《HoloLens与混合现实开发》—3.4　混合现实设计中的呈现效果

3.4　混合现实设计中的呈现效果

3.4.1　颜色、光线和材质

为混合现实设计内容时，需要认真考虑将要使用的颜色、材质和光照，不管是用于美学上的效果（例如用光合材质来调节沉浸式体验场景的色调），还是功能上的目的（例如用醒目的颜色提醒用户即将发生的动作），都必须根据目标设备的特点来权衡使用。

与全息设备（HoloLens）中呈现的内容相比，在沉浸式（VR）设备中呈现的内容在视觉上看起来会有所不同。虽然沉浸式设备通常可以像在2D屏幕上那样呈现内容，但像HoloLens这样的全息设备会使用颜色顺序，透视RGB显示来渲染全息图。

虽然HoloLens中呈现的内容可以在模拟器、截图、录屏和Spectator view（HoloLens中的旁观者视图方案）中查看，但是我们创建的内容其实是专门针对HoloLens全息设备使用的，因此，设计者和开发者一定要尽量在真机上进行测试。在测试过程中，需要从各个方向（包括上方和下方）观察内容的呈现效果，例如照明、材质等。同时我们需要在设备的一系列不同亮度设置下进行测试，确认画面效果，因为每个用户对设备的亮度设置和环境的光照条件的感觉不一定完全相同。

下面我们简单介绍一些在全息设备上渲染的基础知识。

1）全息设备具有叠加显示，即我们通常所说的叠加模式。这样的显色下，白色将显得明亮，而黑色将显得透明。

2）颜色的影响因用户的环境而异。对于不同的使用环境，创建高对比度的界面会更便于用户辨认阅读。

3）避免动态光照。在全息体验中静态光照的全息图是最稳定的，而动态光照可能会超出当前着色器（shader）的功能。

4）由于叠加显示的性质，某些颜色在混合现实设备上可能会与平面显示不同。某些颜色会很明亮，而其他颜色则会显得不那么明显。

5）在设计中，冷色调倾向于退回背景中，而暖色调则跳到前景。所以在挑选颜色时，需要考虑以下因素：

• 色域。HoloLens受益于“宽色域”的颜色，概念上类似于Adobe RGB，也就是说一些颜色会在设备中表现出不同的质量。

• 伽玛。渲染图像的亮度和对比度在沉浸式和全息设备上会有所不同。这些设备差异通常会产生颜色和阴影的暗区，会有某种程度上亮度的差异。

• 颜色分离。当用户用眼睛跟踪物体时，颜色分离最常发生在移动全息图（例如光标）上。

• 颜色均匀性。为了与实际背景相区分，全息图的颜色应当比较明亮，以便保持颜色的均匀性。

• 渲染浅色。大面积明亮区域可能会导致用户视觉不适，所以亮度最高的白色应谨慎使用。为了给颜色设计留下余地，通常使用R 235、G 235、B 235附近的白色值。

• 渲染深色。由于叠加显示的性质，深色显得透明。可以参阅图3.13的Alpha通道，试着给出物体“黑色”的外观，使用一个深灰色的RGB值，例如16,16,16。

图3.13

6）渐变。使材料变暗的“渐变”效果有助于用户将注意力集中在视野的中心。这样的话用户的凝视向量在某个半径处使全息图的材质变暗。这里可以应用于用户从倾斜或掠射角度观察全息图的视角。

7）重点。通过对比颜色、亮度和光线来吸引对象或交互点的注意。

Fragments的场景中使用颜色来强调故事叙述元素，如图3.14所示。

图3.14

8）锯齿。全息图几何边缘与现实世界相交的地方会产生锯齿状或阶梯状，使用具有高细节的纹理会加剧这种效果。应该在引擎中开启filter选项，以及考虑淡化全息图的边缘，或在全息物体周围添加一圈黑色的边界纹理。另外，尽可能避免设计很薄的全息物体，很薄的全息物体会有很明显的锯齿。

9）Alpha通道。对于未渲染全息图的任何部分，必须将Alpha通道清除至完全透明。

10）纹理柔化。由于全息物体是设备向全息屏上添加了光（类似于投影），因此最好避免使用明亮、纯色的大区域，因为它们通常不会产生预期的视觉效果。