Шрифты в виртуальной и дополненной реальности

Приветствую всех 🙌

Мир типографики постоянно развивается и адаптируется к технологическому прогрессу. В области цифровой графики шрифты прошли путь от нечетких букв на громоздких ЭЛТ-мониторах до кристально чистого текста на экранах высокого разрешения. Аналогично, форма носителя, через который мы воспринимаем текст, уменьшилась — от громоздких настольных компьютеров до портативных устройств.

И теперь наступает следующий этап — с появлением иммерсивных миров дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR), где цифровые впечатления выходят за рамки плоского, двухмерного мира. Вместо этого мы взаимодействуем с графикой в трехмерном пространстве вокруг нас. Дополненная реальность расширяет наши возможности, добавляя цифровые слои поверх реального мира. Виртуальная реальность — это полностью иммерсивные, цифровые впечатления, которые могут быть не связаны с реальным миром вовсе.

Текст является неотъемлемой частью этих впечатлений. В первые годы развития AR/VR создатели старались использовать как можно меньше текста из-за сложности обеспечения читаемости при разрешении и вычислительной мощности устройств. Однако объём информации в иммерсивных приложениях растёт, и потребность в новых подходах к разработке шрифтов и вёрстке возрастает вместе с ним.

Чем текст в дополненной и виртуальной реальности отличается от текста в любом другом формате? В печатном производстве мы полностью контролируем поверхность, материал, на который переносится изображение. В цифровом мире мы научились работать в рамках ограничений адаптивных поверхностей. Теперь, с дополненной и виртуальной реальностью, нам необходимо подавать текстовую информацию в таком виде, в котором она будет читаема и разборчива в бесчисленных сценариях. Одна из самых больших проблем — непредсказуемый фон: мы можем читать текст в очках дополненной реальности, сидя перед пустой стеной или в оживленном кафе, где много людей. Если буквы не будут выделяться на фоне, мы не сможем их прочитать.

По мере того, как мы осваиваем новые области взаимодействия, мы больше не думаем только о размере, шрифтовых пропорциях, но и о глубине — где в трёхмерном мире находится наш текст? Возникают многочисленные проблемы с читаемостью, разборчивостью, восприятием.

Существуют различные технические проблемы, такие как ореол (избыточное свечение вокруг текста), ограниченное разрешение, искажение, хроматическая аберрация, вибрирующий текст и т. д. Список проблем на этом не заканчивается: если читатель движется, текст тоже движется; и тогда информация может отображаться под углом.

В серии исследований, проведенных Джозефом Габбардом и Микеле Фиорентино в промышленном контексте, были протестированы такие переменные, как стиль текста (фон текста), цветовое кодирование и освещение. Их результаты показывают, что использование белого текста в стиле рекламного щита (прямоугольный блок позади текста) хорошо работает в различных условиях. Они также продемонстрировали положительное влияние использования тонкой обводки вокруг текста для лучшего контраста. Другое исследование выявило взаимосвязь между размером шрифта и порогом контраста; для приемлемой читаемости более мелкий текст требует более высокого контраста между текстом и фоном.

Хотя дополненная и виртуальная реальность может вызывать ассоциации с видеоиграми и развлечениями, устройства уже используются в критически важных областях, таких как промышленное обслуживание, строительство, военная техника и медицинские приложения. Это очень чувствительные области, где незначительные ошибки могут быть опасны для жизни. Этот переход к интерфейсам с большим количеством текста делает крайне важным сосредоточиться на разборчивости и читаемости шрифтов. В промышленной среде небольшая ошибка в измерении давления в котле может привести к катастрофе.

Со временем некоторые ограничения AR/VR будут устранены, но то, как текст воспринимается в этих средах, может представлять собой сдвиг, гораздо более значительный, чем переход от печатных книг к экранам настольных компьютеров. Начав задумываться об этих вопросах сейчас, мы сможем создать увлекательный, эффективный и безопасный опыт восприятия информации в этой новой среде.

В виртуальной и дополненной реальности весь мир — это наше пространство для проектирования. Поэтому хорошее понимание различных способов вёрстки информации может оказать огромное влияние на её восприятие. Это понимание начинается с головы пользователя и её положения в пространстве, которое определяет нашу систему координат. Намерены ли мы постоянно держать текст видимым или только тогда, когда это необходимо, в зависимости от движений головы? Является ли текст контекстно-зависимым, не связанным с окружающим пространством, например, важным уведомлением или предупреждением? Или же он напрямую связан с окружающей обстановкой? Давайте рассмотрим каждое из этих понятий.

