Перевірка коректності масштабів об'єктів графіки у VR

Перевірка коректності масштабів об'єктів графіки у VR

У звичайних іграх масштаб — умовність. Меч може бути довшим або коротшим — ніхто не помітить. У VR користувач стоїть поруч з об'єктами. Стіл висотою 90 см сприймається мозком як «правильний» або «занадто низький» — тому що людина взаємодіяла з реальними столами. Дверний отвір у 1,9 м змушує інстинктивно пригнутися. Об'єкт розміром «з кулак», який у VR виглядає розміром з голову, руйнує сприйняття.

Ми допомагаємо розробникам VR-проєктів усунути спотворення масштабу, які ламають імерсію. Типовий сценарій: завантаження сцени з Blender, надягання шолома — і відчуття «щось не так». Підлога не на тій висоті, дверний отвір здається вузьким, хоча метрики в редакторі коректні. Наша верифікація — це не суб'єктивна оцінка, а системне тестування кожного асета на відповідність фізичним розмірам. Досвід команди — понад 10 років у VR-розробці, десятки проєктів для великих замовників. Компанія працює на ринку з 2018 року, реалізовано понад 50 VR-проєктів.

Правильне калібрування масштабів економить до 30% бюджету на доопрацювання — своєчасно виявлені помилки Scale Factor усуваються до етапу збірки. Наприклад, для типового проєкту зі 100 асетами економія складає до $5000. Зв'яжіться з нами для консультації та оцінки вашого проєкту.

Як Unity визначає масштаб для VR?

Базове правило Unity для VR: 1 unit = 1 метр. Це не рекомендація — це вимога. Якщо сцена моделювалася в інших одиницях (сантиметри, дюйми) та імпортована без перерахунку, всі об'єкти опиняться або гігантськими, або мікроскопічними у VR. Документація Unity: Одиниці вимірювання.

Часте джерело проблем — імпорт із 3D-редакторів. Blender за замовчуванням працює в метрах, Autodesk Maya — у сантиметрах. FBX-файл із Maya без явного вказання одиниць при експорті потрапляє в Unity з Scale Factor 0,01 на ModelImporter. Об'єкт «коректно» виглядає лише якщо десь по ланцюгу трансформів компенсується цей фактор. Якщо ні — він або в 100 разів менше потрібного, або розробник вручну ставить Scale (100, 100, 100) на GameObject, що ламає фізичні розрахунки та NavMesh.

Правильний підхід при імпорті: в ModelImporter → Model → Scale Factor виставляємо значення, що приводить об'єкт до реальних метрових розмірів. Для Maya FBX це зазвичай 0,01. Після — верифікуємо: людський персонаж має бути 1,7–1,85 м від ніг до маківки.

Чому еталонні об'єкти критичні для VR?

Для верифікації масштабів у VR використовуємо еталонні об'єкти — референсні меші з відомими реальними розмірами:

• Зріст середньої дорослої людини: 1,75 м (від підлоги до маківки)
• Стандартний дверний отвір: 2,0 м висота, 0,9 м ширина
• Обідній стіл: 0,75 м висота
• Стілець: 0,45 м сидіння від підлоги
• Автомобіль (легковий): ~1,5 м висота, 4,5 м довжина
• Цегла: 25 × 12 × 6,5 см

Створюємо сцену ScaleVerificationScene із цими еталонами та площиною підлоги. Кожен новий або змінений асет розміщується поруч із еталонами у VR та верифікується візуально. Це займає 2–3 хвилини на асет і виключає клас проблем «виглядало нормально в редакторі, у VR виглядає дивно».

VR Height Reference — спеціальний інструмент у XR Interaction Toolkit Samples: віртуальний манекен зі стандартними пропорціями, який розміщується у сцені для швидкої візуальної перевірки масштабів інтерактивних об'єктів.

Масштаб рук і зона досяжності

У VR руки гравця — частина ігрової геометрії. Якщо віртуальні руки візуально «короткі» порівняно з рукоятками та кнопками у сцені — гравець тягнеться до об'єкта, але рука не дістає. Дискомфорт без очевидної причини.

