体好像并没有以相同的速度改变它们的位置。我们尝试过降低一些帧数,因为 90FPS 确实会加重电脑的负担,但是那样的效果并不好。”


等待月亮在这里出现


Elite:Dangerous 2.0 Horizons 的更新不仅包括了内部功能的扩展升级,例如添加了 SteamVR 的支持,最显著的变化是增加了登陆星球的功能——一项自从《Elite》开始众筹以来粉丝们就期待已久的功能。2.0 "Horizons" 扩展包最终带给玩家登陆卫星和行星的能力,虽然现在仅限于没有大气的卫星和行星。该扩展包除了增加了一个行星表面上行动的漫游车(叫做“SRV”,表面侦察车),玩家可以在行星表面上开车四处环绕,完成一整套新的行星任务,还增加了战利品系统和制作系统(2.0 "Horizons" 扩展包只包含了该系统的基本功能,但等该版本正式版发布时,它还会有极大的扩展升级)。



Braben承认,所有的这一切都小幅度提升了显卡的要求,因为游戏引擎的渲染负荷比之前的版本要高的多。当然,VR 也让事情变的更加复杂。


“实际上,因为我们需要渲染行星表面,渲染需求增加了很多,尤其是当你靠近很多飞船或你的基地时”,他解释说,“因为我们加入了一些有趣的东西,玩家们将会倾向于聚集在一起!我已经见到了 10 多艘飞船和 16 艘侦察车,他们相互碰撞。那些效果,连同所有的行星和阴影,都加重了显卡负荷。”


总的来说,当前 Frontier 版本的玩家都对 Horizons 的 Beta 版添加的功能表示满意——作为 Elite:Dangerous 的 2.0 版本,它代表了游戏以后的开发方向。


尽管现在还只是雏形,战利品系统和制作系统将极大的丰富星球登陆的玩法,允许玩家从不同的地方收集资源来建造维修飞船组件。


在将来某些时候,我们还会加入允许玩家将自己驾驶舱的空余位置向其他玩家开放的“多船员”扩展包,列入计划的还有小型的舰载战斗机,这些战斗机也可能可以由其他玩家控制。更远一些的计划则是加入第一人称模式,允许玩家在飞船中自由走动等等。而 Frontier 版本也会加入星球登陆的系统,以确保这一系统最终能用在拥有大气的星球上。



虚拟现实的选择


大家对于 HTC Vive 和 Oculus Rift 消费者版发售日期的猜想是“2016 年第一季度”,而我最大的问题和其他想要买 VR 头显的玩家一样:“到底我该买哪个?”不过这个问题的答案最终可能是:你最先买到哪个?


我们问 Braben,《Elite : Dangerous》 是否计划支持一款头显或者 VR SDK 等等,他的回答让人耳目一新。


他说,“我希望我们的游戏能尽可能多的支持各类头显,并且在我们引擎内部用同一种方式就能支持。Oculus SDK 正朝着 1.0 版本不断推进,不过我发现了一些细微的变化, SteamVR 现在已经了支持 Rift DK2 ,当然它原本就支持 Vive。”



Frontier 的团队认为:Oculus Rift 和 HTC Vive 带给用户的体验将差不多。尽管两者在硬件上有一定的差异, Braben 对两者都很看好——再次强调,最佳选择其实是你能最先买到的(像我一样疯狂的可能两个都会买)。


从体验上来说,Braben 对于能够帮玩家从驾驶仓椅子的束缚中解放出来感到非常兴奋,尽管这样在 VR 中会带来非常多的挑战,包括放弃固定在位子上给玩家带来的舒适安全的感觉。


Braben 说:“我们已经有很多试验证明这些可行”,他指的是让玩家站起来这个看似简单的事情。这个看起来已经不错了,但是用户体验好才是关键,我们会继续用我们最先拿到的头显进行尝试。”



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本中文译文为魔多VR原创,转载请注明文章来自魔多VR


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