2018年05月16日，作為一名iOS開發(fā)者，蘋果在去年夏天發(fā)布ARKit是我迷上AR的緣起，而我當(dāng)時馬上就開始學(xué)習(xí)有關(guān)這方面的一切知識。我的AR之旅使得我開始通過Blender學(xué)習(xí)3D藝術(shù)，利用Unity探索游戲開發(fā)。借助這些技能，我開始制作AR體驗《Escape The Room — AR》，而這款作品即將要登陸iOS設(shè)備。我花費(fèi)了一定的時間來摸索出我需要學(xué)習(xí)的知識，而我一直在想，如果當(dāng)時有人給我指點一下方向那該有多好。所以，我希望通過這篇文章向大家介紹4個可以幫助你加速AR/VR開發(fā)的概念。

　　1. 建模

　　3D建模是你在3D中看到的對象的基礎(chǔ)。海盜游戲中的寶箱?這是模擬物。射擊游戲中的槍支?這是模擬物。游戲中的大多數(shù)物理對象都是3D模型。3D模型的結(jié)構(gòu)由“網(wǎng)格”確定。你以前可能已經(jīng)看過這樣的照片：

　　這就是3D“網(wǎng)格”。網(wǎng)格由頂點，邊緣和面組成。通過操控這些元素，3D美工可以創(chuàng)建任何形狀。皮克斯電影中的角色?它們都是由網(wǎng)格組成。

　　對于AR開發(fā)，你可能不希望自行制作模型。事實上，你并不需要這樣做。網(wǎng)上存在大量的免費(fèi)3D模型，如TurboSquid，或者如果你是Unity用戶，Asset Store將是一個合適的選擇。

　　1.1 建模的關(guān)鍵點

　　你的用戶在AR或VR中的大部分時間都是與模型交互。無論是按下按鈕，瀏覽一個對象，或者是欣賞美麗的風(fēng)景，它們都是模型。模型不僅只是由網(wǎng)格組成。模型通常是搭配以“材質(zhì)”。我將在下一節(jié)介紹材質(zhì)，但首先：

　　1.2 如何制作自己的模型

　　模型是通過3D建模軟件制作而成，如Blender，Maya和Cinema4D都屬于熱門的工具。

　　如果你希望原創(chuàng)的模型，而不說網(wǎng)上參差不齊的模型，你可能有意學(xué)習(xí)如何制作屬于自己的模型。對此，我的個人建議是Blender。Blender是一款免費(fèi)的開源3D軟件包。它同時擁有一個優(yōu)秀的社區(qū)和大量的教程。我個人認(rèn)為，隨著AR和VR開始蓬勃發(fā)展并達(dá)到大眾市場的滲透率，Blender將繼續(xù)成長并發(fā)展為3D開發(fā)的主要產(chǎn)品。其他3D創(chuàng)作平臺非常昂貴，比如游戲行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之一的Maya每年需要支付數(shù)千美元的授權(quán)費(fèi)用…所以我寧愿選擇確實優(yōu)秀，而且免費(fèi)的Blender社區(qū)。

　　現(xiàn)在我們已經(jīng)有了網(wǎng)格，下一步是美化我們的對象，而這需要材質(zhì)。

　　2. 材質(zhì)

　　如何令它更好看呢?我們需要材質(zhì)。材質(zhì)允許對象搭配以我們所設(shè)想的照明，顏色和發(fā)射。如果你有一張椅子的網(wǎng)格，你可以通過相應(yīng)的材質(zhì)將其變成一種木制椅子，或者鐵制椅子。材質(zhì)可以為你的AR體驗增添光彩。

　　2.1 如何制作材質(zhì)

　　制作材質(zhì)取決于你如何開發(fā)應(yīng)用。Unity的材質(zhì)系統(tǒng)不同于Unreal。Blender材質(zhì)的開發(fā)方式不同于Unity。如果你是用Swift在Xcode中開發(fā)，材質(zhì)將不同于上述工具。

　　關(guān)于材質(zhì)我可以說上一天，所以我會盡量精簡內(nèi)容。在本文中我將介紹PBR材質(zhì)。PBR指基于物理的渲染，是將不同圖像整合在一起的總和，它們將以我們想要的方式渲染對象。每個圖像都有其要改變的一個特定方面。這些圖像通常被稱為“貼圖”。這些貼圖或圖像通常是指紋理。本文由很多專業(yè)術(shù)語，但你會習(xí)慣的。

