Sumber Input WebXR: Menguasai Pelacakan Kontroler dan Tangan untuk Pengalaman Imersif

WebXR menawarkan alat yang kuat untuk menciptakan pengalaman realitas virtual dan realitas tertambah yang imersif langsung di browser. Aspek penting dari aplikasi imersif apa pun adalah cara pengguna berinteraksi dengan dunia virtual. WebXR menyediakan dukungan yang kuat untuk berbagai sumber input, terutama kontroler dan pelacakan tangan. Memahami cara memanfaatkan metode input ini sangat penting untuk menciptakan pengalaman yang intuitif dan menarik bagi audiens global.

Memahami Sumber Input WebXR

Di WebXR, sumber input mewakili perangkat fisik atau metode yang digunakan untuk berinteraksi dengan lingkungan virtual. Sumber input ini dapat bervariasi dari kontroler sederhana seperti gamepad hingga sistem pelacakan tangan yang canggih. Setiap sumber input menyediakan aliran data yang dapat digunakan pengembang untuk mengontrol objek, menavigasi adegan, dan memicu tindakan dalam pengalaman XR.

Jenis-jenis Sumber Input

• Kontroler: Perangkat fisik dengan tombol, joystick, pemicu, dan touchpad yang dipegang dan dimanipulasi oleh pengguna. Kontroler adalah metode input yang umum dan andal untuk pengalaman VR.
• Pelacakan Tangan: Menggunakan kamera dan algoritma visi komputer untuk mendeteksi dan melacak tangan pengguna dalam ruang 3D. Ini memungkinkan interaksi yang alami dan intuitif dengan lingkungan virtual.
• Sumber Input Lainnya: Meskipun kurang umum, WebXR juga dapat mendukung sumber input lain seperti pelacakan kepala (menggunakan interaksi berbasis pandangan) dan pengenalan suara.

Bekerja dengan Kontroler di WebXR

Kontroler adalah sumber input yang didukung secara luas dan relatif mudah untuk pengembangan WebXR. Mereka menawarkan keseimbangan presisi dan kemudahan penggunaan, membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi.

Mendeteksi dan Mengakses Kontroler

WebXR API menyediakan event untuk memberitahu pengembang ketika sumber input baru terhubung atau terputus. Event xr.session.inputsourceschange adalah cara utama untuk mendeteksi perubahan pada sumber input yang tersedia.

            xrSession.addEventListener('inputsourceschange', (event) => {
  // Sumber input baru terhubung
  event.added.forEach(inputSource => {
    console.log('Sumber input baru:', inputSource);
    // Tangani sumber input baru
  });

  // Sumber input terputus
  event.removed.forEach(inputSource => {
    console.log('Sumber input terputus:', inputSource);
    // Tangani sumber input yang terputus
  });
});

            

              
                Copy
              
            
          

Setelah sumber input terdeteksi, Anda dapat mengakses propertinya untuk menentukan kemampuannya dan cara berinteraksi dengannya. Array inputSource.profiles berisi daftar profil standar yang mendeskripsikan tata letak dan fungsionalitas kontroler. Profil umum termasuk 'generic-trigger', 'oculus-touch', dan 'google-daydream'.

Mendapatkan Data Kontroler

Untuk mendapatkan status kontroler saat ini (misalnya, penekanan tombol, posisi joystick, nilai pemicu), Anda perlu menggunakan metode XRFrame.getControllerState(). Metode ini mengembalikan objek XRInputSourceState yang berisi nilai input kontroler saat ini.

            xrSession.requestAnimationFrame(function onAnimationFrame(time, frame) {
  const pose = frame.getViewerPose(xrReferenceSpace);

  if (pose) {
    const inputSources = xrSession.inputSources;

    for (const inputSource of inputSources) {
      if (inputSource.hand) continue; // Lewati pelacakan tangan

      const inputSourceState = frame.getControllerState(inputSource);

      if (inputSourceState) {
        // Akses status tombol
        for (const button of inputSourceState.buttons) {
          if (button.pressed) {
            // Tangani event penekanan tombol
            console.log('Tombol ditekan:', button);
          }
        }

