Un guide rapide pour concevoir pour la réalité augmentée sur mobile (Partie 4)

Cet article est la partie 4 d'une série en cours, retrouvez la partie 1, la partie 2 et la partie 3 ici Comprendre la profondeur et le volume est crucial lors de la conception pour la réalité augmentée. Nous faisons l'expérience du monde dans plus d'une dimension et devons concevoir en conséquence. Dans cet article, je vais mettre en lumière ce que signifie la 3D dans la réalité augmentée.

Nous examinerons les composants d'une scène 3D, le fonctionnement de la technologie sous-jacente et les méthodes de production d'objets 3D. Cet article est idéal pour les lecteurs qui souhaitent :Créer leur propre contenu 3D pour ARApprendre à sourcer du contenu 3DAvoir une meilleure compréhension du paysage actuel de la 3D.Comment les concepteurs peuvent-ils commencer à apprendre la 3D ?

Pendant de nombreuses années, la 3D avait une barrière d'entrée incroyablement élevée pour les concepteurs. Il a longtemps été considéré comme un support technique réservé aux industries comme les effets visuels, les jeux vidéo et l'illustration médicale. L'adoption de la conception a été en outre bloquée par une courbe d'apprentissage abrupte (et difficile), une expérience utilisateur médiocre et des frais d'entrée prohibitifs.

Cependant, alors que le besoin de concepteurs ayant des compétences en 3D monte en flèche, de nouvelles initiatives émergent pour rendre l'apprentissage de la 3D facile, accessible et amusant pour les concepteurs. L'une de ces initiatives est 3D for Designers, qui est devenue le point de départ de facto pour les designers et illustrateurs qui souhaitent ajouter la 3D à leur boîte à outils. Créé et enseigné par le vétéran de l'industrie du design Devon Ko, il comprend à la fois des leçons gratuites et un cours complet sur les bases de la conception 3D.

Si vous voulez apprendre la forme, la forme, l'éclairage, la couleur et l'animation en 3D, je vous recommande fortement de commencer ici. Divulgation: Devon m'aide à éditer cette série de réalité augmentée sur mobile, et je suis assistante d'enseignement dans son cours Composition d'une scène 3D Une scène 3D est composée de plusieurs objets et choses qui existent dans l'espace x, y et z. Certains des objets les plus courants que vous trouverez dans une scène sont les suivants : Maillage : ensemble de points, d'arêtes et de faces décrivant un objet.

Ex. : Un maillage 3D d'une sphèreCaméra : Un point de vue fixe, comme celui d'une caméra.

E. G. : Une vue qui est toujours fixée sur la sphère, peu importe où elle va.

Lumière : Une source d'éclairage qui crée de la lumière et de l'ombre dans la scène.

: Un projecteur qui n'expose quelque chose qu'au milieu d'une scène. Matériau : contient des informations sur l'apparence d'un objet, y compris la couleur, la texture et la densité.e.

ex. : Une sphère qui ressemble à du bois. Shader : Semblable à un matériau mais contient des données procédurales sur l'apparence d'un objet.

E. G. : Créer l'effet de l'électricité zappant une sphère.

Un fichier 3D peut également contenir des données supplémentaires telles que des informations d'animation et de gréement. Un maillage seul ou avec des données supplémentaires est également appelé modèle 3D. Pré-rendu vs rendu en temps réel Le rendu est le processus d'interprétation des données de scène 3D dans un graphique.

Traditionnellement, les logiciels 3D disposent d'un mode d'aperçu du rendu qui peut être activé pour voir un aperçu (généralement) de qualité inférieure du rendu final. Selon le matériel et la complexité, le rendu d'une seule image peut prendre quelques secondes, voire plusieurs jours. La RA en tant que média ne peut pas se permettre quelques secondes ou quelques jours pour afficher du contenu.

Ce support nécessite que le rendu soit toujours effectué instantanément et en temps réel et nécessite donc une solution de rendu en temps réel. Un moteur de rendu en temps réel est capable d'afficher et de mettre à jour les informations immédiatement. Des exemples de moteurs de rendu en temps réel sont Unity ou Eevee.

Pour qu'une expérience en temps réel soit fluide, les mises à jour d'images doivent avoir lieu à environ 60 images par seconde (60 ips). Garder un œil sur le fps garantit que l'expérience imite le monde réel. Types de contenu 3D courants Il existe plusieurs types d'extensions et de formats 3D, certains sont exclusifs à leur environnement de création tandis que d'autres sont open source.

