Современные технологии и тенденции в сфере разработки приложений виртуальной и дополненной реальности. Знакомство с VR-Технологиями
2023-03-02 10:20
«Современные технологии и тенденции в сфере разработки приложений виртуальной
и дополненной реальности. Знакомство с VR-Технологиями»
Богатырев Роман Олегович
педагог дополнительного образования ДТ "Кванториум" г. Новочебоксарск
1 этап Организационный
Приветствие. Добрый день студенты. Тема сегодняшнего урока: «Современные технологии и тенденции в сфере разработки приложений виртуальной и дополненной реальности. Знакомство с VR- Технологиями». Проверка присутствующих. Доклад дежурного.
1. 1. Повторение
Преподаватель: Сегодня мы с вами поговорим о технологии будущего. А прежде чем к ней перейти, давайте назовем, какие технологии вы знаете?
Ответы студентов…
Преподаватель: Кто-то из вас назвал технологию виртуальной реальности и именно о ней мы сегодня с вами и поговорим.
Преподаватель: Кто может сказать, что такое Виртуальная реальность?
Ответы студентов…
Преподаватель: Виртуальная реальность — созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, осязание.
Правильно.
Преподаватель: Сегодня мы достигнем цели – познакомимся с современной технологией виртуальной реальности
План нашего занятия:
- изучить принцип работы устройства виртуальной реальности (VR);
- применить в действии VR-устройства;
- создать проект игры с помощью VR-устройства;
- подытожить урок.
2 этап Мотивирование на учебную деятельность
Преподаватель: Принцип работы любого устройства VR устройств одинаков. Шлем одевается на голову и закрепляется специальными ремнями. При этом очки должны прилегать плотно к лицу, чтобы посторонние факторы не отвлекали внимание пользователя. Фото, видео или игры выводятся на встроенный экран, при этом изображение делится на две части, чтобы создать эффект трехмерного пространства. В современных моделях разрешение дисплея достаточно высокое, поэтому картинка получается максимально реалистичной.
Преподаватель: Кроме качественного дисплея, очки виртуальной реальности снабжаются аудиогарнитурой с 3d эффектом. Это позволяет полностью отвлечься от реального мира и погрузиться в фантастическую обстановку. Таким образом, шлем виртуальной реальности обманывает слух и зрение человека, полностью изолируя его от реальной обстановки.
Преподаватель: Благодаря многочисленным датчикам, обзор в виртуальном пространстве происходит благодаря, привычным, движениям головы. Можно в мельчайших деталях рассмотреть окружающую обстановку и заглянуть в любой уголок виртуального мира. Также в комплекте идут два контроллера для рук. На них имеются следующие кнопки для управления: джойстик, кнопки А и Б (для выбора действия), две кнопки на стволе контроллера для согласия с действием.
Преподаватель: Шлем виртуальной реальности состоит из следующих основных частей:
1. Корпус и его составляющие.
2. Линзы.
3. Всевозможные датчики, которые отслеживают положение головы в пространстве (гироскоп, акселерометр, магнитометр, инфракрасные датчики).
4. Микросхема, в которой и происходят все вычислительные процессы.
В зависимости от фирмы и модели устройства, данный список может быть расширен.
Теперь давайте по очереди каждый наденет очки виртуальной реальности и посмотрит один из вариантов использования очков виртуальной реальности для обучения. Сейчас один человек берет очки, а все остальные смотрят на экран.
(Преподаватель демонстрирует варианты использования VR очков)
3 этап Получение и усвоение новых знаний
Преподаватель: Для чего нужны шлемы виртуальной реальности?
Безусловно, основная масса покупателей таких устройств, это молодые люди, которые хотят поиграть в виртуальные игры. Очки способны перенести игрока прямо в центр событий и дать прочувствовать всю гамму ощущений от развивающегося сюжета.
На данный момент разработано огромное количество видеоигр для шлемов виртуальной реальности. С каждым днем разработчики радуют геймеров новыми продуктами. Более того, многие популярные ранее игры, начинают адаптировать для использования с шлемом виртуальной реальности. Среди игр есть спокойные, с размеренным сюжетом и активные с постоянными прыжками и перестрелками. Опираясь на сказанное, можно смело утверждать, что каждый покупатель найдет развлечение по душе.
Учитывая потенциал и скорость, с которой развивается виртуальная реальность, можно надеяться, что в скором времени откроются новые возможности, которые будут доступны каждому.
4 этап Систематизация знаний
Преподаватель: Теперь создадим проект – игру Виртуальной реальности.
Перед началом разработки нужно вооружиться знаниями о том, как работать с Blueprint’ами. Мы по шагам разберём процесс создания нового проекта, настройки уровня и создания простой игровой логики, чтобы можно было указать на объект, нажать на спуск и уничтожить его.
Запускаем Unreal Engine и переходим на закладку New project. В разделе Blueprint выбираем Virtual Reality. В настройках проекта (Project setup) выбираем Desktop/console, Maximum Quality (максимальное качество) and No starter content (без начальных данных), а в Location (расположение) прописываем путь к файлам проекта. Переходим в меню плагинов, и подтверждаем в Virtual Reality, что у нас включён плагин “SteamVR”.
Перед нами появится заранее сгенерированный уровень, который можно использовать. Здесь мы можем применять самые разные действия. Например, хватать объекты и телепортировать игрока по уровню.
Поэкспериментируйте, чтобы убедиться, что всё работает правильно. Теперь давайте внедрим логику уничтожения объекта, когда мы наводимся на него и нажимаем на спуск.
Для этого в VirtualRealityBP/Blueprints откроем Blueprint “MotionControllerPawn”.
Вызовем событие “MotionController ® Trigger” для правой руки и зададим булево значение (true/false) для нажатия и отпускания кнопки спуска:
Для события Tick создадим линию прицеливания (linetrace), чтобы знать, на какой объект мы наводимся. Для этого нужно задать начальную и конечную точки. Для начальной точки мы связываем Right Controller, Motion Controller и получаем GetWorldLocation.
Также с Motion Controller связываем Get Forward Vector. Таким образом мы будем получать направление прицеливания контроллером. Умножаем этот вектор на необходимую дистанцию (скажем, на 1000 = 10 метров) и добавляем к начальному местоположению, тем самым получив конечную точку.
Добавляем модуль LineTraceByChannel, соединяем начальную и конечную точки, во вкладке Draw Debug Type выбираем One Frame. Этот параметр означает отрисовку линии между начальной и конечной точками.
Далее переходим к выходным данным Break Hit Result, для Hit Actor делаем переход Cast to BP_PickupCube. Это означает, что на уровне мы можем выбирать только синие кубы.
Теперь кидаем ветку и проверяем булево значение для ранее созданного Can Destroy. Если оно равно false, то мы ничего не делаем. Если true, то вызываем модуль DestroyActor для уничтожения выбранного объекта.
Готово. Можно нажать кнопку Play, выбрать VRpreview и испытать своё творение
5 этап Рефлексия. Подведение итогов
Преподаватель: Ребята. Давайте подведем итоги. О чем мы сегодня говорили?