        // Akses nilai sumbu (misalnya, posisi joystick)
        for (const axis of inputSourceState.axes) {
          console.log('Nilai sumbu:', axis);
          // Gunakan nilai sumbu untuk mengontrol gerakan atau tindakan lain
        }

         //Akses status remasan (jika tersedia)
         if (inputSourceState.squeeze != null) {
          if(inputSourceState.squeeze.pressed) {
             console.log("Remasan ditekan");
          }
         }
      }
    }
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

Memvisualisasikan Kehadiran Kontroler

Penting untuk memberikan umpan balik visual kepada pengguna untuk menunjukkan kehadiran dan posisi kontroler mereka di dunia virtual. Anda dapat mencapai ini dengan membuat model 3D dari kontroler dan memperbarui posisi serta orientasinya berdasarkan pose kontroler.

            const inputSources = xrSession.inputSources;
for (const inputSource of inputSources) {
    if (inputSource.hand) continue; // Lewati pelacakan tangan
    const gripPose = frame.getPose(inputSource.gripSpace, xrReferenceSpace);
    if (gripPose) {
        // Perbarui posisi dan rotasi model kontroler
        controllerModel.position.set(gripPose.transform.position.x, gripPose.transform.position.y, gripPose.transform.position.z);
        controllerModel.quaternion.set(gripPose.transform.orientation.x, gripPose.transform.orientation.y, gripPose.transform.orientation.z, gripPose.transform.orientation.w);
    }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Contoh: Interaksi Berbasis Kontroler – Teleportasi

Kasus penggunaan umum untuk kontroler adalah teleportasi, yang memungkinkan pengguna untuk bergerak cepat di dalam lingkungan virtual. Berikut adalah contoh sederhana tentang cara mengimplementasikan teleportasi menggunakan pemicu kontroler:

            // Periksa apakah tombol pemicu ditekan
if (inputSourceState.buttons[0].pressed) {
  // Lakukan logika teleportasi
  const targetPosition = calculateTeleportLocation();
  xrReferenceSpace = xrSession.requestReferenceSpace('local-floor', { position: targetPosition });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Memanfaatkan Kekuatan Pelacakan Tangan di WebXR

Pelacakan tangan menawarkan metode interaksi yang lebih alami dan intuitif dibandingkan dengan kontroler. Ini memungkinkan pengguna untuk secara langsung memanipulasi objek virtual, membuat gerakan, dan berinteraksi dengan lingkungan menggunakan tangan mereka sendiri.

Mengaktifkan Pelacakan Tangan

Pelacakan tangan memerlukan permintaan fitur opsional 'hand-tracking' saat membuat sesi WebXR.

            navigator.xr.requestSession('immersive-vr', {
  requiredFeatures: [],
  optionalFeatures: ['hand-tracking']
}).then(session => {
  xrSession = session;
  // ...
});

            

              
                Copy
              
            
          

Mengakses Data Tangan

Setelah pelacakan tangan diaktifkan, Anda dapat mengakses data tangan melalui properti inputSource.hand. Properti ini mengembalikan objek XRHand, yang mewakili tangan pengguna. Objek XRHand menyediakan akses ke posisi dan orientasi sendi di tangan, seperti ujung jari, buku jari, dan telapak tangan.

            xrSession.requestAnimationFrame(function onAnimationFrame(time, frame) {
  const pose = frame.getViewerPose(xrReferenceSpace);

  if (pose) {
    const inputSources = xrSession.inputSources;

    for (const inputSource of inputSources) {
      if (!inputSource.hand) continue; // Lewati kontroler

      // Dapatkan objek XRHand
      const hand = inputSource.hand;