Les formats suivants sont courants et émergents :Fichier d'objet (.obj) : il s'agit du type de fichier 3D le plus courant et le plus basique, il ne contient que les informations de géométrie d'un objet. La plupart.

Objs sont accompagnés d'un. mtl (fichier de bibliothèque de matériaux) qui contient des informations sur le matériau et les textures.Filmbox (.

fbx): Ce format de fichier stocke plus que la géométrie et inclut la scène, la caméra, l'éclairage, le gréement et d'autres informations 3D. Il n'inclut pas les textures mais peut parfois avoir une couleur de surface de base. Ce format est géré par Autodesk.

Collada (. Dae): Similaire à. fbx, mais maintenu par la communauté open source.

Format de transmission de la bibliothèque graphique (.glTF) : JPEG autoproclamé de la 3D, glTF est un format de fichier 3D open source pris en charge par le groupe Khronos. Il peut transporter une quantité variée de données spécialement créées pour répondre aux besoins émergents du web et de la 3D mobile.

Il est fonctionnellement similaire à un . Fbx mais beaucoup plus petit en taille. Description de la scène universelle ZIP (.

USDZ): Il s'agit d'une version compressée d'un fichier . Fichier USD, un format développé par Pixar pour inclure des données robustes et interchangeables dans un seul format de fichier. Cela signifie que vous pouvez avoir des variations d'un objet dans le même modèle au lieu d'avoir plusieurs modèles.

Alors, quel est le meilleur format de fichier pour la RA ? Le défi avec le chargement d'objets 3D dans une application de RA est qu'il doit être fait immédiatement et en temps réel. Le meilleur format de fichier est celui qui se charge et s'exécute aussi rapidement que possible, et c'est l'objectif des deux.

glTF et .USDZ. Le principal conflit entre ces formats est que l'industrie s'est divisée en termes de support.

Par exemple, Apple prend exclusivement en charge et encourage l'utilisation de . USDZ pour les applications ARKit, cependant Chrome ne prend pas en charge ce format sur le Web et promeut .glTF.

Si vous envisagez de mettre en service ou d'acheter un actif 3D, ma recommandation serait un .fbx puisque vous pouvez le convertir à la fois en .glTF et .

USDZ en fonction de vos besoins.Construire un objet 3DLes modèles 3D sont construits de deux manières principales : la sculpture et la modélisation. Déterminer d'abord le type d'objet dont vous avez besoin déterminera le logiciel ou l'artiste qui convient à la tâche.

Sculpter : Action de déformer des polygones avec une pointe de pinceau, similaire au travail avec de l'argile. Cette méthode est la meilleure pour les formes organiques comme les figures et les animaux. Les logiciels les plus populaires spécialisés pour ce type de travail sont ZBrush et Mudbox.

Modélisation : contrôler chaque point avec précision, comme si vous travailliez avec des vecteurs. Cette méthode est la meilleure pour les surfaces dures comme les machines et l'architecture. Les outils 3D tels que Blender, Maya et Cinema4D sont capables des deux types de création.

Quel que soit le processus choisi, il créera finalement un maillage. Un maillage est simplement un ensemble de points, d'arêtes et de faces qui aident à décrire un objet 3D dans l'espace. Ces points, arêtes et faces se combinent pour former des polygones.

Plus le nombre de polygones est élevé, plus votre modèle 3D sera lisse. Un nombre de polygones plus élevé peut également avoir un impact sur les performances et les temps de chargement. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les jeux AR actuels ne semblent pas aussi fidèles qu'un jeu conçu pour une console.

Parfois, au lieu de créer un maillage à nombre élevé de polygones, un matériau peut agir comme un moyen d'introduire la même quantité de détails mais avec un temps de chargement plus rapide. MatériauxIl existe une idée fausse selon laquelle les matériaux sont comme une couche de peinture sur un objet. Les matériaux ressemblent plus à un rembourrage, ils ont une structure et des propriétés en eux-mêmes et peuvent même influencer la forme d'un modèle.

Ils peuvent également exister séparément du maillage et être réutilisés. Les outils les plus populaires pour la création de matériaux sont Substance Painter et Substance DesignerUV Map : lorsqu'un matériau est appliqué à un objet, la carte UV est un moyen de définir la manière dont il est projeté sur le maillage. Par exemple, si une texture plate de la terre est appliquée à une sphère, sans carte UV, il semblerait que tous les continents soient écrasés en un seul endroit.