Размещение информации в трёхмерном пространстве относительно головы пользователя имеет решающее значение для определения того, как текст будет восприниматься, и для определения его поведения. Знание этого поможет нам выбрать параметры, на которые следует обращать внимание при выборе или разработке шрифта.

Зафиксировано относительно положения головы пользователя

В этом случае информация перемещается вместе с головой человека, поэтому она всегда находится в его поле зрения. Это более навязчивый подход, и в дополненной реальности он может создавать опасные ситуации, ограничивая видимость реального мира. Рекомендуется использовать его только для важной информации и коротких текстов.

Не рекомендуется "привязывать" ёмкий текстовый блок к положению головы. В большинстве случаев концы длинных строк будет сложнее читать из-за искажений по краям линзы, поэтому у пользователей могут возникнуть сложности. Также, даже стоя на одном месте, наше дыхание сообщает телу незначительные движения и при чтении текста это приведёт к вибрации отображаемой информации, что не очень удобно.

Привязка к пространству

В данном случае элементы графики фиксируются на реальных координатах в трехмерном пространстве вокруг пользователя. Таким образом, информация остается в определенной точке, и пользователь видит ее только тогда, когда смотрит в этом направлении. Информация, привязанная к пространству, кажется более захватывающей и реалистичной, и похожа на то, как мы воспринимаем текст в нашем физическом окружении.

Области размещения

Мы также можем выбирать место размещения текста, различных объектов графики, исходя из воспринимаемого пользователем расстояния до него. Рассмотрим три зоны, исходя из расстояния и приоритета информации, которая может быть отображена в каждой из них:

Область не требующая движения головы

Эта область зарезервирована для элементов пользовательского интерфейса, которые закреплены относительно положения головы и остаются в поле зрения независимо от того, куда смотрит пользователь. Она может использоваться для отображения важной информации, такой как время или уведомления, подобно строке состояния в смартфонах. Однако это пространство следует использовать экономно для важных элементов. Рекомендуется не размещать объекты слишком близко к человеку, так как это приводит к конфликту конвергенции-аккомодации, вызывающему зрительную усталость.

Расположение объектов в этой области ближе к глазам позволяет быстро просматривать важную информацию, переключая фокус с окружающего мира на индикацию в этой области. Перемещение в глубине резкости, фокусировка с помощью глазных мышц, а не движений головы, — это то, что мы делаем естественно в привычной для нас обстановке.

Область пользовательского интерфейса/взаимодействия

Это идеальная область для размещения большого количества информации, обеспечивающая максимально комфортное восприятие. Здесь виртуальные объекты, такие как окна браузера, могут быть привязаны либо к положению головы, либо к пространству вокруг объекта, в зависимости от их назначения (при этом текст, конечно, не должен мешать обзору, например, при использовании приложений дополненной реальности во время вождения). Это наиболее интерактивная из всех трех областей, где пользователи могут манипулировать виртуальными объектами и взаимодействовать с ними.

На расстоянии более 5 метров

В последней области размещаются все элементы, привязанные к пространству на объектах, таких как поверхность здания, которые обычно находятся вне контроля пользователя или имеют ограниченный потенциал взаимодействия. Типичным примером отображения текста здесь являются виртуальные вывески или маркеры местоположения, предоставляющие информацию о реальных объектах. Дополненная информация в этой области может простираться до бесконечности, поэтому дизайнеры должны решить, насколько расширить возможности и какой объём информации отображать. Затем плотность этой информации может помочь определить подходящие шрифты и оптимальные параметры вёрстки. Например, если пользователь носит очки дополненной/виртуальной реальности, он может видеть информацию на расстоянии от нескольких метров до нескольких кварталов перед собой. Потенциальная плотность информации в таких случаях увеличивается с расстоянием, что представляет собой интересную задачу для создателей контента.

Также необходимо помнить, что движение пользователя может потенциально переместить любой объект из области окружения в область взаимодействия. А это соответственно увеличивает и сложность проектирования, добавляя ещё один сценарий требующий внимания.