VJEŽBA V13 · MODUL 3 · RAZVOJ OKRUŽENJA VIRTUALNE STVARNOSTI
Vježba V13 · 2 sata
Teleport, okretanje u koracima i vinjeta
Korisnik se laboratorijem VR-1 kreće teleportom lukom do 4 m i okreće u koracima od 30°, a kontinuirano kretanje uključuje se samo po izboru i uz vinjetu. Vježba povezuje logiku kretanja nacrtima s udobnošću i sigurnošću prostora za igru.
- izraditi teleport lukom s provjerom valjanosti cilja
- izraditi okretanje u koracima od 30° oko položaja glave
- dodati kontinuirano kretanje s vinjetom kao izbornu mogućnost
- izračunati početnu brzinu luka za zadani doseg i pomak pri okretanju oko pogrešne točke
- ispitati udobnost načina kretanja i zapisati rezultat
O vježbi
Prije vježbe proći gradivo: 3.5 Kretanje u sceni i udobnost.
Pitanja i zadaci na ovoj stranici su bez odgovora. Rješenje s postupkom otvara se gumbom Prikaži rješenje ispod svakog pitanja, a upute za nastavnika nalaze se na dnu stranice.
Zadatak
Laboratorij VR-1 ima 8 × 6 m, a prostor za igru samo 3,0 × 2,5 m, s granicom sigurnosti 0,3 m od zida. Korisnik zato do police ili drugog kraja stola ne može doći hodanjem. Zadani način kretanja je teleport (engl. teleport): palčanom palicom lijevog kontrolera korisnik izbacuje luk, na podu se prikazuje cilj, a otpuštanjem se premješta. Doseg luka je najviše 4 m, luk polazi iz kontrolera na visini oko 1,1 m.
Desnom palicom korisnik se okreće u koracima (engl. snap turn) od 30°. Kontinuirano kretanje brzinom 1,5 m/s dopušteno je samo kao izborna postavka i samo uz vinjetu (engl. vignette) koja sužava vidno polje dok se korisnik giba. Stol, zidovi i police nisu valjan cilj teleporta.
Oprema i pribor
- računalo s grafičkom karticom za VR, naočale s kontrolerima koji imaju palčanu palicu
- razvojno okruženje s nacrtima (npr. Unreal Engine) i projekt iz vježbe V11
- model laboratorija 8 × 6 m sa stolom i policom; obrazac upitnika o udobnosti
Pravila koja se primjenjuju
Udobnost prije svega — kinetoza nastaje kad oči vide gibanje koje ravnotežni organ ne osjeća; teleport i okretanje u koracima taj sukob izbjegavaju. Zadani način je najudobniji — kontinuirano kretanje i kontinuirano okretanje su izborni. Okretanje bez međuslika — korak od 30° izvodi se u jednom okviru. Premješta se glava, ne ishodište — cilj teleporta i os okretanja vežu se uz položaj kamere. Stvarni prostor ostaje isti — teleport pomiče samo virtualni svijet, pa granica sigurnosti vrijedi i dalje. Budžet okvira — luk se računa samo dok je palica pomaknuta.
Pažnja
Ako se na cilj postavi ishodište igrača, a ne glava, korisnik koji stoji 0,5 m od središta prostora za igru nakon teleporta stoji 0,5 m pored oznake. Isto vrijedi za okretanje oko ishodišta: korisnik se svakim korakom i pomakne. To zbunjuje i može ga dovesti do granice.
Crtež
Postupak
- Otvorite projekt iz V11 s modelom laboratorija. Pod označite kao valjanu površinu za teleport (navigacijsko područje ili oznaka), a stol, zidove i police ne.
- Na pomak lijeve palice naprijed počnite računati luk iz položaja i smjera kontrolera: parabolična putanja s početnom brzinom v₀ i provjerom sudara (okruženja imaju čvor za predviđanje putanje projektila; naziv ovisi o inačici). Iscrtajte luk kao niz točaka ili traku.
- Točku pogotka provjerite: valjana površina, vodoravna do oko 10°, udaljenost ≤ 4 m. Valjan cilj prikažite cijan krugom, nevaljan sivim lukom bez kruga.
- Na otpuštanje palice, ako je cilj valjan: zatamnite sliku na oko 0,1 s, pomaknite igrača za razliku između cilja i položaja kamere projiciranog na pod, pa vratite sliku.
- Okretanje: kad desna palica prijeđe prag od oko 0,7 lijevo ili desno, okrenite igrača za 30° oko vertikalne osi kroz položaj kamere. Sljedeći korak dopustite tek kad se palica vrati ispod oko 0,3 (histereza, kao u jedinici 3.5).
- Kontinuirano kretanje (izborno, zadano isključeno): lijeva palica pomiče igrača u smjeru pogleda najviše 1,5 m/s. Dok je brzina veća od nule, uključite vinjetu koja vidno polje sužava prema sredini; izvedba (materijal naknadne obrade ili maska) ovisi o okruženju.
- U izborniku postavki omogućite izbor načina kretanja, s teleportom kao zadanim.
- Ispitajte: 10 teleporta po podu, 5 pokušaja na stol i zid (moraju biti odbijeni), 12 okreta desno (pogled se vraća na početni smjer), 2 minute kontinuiranog kretanja s vinjetom i bez nje. Nakon svakog načina ispitanik ocjenjuje nelagodu od 0 (nimalo) do 3 (jaka).
