De verrassende schittering van 'Vacation Simulator's' VR Paintbrush Tech

Het immer populaire hebben uitgebracht job simulator Als lanceringstitel voor de HTC Vive in 2016 is Owlchemy Labs een van de meest ervaren VR-gamestudio's die er vandaag de dag bestaan. Door de jaren heen heeft de studio een sterke basis opgebouwd op het gebied van VR-interactieontwerp, wat terug te zien is in hun nieuwste titel, Vakantiesimulator. Interacties die voor de speler eenvoudig en bruikbaar lijken, zijn vaak veel complexer dan ze lijken. Een voorbeeld: een verrassend briljante penseeltechnologie voelt gewoon goed in VR. Ontwikkelaars van Owlchemy leggen hier uit hoe ze het hebben gebouwd.

Gastartikel door Peter Galbraith & Zi Ye

Peter (Implementer of Unityisms) en Zi (Developer, Physics / Math Genius) zijn beide ontwikkelaar/ontwerper dual-wielders bij Owlchemy Labs. Hun werk strekt zich uit van ontwerpideeën en prototyping tot iteratie, programmeerimplementatie en testen.

Beide leveren een belangrijke bijdrage aan de erfenis van absurde en zeer gepolijste VR-games bij Owlchemy Labs, waaronder: bekroonde titel job simulator, Emmy-genomineerd Rick and Morty: virtuele Rick-aliteit, en het onlangs uitgebrachte Vakantiesimulator, die later dit jaar ook naar PSVR en Oculus Quest komt.

Dag Allemaal!

Pete en Zi hier. We zijn allebei ontwikkelaars bij Owlchemy Labs en we willen graag met je praten over een van de meest herhaalde functies in de hele wereld. Vakantiesimulator: Schilderen!

Schilderen is een van onze meest kleurrijke activiteiten op Bosniveau, een creatieve ruimte weggestopt in een Boomhut waar je de kunstenaar in jezelf kunt ontketenen. Of je nu ons superkleverige penseel gebruikt om een ​​geheel nieuw meesterwerk te maken of een foto van de in-game camera als uitgangspunt gebruikt, esthetische grootsheid is altijd binnen handbereik. Maar zoals alle geweldige functies heeft Painting verschillende prototypes en iteraties ondergaan voordat we tot ons perfecte resultaat kwamen.

Om de zaken op gang te brengen, zal Zi de technologie achter het belangrijkste onderdeel van de gereedschapskist van een kunstenaar uitleggen: het penseel!

Het gevoel van [PAINTBRUSH] simuleren

Een van de meest uitdagende aspecten om het schilderen geweldig te laten voelen, was de penseelpunt. Als ons enige, krachtige hulpmiddel om uw creatieve visie op het gebied van schilderen tot uitdrukking te brengen, wisten we dat het nodig was om tegemoet te komen aan de verwachtingen die gepaard gaan met het hebben van een penseel in VR, tot in de meest technische details.

Zoals alle beste functies in onze games, is de zachte penseelpunt gemaakt met behulp van nep-verzonnen natuurkunde! We beginnen met een wiskundig model dat bestaat uit een rechte lijn die we op het canvas schieten, en dan zoeken we uit waar de punt langs het oppervlak zou buigen. Die gebogen lijn wordt gebruikt om de vorm van het penseel te manipuleren, als volgt:

Dit heeft ons geholpen een van de grootste problemen op te lossen die we hadden met schilderen in VR: gebrek aan feedback. Met de huidige VR-hardware kunnen we de feedback van een flexibele borstel die tegen canvas drukt niet nauwkeurig simuleren. Zonder deze feedback vonden we het moeilijk voor spelers om te bepalen of het penseel contact maakte, waardoor ze het penseel te ver in het canvas staken en zenuwachtige of hikkende bewegingen maakten toen het penseel tegen de schildersezel botste. Dit gedrag leidde tot veel 'kronkelige lijnen' en zorgde er vaak voor dat de borstel volledig uit de handen van spelers brak door overmatige botsingen - niet bepaald iets waardoor onze spelers zich als kunstprofessionals voelden!