Dans certains cas, un modèle acheté peut ne pas sembler correct, souvent parce que les matériaux sont manquants ou que le mappage est incorrect. Par exemple, l'achat d'un modèle avec des matériaux V-Ray ne fonctionnera que si vous utilisez le moteur de rendu V-Ray.

Un matériau n'est peut-être pas la seule chose qui affecte l'apparence de votre modèle, la liste de propriétés suivante peut également influencer la visualisation d'un objet. un environnement. Un éclairage incorrect est l'un des écarts visuels les plus évidents qu'un spectateur peut détecter.

L'éclairage peut aussi parfois avoir un plus grand impact sur la couleur d'un objet que les matériaux eux-mêmes. Pour que l'éclairage soit crédible, il doit être accompagné des bonnes ombres. Nos yeux sont entraînés à reconnaître où se trouve un objet dans l'espace en fonction des indices fournis par les ombres.

Par exemple, la lumière naturelle du soleil projette une lumière directionnelle et des ombres plus fortes que la lumière artificielle. Certains modèles sont équipés d'un éclairage qui est un ensemble de lumières qui imitent différents studios ou configurations. Ces configurations peuvent être statiques ou animées et peuvent avoir des propriétés différentes.

Parfois, l'éclairage peut être défini par une image à 360°. Celles-ci sont appelées Image Based Lights (IBL) et constituent une solution bon marché pour créer un éclairage réaliste. De nombreux services AR utilisent une méthode appelée estimation de l'éclairage pour générer un éclairage et des ombres plus réalistes. Il s'agit d'une méthode d'utilisation de la vision par ordinateur pour comprendre le monde autour de l'utilisateur, puis générer la configuration d'éclairage correcte.

Ce processus est similaire à un IBL et analyse en permanence les informations afin qu'elles puissent être mises à jour pour correspondre à tout nouveau changement qui se produit. contenu d'un téléphone. L'une des méthodes de numérisation les plus courantes consiste à utiliser la photogrammétrie.

Une application comme Meshroom peut prendre des données d'image à partir de votre téléphone et aider à générer un maillage afin que vous ayez un modèle 3D. À l'heure actuelle, la numérisation 3D via les téléphones a encore du chemin à parcourir car le maillage n'est pas précis à 100 %. Si vous suivez cette voie, soyez prêt à nettoyer les matériaux et le maillage généré.

La bonne nouvelle est que les fabricants d'appareils mobiles investissent en permanence dans de meilleurs matériels et capteurs, ce qui permettra à son tour une numérisation encore plus précise à l'avenir. Le moment où vous pourrez numériser instantanément une ressource 3D prête pour la production n'est peut-être pas si loin. RessourcesIl existe plusieurs ressources qui peuvent vous aider à obtenir plus facilement le bon contenu 3D.

Voici quelques recommandations :Art Station : une ressource et une communauté pour partager du travail et trouver des artistes 3D professionnelsTurbosquid : un site de stock payant proposant certaines des offres les plus complètes de modèles et de textures 3D.Google Poly : des milliers d'éléments 3D gratuits optimisés pour la réalité augmentée /VRSketchFab : Un service et une communauté basés sur le Web pour visualiser des modèles 3D et trouver des artistes Unity Asset Store : Une large offre de modèles 3D payants et gratuits et d'extensions optimisées pour un moteur en temps réel. Mixamo : un service Web gratuit qui configure automatiquement les modèles bipèdes.

Dans la cinquième partie, j'explorerai des trucs et astuces de l'industrie des effets visuels (VFX) qui peuvent aider à créer des expériences AR plus réalistes et convaincantes. Merci toujours à Devon Ko pour le montage et à Tony Parisi, Jeremy Cowles et Brendan Ford pour les idées. QUESTION CONNEXE Un patient victime d'un AVC peut-il espérer un taux de guérison de 100 % après 3 ans ?

Il n'est pas garanti à 100 % qu'un patient victime d'un AVC se rétablira complètement après une certaine période de thérapie de réadaptation, cependant, selon l'American Stroke Association, la réadaptation est le seul moyen efficace de se remettre des séquelles d'un AVC, comme les problèmes de pied tombant et de paralysie des bras. Pour retrouver la santé et la forme physique, les patients peuvent choisir une machine de thérapie utilisée à domicile afin qu'ils puissent suivre un entraînement de rééducation à la maison quand ils le souhaitent, maximisant ainsi l'utilité du processus de récupération. Voici deux des équipements de rééducation les plus récents et les plus innovants recommandés : Système de rééducation des mains H12.

G3 Système de chute de pied.