- Inačica bez naočala: u simulatoru uređaja ili tipkovnicom i mišem provjerite luk, valjanost cilja i okretanje; udobnost se ispituje samo u naočalama.
Pitanja i zadaci
1. Zašto teleport i okretanje u koracima izazivaju manje kinetoze od kontinuiranog kretanja?
Prikaži rješenje
Kod kontinuiranog kretanja oči vide ubrzanje i okretanje, a ravnotežni organ ne osjeća ništa jer korisnik stoji. Taj sukob osjetila glavni je uzrok kinetoze. Kod teleporta i koraka nema vidljivog gibanja između dvaju položaja.
2. Računski. Luk polazi s visine 1,1 m pod kutom 45°. Kolika mora biti početna brzina v₀ da doseg na podu bude 4 m? Koliko traje let i koliko točaka luka treba pri koraku 0,05 s?
Prikaži rješenje
Doseg s visine h: R = v₀ cos θ · (v₀ sin θ + √(v₀² sin²θ + 2gh)) / g. Uz R = 4 m, θ = 45°, h = 1,1 m rješenje (iteracijom) je v₀ ≈ 5,55 m/s. Vrijeme leta t = (v₀ sin θ + √(v₀² sin²θ + 2gh))/g ≈ 1,02 s. Pri koraku 0,05 s to je 1,02/0,05 ≈ 20,4, dakle 21 odsječak i 22 točke. Vrh luka je na 1,88 m, 1,57 m ispred kontrolera.
3. Računski. Kamera je 0,5 m od ishodišta igrača. Za koliko se korisnik pomakne u prostoru ako se okretanje od 30° izvodi oko ishodišta, a ne oko glave?
Prikaži rješenje
Glava se giba po kružnici polumjera 0,5 m, a pomak je tetiva: s = 2 · r · sin(φ/2) = 2 · 0,5 · sin 15° = 0,26 m po koraku. Nakon šest koraka (180°) glava je 1,0 m od početnog mjesta.
4. Računski. Koliko pritisaka treba za okret od 180° i za puni krug? Koliko traje prelazak 8 m kontinuiranim kretanjem i koliko teleporta treba?
Prikaži rješenje
180/30 = 6 pritisaka, 360/30 = 12. Kontinuirano: t = 8/1,5 ≈ 5,3 s neprekinutog vidljivog gibanja. Teleport: 8/4 = 2 skoka.
5. Vinjeta sužava vodoravno vidno polje uređaja B s oko 110° na 70°. Koliki dio vodoravnog polja ostaje i zašto to pomaže?
Prikaži rješenje
70/110 ≈ 64 %. Rubni dio vidnog polja najosjetljiviji je na gibanje; kad se on zatamni, smanjuje se osjet vlastitog gibanja i time sukob s ravnotežnim organom.
6. Zašto se cilj teleporta mora provjeriti prije premještanja, a ne samo prikazati tamo gdje luk pogodi?
Prikaži rješenje
Bez provjere korisnik se može premjestiti na stol, u zid ili izvan laboratorija, gdje nema poda ili je kamera u objektu. Provjera uključuje vrstu površine, nagib i doseg.
7. Nakon teleporta korisnik je virtualno na drugom kraju laboratorija. Vrijedi li i dalje granica sigurnosti prostora za igru?
Prikaži rješenje
Da. Teleport pomiče samo virtualni svijet; korisnik stoji na istom mjestu u sobi, a stvarni zid je i dalje 0,3 m iza granice. Granica se prikazuje neovisno o aplikaciji.
8. Od 8 ispitanika jedan je osjetio blagu mučninu pri kontinuiranom kretanju. Koliki je to udio i što iz toga slijedi za postavke?
Prikaži rješenje
1/8 = 12,5 %. Uzorak je malen pa je to procjena, ali dovoljna za odluku: teleport ostaje zadani način, a kontinuirano kretanje je izborno i uvijek uz vinjetu.
Za nastavnika
Otvori upute za nastavnika
Priprema
Provjerite projekt iz V11 i model laboratorija s označenim podom. Osigurajte prostor za igru 3,0 × 2,5 m, stolac za ispitanika kojem pozli i upitnik udobnosti. Kontinuirano kretanje ispituju samo dobrovoljci, najviše 2 minute.
Tijek sata
- 10 min — kinetoza i slika V13.1.
- 30 min — koraci 1–4, teleport.
- 20 min — koraci 5–7, okretanje i vinjeta.
- 20 min — ispitivanje u parovima i upitnik.
- 10 min — pitanja 2–4 i predaja.
Očekivani rezultati
Teleport odbija stol i zid, glava završava iznad cilja, 12 okreta vraća početni smjer, vinjeta radi pri kontinuiranom kretanju, teleport je zadan. Zapis s ocjenama nelagode po načinu kretanja.
Česte pogreške
- na cilj se postavlja ishodište igrača umjesto glave
- okretanje oko ishodišta, korisnik se pomiče u stranu
- palica bez praga i povratka: jedan pomak daje više okreta
- luk se računa u svakom okviru i kad palica miruje
Vrednovanje
| Kriterij | Bodovi |
|---|---|
| Teleport lukom s provjerom cilja | 6 |
| Premještanje i okretanje oko glave | 4 |
| Okretanje u koracima s pragom | 3 |
| Kontinuirano kretanje s vinjetom, izborno | 3 |
| Ispitivanje udobnosti i zapis | 2 |
| Odgovori na pitanja | 2 |
| Ukupno | 20 |