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新手如何選擇合適的AR/VR開發工具?

      虛擬現實,增強現實和混合現實正在快速增長。這種體驗的動力和經濟影響將會繼續加快,因此現在是進軍內容開發的完美時機。然而,這將意味著你需要選擇一個適合的創作工具。

      面對這個新興的領域,你可能會困惑于應該從何入手,因為這三種類型的體驗似乎有時會相互重疊,而我們難以理解三者的相似之處和差異之處。每個體驗都需要一個稍微不同的開發堆棧和工具,以及需要針對用戶使用的不同顯示器進行設計。例如,為系留頭顯開發VR內容意味著你需要為用戶創建一個完整的虛擬世界。

      例如,如果你希望為Oculus開發VR內容,你可以從以下工具中進行選擇:

  1. Unity:用于開發跨平臺2D和3D體驗的引擎。開發者需要支付一定的費用才允許發行基于Unity的游戲或體驗,但開發免費。
  2. Unreal:一個完全基于C ++開發的引擎,可用于開發跨平臺的體驗。開發免費,但開發者在發行游戲或體驗時需要支付一定的費用。
  3. CryEngine:免費引擎,為開發者提供源代碼訪問。開發免費,但如果要獲得額外的支持和培訓,開發者需要支付一定的費用。
  4. Lumberyard:來自亞馬遜的免費引擎,據說是基于CryEngine。亞馬遜免費發布源代碼,開發免費。如果要使用Amazon Web Services,開發者需要支付一定的費用。

      但如果你需要同時瞄準PlayStation VR,你的主要工具目前僅限于前三個:Unity,Unreal和CryEngine。

      大多數iOS,tvOS,watchOS和MacOS開發者習慣于把XCode作為開發環境。對于AR,VR和MR的新晉開發者而言,確定使用哪種工具是關鍵。下面將和大家一起看看如何選擇合適的開發工具。在著手開發之前,開發者需要確定自己瞄準的體驗和受眾。但在開始闡述不同的工具和環境之前,先讓我們一起看看不同類型的體驗,以及相關的術語。

1. 虛擬現實:一個由計算機生成的世界

大多數人都熟悉“虛擬現實”一詞。所謂的VR是指計算機生成的,有時是模擬的,有時是近似真實的3D世界視圖。虛擬世界可以是逼真的,想象的,或者是兩者的結合。要進入虛擬現實,用戶必須使用完全遮擋現實世界視場的屏幕,使眼睛沉浸在虛擬世界。這種屏幕可以是系留頭顯(如Oculus或Vive)或移動頭顯(谷歌Cardboard三星Gear VR)的形式,或者VR一體機。許多其他企業也在研發的無需纜線,手機或筆記本電腦的一體機設備。

360度視頻是一種允許用戶控制視角的沉浸式體驗。有人將360度視頻與虛擬現實混為一談,因為用戶都會沉浸在視頻的360度視場中。當本文所指的“虛擬現實”不是指360度視頻,而是由計算機生成的3D視圖。

2. 增強現實:物理世界的補充

增強現實是指將計算機生成的內容疊加在真實世界之后所獲得的視圖,是一種通過附加信息或元數據(如聲音,圖形,GPS數據和文本顯示)來增強世界的技術。一般來說,疊加的內容不能與現實世界交互,反之亦然。用戶必須使用某種類型的屏幕才能查看這種世界。

想象一下,當你把手機攝像頭對準建筑物,支持增強現實的應用就會顯示建筑物中的名稱,地址和經營業務。雖然用戶不能與文字疊加層進行交互,但數據可以增強現實世界。目前最流行的AR屏幕是谷歌眼鏡和安裝了特定增強現實應用的智能手機。有許多科技公司正在開發增強現實眼鏡,預計產品將在未來幾年內開始進入市場。

跟增強現實類似,混合現實包含現實世界視圖,但混合現實所疊加的虛擬世界和虛擬對象可以與現實世界相互作用。當前主要的混合現實頭顯是微軟HoloLens。HoloLens可以在3D空間中映射真實世界,因此虛擬對象可以實際覆蓋在現實世界的表面和對象之上。例如,混合現實允許用戶將虛擬立方體放置在房間角落的桌子或椅子上。谷歌于幾年前發布了Tango(以前稱為Project Tango),并于最近發布了ARCore,而這似乎是他們對蘋果ARKit的回應。混合現實支持運動追蹤,光線估計和環境理解。ARCore現在可以支持運行著安卓N及更高版本的所有兼容手機,而SDK預覽版支持谷歌Pixel,Pixel XL和三星Galaxy S8。Tango則支持谷歌Pixel,Pixel XL,以及華碩和聯想的產品。

業界尚未對混合現實和增強現實之間的區別制定標準定義,兩者之間的界限似乎在不斷變化和模糊。蘋果最新的ARKit框架允許虛擬對象與現實世界進行交互,這進一步混淆了增強現實和混合現實之間的定義。我們相信行業最終會為“增強現實”的用法制定標準,而其定義將包括可以與真實世界交互的對象,以及不能與現實世界相互作用的對象。就我看來,“增強現實”最終會包含“混合現實”的情景,行業將不再使用“混合現實”。因此在談論AR和MR時,我們將主要集中在AR的工具選擇。

3. 合適的工具

如前所述,VR和AR體驗有時候需要不同的工具和開發環境。例如,如果希望使用Unity開發虛擬現實游戲,你需要指定目標頭顯(如HTC ViveOculus RiftPSVR等等)。如果你希望開發增強現實應用程序,你可以選擇在跨平臺工具集上開發(如ReactVR),否則你將需要進一步定位iOS或安卓設備。如果你希望為HoloLens開發體驗,你可以選擇從Unity開始入手,然后再通過Visual Studio進行測試和部署應用程序。