Door visuele feedback te geven in de vorm van de zachte punt, duwden minder spelers het penseel zo ver in het canvas, wat zorgde voor minder puistjes en mooiere lijnen. We hebben dit ook gecombineerd met een automatische respawn als de borstel deed uit de hand van een speler breken, waardoor het zowel waarschijnlijker wordt dat de speler zijn penseel vasthoudt als gemakkelijker weer vast te pakken als hij dat niet doet.

Maar nogmaals: het is allemaal nep! Het borstelhaar komt in het natuurkundesysteem niet echt in botsing, behalve aan de basis. De knijpende actie creëert de illusie van weerstand en laat de speler denken dat de borstel wordt teruggeduwd.

We gebruiken hetzelfde wiskundige model ook om de grootte van het contactgebied van het penseel te bepalen en de grootte van de verfvlek die op het canvas wordt aangebracht te bepalen. Dankzij deze specifieke functie konden we met één enkele penseelgrootte leveren, alleen met een variabele streekbreedte: lichtjes aanraken voor een dunne, precieze lijn of met een stevigere doorgang over de kleuren vegen.

De borstel houdt ook rekening met de 'haarstijfheid', die bepaalt hoe de borstelhaar van richting verandert wanneer deze over het canvas wordt gesleept of wanneer de borstelhandgreep wordt gedraaid. De stijfheid wordt ook gebruikt om een ​​beetje beweging aan de borstelharen te geven wanneer deze niet in contact is met het canvas. Door deze kleine details kregen we een super ‘kleverig’ gevoel voor het penseel, en vanaf onze allereerste speeltest was het duidelijk dat mensen echt reageerden op dat waargenomen gevoel.

Het zachte penseel loste veel technische en UX-problemen op, en speelde ook in op de aanvankelijke wens om spelers in staat te stellen prachtige kunst te maken. We hadden verschillende ontwikkelaars die ervan overtuigd waren dat ze "geen kunstenaars waren", maar toen ze voor de nieuwe schildersezel werden gezet, maakten ze dingen als deze:

Dankzij de kalligrafische grootteveranderingen van de penseelpunt, gecombineerd met het zorgvuldig geselecteerde palet van onze kunstenaar, kan iedereen afbeeldingen maken die er schilderachtig en leuk uitzien. Voila!

Nu, als de eerste ontwikkelaar die code op Painting heeft gezet, gaat Pete ons ontwerpproces achter de functie delen (inclusief de vele iteraties!):

Ontwerpuitdagingen: terug naar de tekentafel!

Elke functie binnen Vakantiesimulator begon met dezelfde reeks vragen:

• Wat verwachten mensen als ze op vakantie gaan naar een bepaalde bestemming?
• Hoe zouden Bots deze activiteit op hilarische wijze verkeerd interpreteren?

We wisten dat schetsen, schilderen en kunstenaarschap leuke aspecten waren van het uitgaan in de natuur, en toen we erover nadachten hoe Bots schilderen verkeerd zou interpreteren, kwam het manipuleren van foto's meteen in ons op. We vonden het een geweldig idee om de foto's die je op het eiland hebt gemaakt te bewerken en ze aan te passen om jezelf als speler uit te drukken. Dat simpele idee vormde de basis voor een functie die meer dan een jaar in beslag nam om te ontwerpen en tot leven te brengen.

Een deel van onze vroege ontwerpideeën werd beïnvloed door waar we eerder voor hadden gemaakt job simulator (bijvoorbeeld het bord schilderen in de Automonteur; de schildersoftware op de kantoorcomputer). Beide waren eenvoudig en leuk, maar niet erg diep. Binnen schilderen Vakantiesimulator moest zich anders – en groter – voelen om bij de rest van het spel te passen. We wilden spelers meer bieden dan alleen een hogere pixeldichtheid; dat zou ook moeten kunnen voelen alsof je echt aan het schilderen bent. Net als het echte leven, maar dan beter.