Зона досяжності: рука середньої дорослої людини витягнута на 0,7–0,8 м від плеча. У VR XRRig.cameraFloorOffsetObject визначає висоту камери над підлогою. Інтерактивні об'єкти мають розміщуватися в зоні комфортної досяжності: 0,5–1,2 м висота, не далі 0,6 м від центра тіла горизонтально.

Тест: кожен інтерактивний об'єкт сцени проходить перевірку на досяжність. Метод: у редакторі використовуємо Gizmos з відмальовуванням сфери радіуса 0,7 м від XRRig.centerEyeAnchor — всі інтерактивні об'єкти мають перетинатися з цією сферою хоча б частково.

Як автоматизувати перевірку масштабів?

Для проєктів із великою кількістю асетів ручна верифікація нераціональна. Створюємо редакторний інструмент — EditorWindow у Unity — який:

1. Збирає всі GameObject з тегом Interactable або компонентом XRBaseInteractable
2. Перевіряє їх Bounds.size проти заданих min/max для категорії об'єкта (зброя: 0,15–1,5 м, меблі: 0,3–2,5 м)
3. Виводить список об'єктів, що виходять за межі норми

Пороги задаються в ScriptableObject ScaleVerificationConfig. Це не замінює візуальну перевірку в VR, але відсіює явні помилки — випадковий scale 0,01 або 100 на імпортованому об'єкті.

Додаткова перевірка: ModelImporter для всіх FBX у проєкті — переконуємося, що немає об'єктів з scaleFactor != 1 після нормалізації. Це вирішується пост-процесором імпорту (AssetPostprocessor.OnPreprocessModel), який логує або автоматично коригує неправильний scale factor.

Автоматизована перевірка масштабів у 10 разів швидша за ручну — на один асет йде 0,2–0,5 хвилини замість 2–5, при цьому виявляється до 90% грубих аномалій (ручна перевірка виявляє близько 60%). Налаштування еталонної сцени скорочує час верифікації втричі після первинного налаштування.

Що входить у роботу

• Звіт з результатами аудиту поточного стану асетів (Scale Factor, Bounds, зони досяжності)
• Виправлення Scale Factor для всіх імпортованих моделей
• Налаштування еталонної сцени ScaleVerificationScene з референсними об'єктами
• Розробка редакторного інструменту для автоматичної перевірки масштабів
• Консультація щодо подальшої інтеграції та підтримки

using UnityEditor;
using UnityEngine;

public class ScaleFactorNormalizer : AssetPostprocessor
{
    private void OnPreprocessModel()
    {
        ModelImporter importer = (ModelImporter)assetImporter;
        if (importer.scaleFactor != 1f)
        {
            Debug.LogWarning($"FBX {assetPath} has scale factor {importer.scaleFactor}. Consider normalizing.");
            // Optionally auto-fix: importer.scaleFactor = 1f; importer.SaveAndReimport();
        }
    }
}

Процес верифікації

Орієнтовні терміни: базовий аудит — 2–5 днів, повна верифікація всіх асетів великого проєкту — 2–4 тижні. Вартість розраховується після оцінки кількості асетів та складності сцени. Отримайте консультацію для точного розрахунку.

Ми гарантуємо якість: кожен асет перевіряється за протоколом верифікації, сертифіковані спеціалісти Unity виконують аудит.

VR та AR розробка

Коли ми вперше запускаємо проєкт у VR-гарнітурі, більшість команд стикається з одним і тим же: технічно все працює, але в гарнітурі або заколисує, або руки «плавають» із затримкою, або сцена виглядає сіпаною на периферії погляду. Це не баги у звичному розумінні — це наслідок того, що VR/AR розробка вимагає іншого підходу до архітектури рендеру, взаємодії та UX з самого початку проєкту. Наш досвід — понад 7 років у геймдеві, 15+ завершених VR/AR-проєктів для Meta Quest, SteamVR, PSVR2, HoloLens.

Платформи та SDK

Працюємо з усім актуальним стеком. OpenXR використовуємо як базовий шар скрізь, де це можливо — він дає кроссплатформеність між Meta, Valve Index, HP Reverb та іншими PC VR-пристроями. Поверх OpenXR будуємо на XR Interaction Toolkit (Unity) або VR Expansion Plugin (Unreal).