不同體驗的用戶普及度尚未達到可以促使硬件和軟件行業為工具、界面或編程語言制定統一標準的關鍵臨界點。在那之前,創新公司在開發標準化工具集上擁有無限的機遇。目前來說,開發者仍然需要確定他們希望創建的現實(VR或AR),瞄準頭顯和平臺類型,然后再了解所需的要求。

由于VR和AR的廣闊市場前景,希望為一個或多個平臺開發內容的你很有可能正在閱讀這篇文章。統計數據表明,現在是采取行動的最好時機。市場分析機構預計,VR和AR到2020年的的預期經濟影響將從58億美元(低采用率)上升到205億美元(高采用率)。2018年的VR軟件市場規模估計為48億美元。在明確的廣闊的市場前景后,我們需要明確的問題是:如何為特定現實開發選擇合適的工具。

在我認識的開發者中,沒有太多愿意學習一個只能支持一款設備的新工具或應用。我們不想將時間和金錢投入到無法轉換或轉移到其他工具和平臺的東西上。如果你像我一樣,所有這三種體驗都激勵著你,你可能希望在未來一天中都能掌握它們全部。這意味著你應該選擇可以盡可能支持更多平臺,更多設備和更多體驗的工具,或者你應該愿意學習多種不同的平臺和工具集。

4. 選擇VR開發工具

選擇工具的第一步是觀察市場并確定目標受眾。我們應該考慮創建硬件和平臺的公司實力,并評估其中的發展潛力。下面的圖片顯示了市場分析機構預測的2016年暢銷VR頭顯。然后,你需要考慮應該開發什么類型的應用程序,以及所面向的平臺和用戶。你是否正在開發教育,游戲,商業,培訓或營銷領域的應用程序呢?大多數硬核玩家都在使用其中一款系留頭顯,因為這種設備能夠提供更高的分辨率,更好的刷新率,以及更優秀的傳感器和控制器。

表1:VR頭顯和開發工具

VR頭顯 HTC Vive Oculus Rift PSVR 三星Gear VR 谷歌Daydream
系留頭顯
2016年銷量 42萬 35.5萬 74.5萬 230萬 26.1萬
開發工具 支持 支持 支持 支持 支持
Unreal 支持 支持 支持 支持 支持
Unity3D 支持 支持 支持 支持 支持
CryEngine 支持 支持 支持 不支持 不支持
Lumberyard 支持 支持 不支持 不支持 不支持

顯然,Unreal和Unity主要5款主要的VR頭顯。如果你希望為三大系留VR頭顯開發內容,你可以選擇

  1. Unreal:支持Oculus, Steam, HTC Vive, Playstation VR, Mac, iOS/ARKit, 三星Gear VR, Google VR, Leap Motion和OSVR
  2. Unity3D:支持Unreal支持的所有平臺,外加Nintendo Wii, Hololens, Xbox One, Facebook Gameroom等等。
  3. CryEngine:支持Oculus,Xbox One,Windows PC,Playstation 4和Linux PC。

5. 選擇AR開發工具

增強現實(和混合現實)要求用戶通過屏幕查看疊加了數字內容的現實世界。這意味著用戶必須使用搭載攝像頭的手機或平板電腦,或者說他們必須佩戴某種形式的屏幕。這種屏幕可以分為兩種主要的形式:一種可供用戶佩戴的頭顯;搭載攝像頭的手機或平板電腦。由于攝像頭,處理能力和AR顯示器的問題,今天市場上的頭顯仍然相當笨重,體積巨大。但可以想象,設備的體積將會不斷縮小,而我們最終有可能會穿戴一種眼鏡形態的AR顯示屏。就目前而言,AR頭顯市場中尚未出現主要的領先者,所以文本暫時不會納入頭顯的分析。

表2:AR設備和開發工具

AR設備 iOS手機和平板電腦 安卓手機和平板電腦
用戶比例 33% 65%
Unreal 支持 支持
CryEngine 支持 支持
Lumberyard 不支持 不支持
ARKit 不支持 支持
ARCore 不支持 支持

Unreal:需要ARToolkit和增強現實插件

CryEngine:需要Vuforia(iOS和安卓),或ARKit(iOS),或ARCore(安卓)

如你所見,如果你希望開發的體驗能夠支持盡可能多的設備,你的主要選項仍然是Unreal和Unity3D。然而,這并不意味著開發支持更多設備的體驗將變得容易或無縫,而且在某些情況下,你必須專門針對目標設備開發應用程序,但我們認為至少你能夠掌握一款可支持眾多設備的工具。

如果你對安卓設備的AR應用開發最為感興趣,你可以選擇Unreal引擎或Unity3D,以及最新的ARCore。另一方面,如果你對iPhone和iPad的AR應用開發最感興趣,ARKit毫無疑問將是你的第一選擇。AR是一項令人興奮的技術,特別是因為蘋果最新iPhone X智能手機。開發者很快就可以創建支持面部識別的應用。想象一下,當你走進一個會議或酒店時,一個禮賓員會對你說:“歡迎回來。我們第一次見面是在兩周前,對吧?你的房間已經準備好了,在7樓。你需要我為你帶一本雜志嗎?”這一切都是得益于面部識別和AR功能,以及因為AR眼鏡的外形尺寸將不斷縮小至可管理的大小。未來將至,但我們現在就可以開始進行開發。

如果你已經知道Objective-C和/或Swift,那你現在可以使用Xcode開發AR應用程序。如果你不知道Objective-C或Swift,Unity可以幫助你用更少的代碼行來完成大量的工作。所以選擇一個工具,然后開始著手開發,相信不久之后你可以發行屬于自己的ARKit應用程序。

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