Veel kunstwerken vereisen herzieningen om van 'bleh' een meesterwerk te maken, en schilderen was daarop geen uitzondering. Het was een van de eerste functies die we voor het Bos ontwikkelden en eentje waar we tot aan de lancering aan bleven werken! Hier zijn een paar voorbeelden van schilderexperimenten en iteraties van de functie:

Alleen 'Photoshoppen'

In het allereerste begin bestond Schilderen alleen uit foto's. Spelers plaatsten een foto op de ezel en gebruikten vervolgens het penseel om de foto op het canvas te 'schilderen'. Spelers kunnen mixen en matchen, bots of landschappen van meerdere foto's combineren, en zelfs (als ze slim zijn) close-upfoto's maken van specifieke kleuren om mee te schilderen. Hoe meer mensen speelden, hoe meer we ons realiseerden dat daadwerkelijk schilderen – compleet met stalen gekleurde verf – het vermogen van spelers om creatief te zijn drastisch vergroot.

filters

Filters zijn een veelgebruikt element in software voor fotomanipulatie natuurlijk we dachten dat de Bots ze in hun verkeerde interpretatie zouden betrekken. We hebben geëxperimenteerd met knoppen om filters toe te passen: pixelvorming, kleuren omkeren, zwart-wit en sepia. Als u op een van deze filterknoppen drukt, worden de effecten gestapeld en met de volgende penseelstreek wordt de gefilterde afbeelding op het canvas toegepast. Hoewel ze interessant zijn, leiden filters vaak tot frustratie omdat spelers moeite hadden om te anticiperen op wat er daadwerkelijk op het canvas zou verschijnen terwijl ze schilderden. Als u bijvoorbeeld bij omkering uw penseel in het oranje staal doopt, wordt uw penseel blauw! Uiteindelijk hebben we de filters volledig uit de ezel verwijderd, maar in plaats daarvan als lenzen in je camera geïntegreerd. Alle coole effecten zonder enige verwarring!

Verf 'Emmer'

Onze grootste feedback uit de eerste speeltests was de mogelijkheid om te beginnen met achtergrondkleuren die niet wit waren, en de optie om schilderijen volledig te wissen. Door een verfemmer-schuifregelaar toe te voegen die een effen kleur over het canvas veegde, samen met een optie voor witte verf, hebben we beide behoeften opgelost met één enkele functie. Als verrassingsvoordeel maakte het ook de creatie mogelijk van meer... Botachtige schilderijen.

Mengen en transparantie

De verfemmer had harde randen, maar als je naar diezelfde harde randen op het penseel keek, voelde het gewoon niet realistisch aan, en zag het er ook niet zo geweldig uit. Gekartelde pixels maken absoluut geen deel uit van de meeste echte schilderijen. Voor een realistischer effect hebben we een transparantiegradiënt gemaakt die de hoeveelheid verf weergeeft die op het canvas moet worden aangebracht. In combinatie met de grootte en positie van het contactgebied konden we bepalen in hoeverre de verfkleur vermengt met wat zich eronder bevindt. Hoe langer het penseel in contact is met het canvas, hoe meer kleur er wordt aangebracht, waardoor we kunnen simuleren hoe echte penselen pigment op de stof overbrengen.

Meerdere borstels

We hebben verschillende iteraties van penselen en penseelgroottes doorlopen. Vóór de verfemmer-schuifregelaar wilden spelers een reus borstel om dingen gemakkelijker te vullen. Nadat we de slider hadden geïmplementeerd, wilden spelers een kleinere penseel voor detailwerk. We hadden lange tijd een kleinere verfkwast, maar hebben die uiteindelijk afgesneden vanwege een van de belangrijkste gamefeelkenmerken van Schilderen: de zachte punt!

- - - - -

We hopen dat je [EMOTIE] schildert!

Soms kun je gewoon niet om de hoeveelheid iteratie heen die nodig is om iets er uit te laten zien, te laten voelen en te laten spelen zoals jij dat wilt. Schilderen was een gedenkwaardige oefening in de mogelijkheden van VR-ontwerp, de verwachtingen van spelers en het benutten van beperkingen voor de meeste creativiteit.

Bedankt voor het bekijken van dit kijkje achter de schermen van Painting! We hopen dat je geïnspireerd bent om je innerlijke Leonardo BotVinci te kanaliseren Vakantiesimulator.

Lees meer gastartikelen bijgedragen door experts en insiders in AR en VR.