　　材質(zhì)的“Albedo”貼圖改變對象的顏色。你希望它看起來像是木制對象嗎?只需添加看起來像是木色的albedo，你的材質(zhì)將變成如下所示：

　　然后還有很多用于高光，反射，以及其他更為復(fù)雜元素的貼圖。與尋找免費(fèi)模型的地方一樣，你可以在那里找到免費(fèi)的材質(zhì)。如果你希望自行制作材質(zhì)，你只需要你為對象構(gòu)思的形狀的圖像。你可以訂閱為你提供大量超高質(zhì)量PBR圖像的服務(wù)，從而開始制作優(yōu)秀的材質(zhì)。我使用的而且非常喜歡的工具是Megascans。

　　上圖是文章開頭那個空白網(wǎng)格的最終作品。我采用了normal貼圖和roughness貼圖來實現(xiàn)對象上的劃痕。我利用albedo貼圖改變了對象的顏色，然后在材質(zhì)上使用發(fā)光屬性來令外星文字發(fā)光。材質(zhì)是一種藝術(shù)，而且非常有趣。你可以一直搗鼓，直到你創(chuàng)作出酷炫的對象。

　　3. 3D空間

　　本節(jié)很短，但很重要。在AR/VR中進(jìn)行開發(fā)不同于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)或移動開發(fā)，因為用戶可以在3D空間中與數(shù)字對象進(jìn)行交互。在AR中，用戶可以在3D空間移動，而3D空間的原點通常是用于確定用戶開始會話的位置。

　　對于2D移動應(yīng)用，用戶面對的只是一個平面，然后你為他們構(gòu)建這個界面即可。對于AR，他們可以自由移動。引擎之間的坐標(biāo)空間有所不同，有些引擎使用(X，Y，Z)，有些則使用(X，Z，Y)。在本文中，我們將使用(X，Y，Z)，X是向前，Y是向上，Z則是向右。如果用戶從(0，0，0)坐標(biāo)開始，他們有可能會立即轉(zhuǎn)身，所以你設(shè)置在(5,0,0)位置的前方對象可能不是用戶正在關(guān)注的內(nèi)容。

　　你需要掌握引擎的Camera屬性。在Unity中，你可以輕易將Camera移動至用戶的注視點方向，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)和定制放置對象。對于AR，你需要靈活處理，在編寫代碼時需要考慮用戶所處的多個潛在環(huán)境。這更多的是關(guān)于設(shè)計vs開發(fā)的討論，但可以為你節(jié)省大量的時間。

　　對于《Escape The Room》，我一開始的設(shè)想是讓用戶掃描他們的地板，然后對象將自動呈現(xiàn)在檢測到的水平表面上。但我發(fā)現(xiàn)做起來比想象中要難很多。因為用戶可以面向不同的方向，平面大小會改變，對象會過于靠近墻壁，從而變得無法觸及。我最終是讓用戶將對象直接放置在周圍的地板。

　　VR則有點不同，因為對象已經(jīng)放置在場景之中，但你仍然需要考用戶在第一次是如何在3D空間中移動，以及他們將會體驗到什么內(nèi)容。

　　記住，目前我們?nèi)蕴幱赬R的早期，所以向用戶清晰地講解如何在3D空間中移動是關(guān)鍵。他們最終所做的事情往往會超出你的想象，所以設(shè)計體驗時要有一定的靈活性。

　　4. 照明

　　照明就像是餐桌上的禮儀。如果一切順利，你將不會注意到這一點，但如果出現(xiàn)不符合的行為，你馬上就會皺起眉頭。AR和VR在這方面存在一定的差異，因為VR中的照明由開發(fā)者掌握，但AR則取決于用戶所在環(huán)境的照明情況。這對AR而言是一個重大的設(shè)計挑戰(zhàn)，所以你需要解決這個問題才能實現(xiàn)優(yōu)秀的體驗。

　　在設(shè)計AR體驗時，第一件事情是告訴用戶它們的照明環(huán)境非常糟糕。如果攝像頭難以檢測環(huán)境，你會從ARKit中獲得提示，這時你的應(yīng)該告訴用戶這一點。如果你不告訴用戶，他們不會知道哪里出了問題，如果你讓用戶提供額外的照明，或者更換一個更光亮的房間，你可以為他們帶來整體更優(yōu)秀的體驗。

　　照明是在AR中檢測平面的關(guān)鍵，這可以幫助你設(shè)置體驗。照明同時可以令體驗感覺真實，我以往曾談過這一點，在本文中我將簡單地說明其中的關(guān)鍵要點。

　　你可以為場景添加自己的照明，但需要小心。添加照明會影響設(shè)備的性能，尤其是對移動設(shè)備而言。Unity中的反射探針可以令金屬對象看起來更真實。對于如何利用照明和反射來提高對象的真實感，我計劃在未來進(jìn)行詳細(xì)的探討。