Як мінімізувати заколисування при локомоції у VR?

Locomotion — головне джерело motion sickness для недосвідчених VR-користувачів. Згідно з дослідженнями, близько 70% користувачів відчувають дискомфорт при неправильному налаштуванні руху (Oculus Developer Guidelines). Teleportation — стандартний спосіб навігації, коли плавне переміщення небажане.

Компоненти з XR Interaction Toolkit: TeleportationArea, TeleportationAnchor, TeleportationProvider. Базова реалізація працює «з коробки», але для продакшну доопрацьовуємо її в чотири кроки:

1. Налаштування XRRayInteractor з вигнутим променем (Bend Ray) — дуга телепортації виглядає натуральніше прямого променя, краще зчитується користувачами.
2. Додавання валідної зони приземлення — візуальний індикатор змінює колір при наведенні на перешкоду (червоний/зелений).
3. Впровадження fade transition — плавне згасання екрану (black fade) перед телепортом знижує дезорієнтацію.
4. Rotation snapping — після телепорту пропонуємо snap-поворот на 45° або 90° замість плавного, що знижує ризик заколисування.

Для проєктів, де потрібна плавна локомоція (екшн-ігри, симулятори), використовуємо comfort settings: віньєтування при русі, зниження FOV під час прискорення. Налаштування доступні користувачеві в меню — різні люди мають різний поріг чутливості.

Як зробити захоплення об'єктів у VR фізично реалістичним?

Це найнедооціненіша частина VR-розробки. Клієнти часто сприймають її як «просто анімація рук», але на практиці — складна система, де фізична коректність, відгукливість та комфорт вступають у суперечність.

Grab (захоплення)

XR Interaction Toolkit надає три типи Interactable для захоплення:

• XRGrabInteractable — стандартне захоплення, об'єкт слідує за контролером через фізичний joint або direct position/rotation
• XRSimpleInteractable — для об'єктів без фізичного переміщення (кнопки, важелі)
• Кастомні Interactable через наслідування від XRBaseInteractable

Attach Transform — часто ігнорована деталь. У кожного Interactable має бути правильно налаштований Attach Transform (точка, до якої рука «прилипає»). Без нього рукоятка пістолета опиниться по центру меша, а не там, де її тримають.

Для зброї та інструментів з дворучним захопленням — окрема система TwoHandGrab: ведуча рука визначає позицію, друга — орієнтацію. XR Interaction Toolkit підтримує це через XRTwoHandGrabInteractable або кастомну логіку з двома Attach Points.

Throw (кидок)

Чому velocity smoothing критичний для реалістичного кидка? Проблема в тому, що Rigidbody.velocity в момент відпускання контролера відображає миттєву швидкість, яка часто некоректна через дискретизацію трекінгу. Користувач робить швидкий рух зап'ястям — а об'єкт летить вдвічі повільніше.

Рішення: velocity smoothing за останні N кадрів (типово 5-10 кадрів, ~80-160 мс при 60 Гц) перед відпусканням. XR Interaction Toolkit робить це через VelocityEstimator. Додатково застосовуємо velocity scaling multiplier — невелике множення швидкості (1.2-1.5x) робить кидки суб'єктивно більш задовільними. Кутову швидкість (для об'єктів, які мають крутитися в польоті) також усереднюємо аналогічним чином.

AR: Plane Tracking та робота з оточенням

AR додає інший клас проблем — роботу з реальним, непередбачуваним оточенням. AR Foundation — кроссплатформенний шар поверх ARKit та ARCore. Більшість базових функцій (plane detection, raycasting, image tracking, face tracking) доступні через єдиний API.

Plane Detection

ARPlaneManager виявляє горизонтальні та вертикальні площини. Практичні нюанси:

• Ініціалізація займає час — користувач повинен оглянути приміщення, поки система будує карту. Потрібен явний onboarding з інструкцією «повільно водіть камерою по поверхнях».
• Площини нестабільні — їх межі та позиція оновлюються в міру накопичення даних. Об'єкти, розміщені на площині, потрібно прив'язувати через parenting до ARPlane, а не до світових координат.
• Злиття площин — два виявлені сегменти підлоги можуть злитися в один, що рухає якір. Для критичних якорів використовуємо ARAnchor замість прямої прив'язки до площини.

Оптимізація для VR: фреймрейт та комфорт

VR вимагає стабільного високого фреймрейту. Близько 60% часу розробки в мобільному VR йде на оптимізацію, а не на функціонал — ретрофіт у два рази дорожче правильної архітектури з першого спринту.

Single Pass Instanced Rendering

Головна оптимізація рендеру у VR. Без неї сцена рендериться двічі (для кожного ока), що подвоює draw calls. Single Pass Instanced рендерить обидва ока за один прохід через instancing: geometry обробляється один раз, шейдер отримує два view/projection matrix через GPU instancing. Вмикається в Unity через XR Plug-in Management > Rendering Mode: Single Pass Instanced. Важно: кастомні шейдери повинні підтримувати SPI — стандартні URP/HDRP шейдери підтримують, кастомні HLSL вимагають правки (UNITY_SETUP_STEREO_EYE_INDEX_POST_VERTEX та пов'язані макроси). Застосування цієї техніки скорочує кількість draw calls на 40-50%.

Foveated Rendering

На Meta Quest доступний Fixed Foveated Rendering (FFR) — зниження роздільної здатності на периферії кадру, де гострота сприйняття нижча. Налаштовується через OVRManager або Meta XR SDK:

OVRManager.fixedFoveatedRenderingLevel = OVRManager.FixedFoveatedRenderingLevel.High;
OVRManager.useDynamicFixedFoveatedRendering = true;

Dynamic FFR автоматично підвищує рівень при просадці фреймрейту — зручніше фіксованого в сценах зі змінним навантаженням.

IPD та Comfort Settings

IPD (Inter-Pupillary Distance) — відстань між зіницями, впливає на сприйняття глибини. На програмованому рівні в більшості пристроїв доступне лише читання IPD (OVRPlugin.GetSystemDisplayFrequency), фізичне налаштування — на гарнітурі. Для додатків з точним позиціонуванням (медичні симулятори, тренінги) враховуємо IPD у розрахунках масштабу сцени.

Haptics

Тактильний фідбек — недооцінений інструмент. Навіть простий вібраційний відгук при захопленні об'єкта або попаданні значно підвищує відчуття присутності. В середньому інтеграція тактильних патернів займає 30–80 годин на проєкт.

XR Haptics через OpenXR:

var hapticImpulse = new UnityEngine.XR.HapticCapabilities();
InputDevice device = InputDevices.GetDeviceAtXRNode(XRNode.RightHand);
device.SendHapticImpulse(0, amplitude: 0.5f, duration: 0.1f);

Для складних патернів (тактильна «текстура» поверхні при дотику, наростаюча вібрація при натягу тятиви лука) використовуємо Meta Haptics Studio — дозволяє дизайнити haptic-кліпи візуально.

Що входить у розробку VR/AR-додатку

При замовленні проєкту під ключ ми надаємо:

• Архітектурний документ з описом стеку, логіки рендеру та системи взаємодії
• Робочий прототип (MVP) для тестування на цільовому пристрої
• Інтеграцію необхідних SDK (Meta XR, OpenXR, AR Foundation та ін.)
• Оптимізацію під цільові частоти 72/90/120 Гц з профілюванням draw calls та FPS
• Тестування на фізичному обладнанні (Quest, SteamVR, HoloLens) із залученням користувачів
• Повну документацію по збірці, деплою та підтримці
• Навчання команди замовника (воркшоп по роботі з XR Toolkit)
• Гарантійну підтримку протягом 1 місяця після здачі

Що впливає на вартість та терміни

VR/AR проєкти дорожчі за звичайні ігри аналогічного обсягу. Ітерації повільніші — кожну правку потрібно тестувати в гарнітурі, емулятор не передає реальний досвід. Motion sickness змушує переробляти частину концептуальних рішень після першого плейтесту. Оптимізація займає суттєву частку часу — для мобільного VR (Quest) до 60-70% циклу. Для проєктів під Quest починаємо оптимізацію з першого спринту.

Отримайте консультацію по вашому проєкту — оцінимо задачу, стек та терміни. Замовте розробку VR/AR-додатку під ключ з гарантією стабільного фреймрейту.