      // Iterasi melalui sendi-sendi tangan
      for (let i = 0; i < hand.length; i++) {
        const jointSpace = hand[i];

        // Dapatkan pose sendi
        const jointPose = frame.getPose(jointSpace, xrReferenceSpace);

        if (jointPose) {
          // Akses posisi dan orientasi sendi
          const jointPosition = jointPose.transform.position;
          const jointOrientation = jointPose.transform.orientation;

          // Perbarui posisi dan rotasi model 3D yang mewakili sendi
          jointModels[i].position.set(jointPosition.x, jointPosition.y, jointPosition.z);
          jointModels[i].quaternion.set(jointOrientation.x, jointOrientation.y, jointOrientation.z, jointOrientation.w);
        }
      }
    }
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

Memvisualisasikan Kehadiran Tangan

Sama seperti kontroler, penting untuk memberikan umpan balik visual kepada pengguna untuk mewakili tangan mereka di dunia virtual. Anda dapat mencapai ini dengan membuat model 3D tangan dan memperbarui posisi serta orientasinya berdasarkan data pelacakan tangan. Sebagai alternatif, Anda dapat menggunakan visualisasi yang lebih sederhana seperti bola atau kubus untuk mewakili posisi sendi.

Contoh: Interaksi Berbasis Tangan – Menggenggam Objek

Salah satu kasus penggunaan paling umum dan intuitif untuk pelacakan tangan adalah menggenggam dan memanipulasi objek virtual. Berikut adalah contoh sederhana tentang cara mengimplementasikan penggenggaman objek menggunakan pelacakan tangan:

            // Periksa apakah jari dekat dengan objek
if (distanceBetweenFingerAndObject < threshold) {
  // Genggam objek
  grabbedObject = object;
  grabbedObject.parent = handJointModel; // Tempelkan objek ke tangan
}

// Ketika jari menjauh dari objek
if (distanceBetweenFingerAndObject > threshold) {
  // Lepaskan objek
  grabbedObject.parent = null; // Lepaskan objek dari tangan
  // Terapkan kecepatan ke objek berdasarkan gerakan tangan
  grabbedObject.velocity.set(handVelocity.x, handVelocity.y, handVelocity.z);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Praktik Terbaik untuk Pengembangan Input WebXR

Untuk menciptakan pengalaman WebXR yang menarik dan ramah pengguna, penting untuk mengikuti praktik terbaik berikut:

• Berikan umpan balik visual yang jelas: Selalu berikan umpan balik visual kepada pengguna untuk menunjukkan kehadiran dan status perangkat input mereka (kontroler atau tangan).
• Prioritaskan interaksi yang intuitif: Rancang interaksi yang terasa alami dan intuitif bagi pengguna. Pertimbangkan menggunakan pelacakan tangan untuk tugas yang melibatkan manipulasi langsung dan kontroler untuk tugas yang memerlukan presisi lebih atau kontrol yang kompleks.
• Optimalkan untuk performa: Pelacakan tangan dan input kontroler bisa intensif secara performa. Optimalkan kode Anda untuk meminimalkan jeda dan memastikan pengalaman yang lancar dan responsif. Pertimbangkan menggunakan teknik seperti object pooling dan LOD (Level of Detail) untuk meningkatkan performa.
• Tangani event input secara efisien: Hindari melakukan operasi yang mahal langsung di dalam handler event input. Sebaliknya, antrekan event input dan proses di thread terpisah atau menggunakan requestAnimationFrame untuk menghindari pemblokiran thread rendering utama.
• Dukung beberapa sumber input: Sediakan mekanisme fallback untuk pengguna yang tidak memiliki akses ke pelacakan tangan atau jenis kontroler tertentu. Pertimbangkan untuk mengizinkan pengguna beralih antara metode input yang berbeda berdasarkan preferensi dan perangkat keras yang tersedia.
• Aksesibilitas: Rancang pengalaman XR Anda dengan mempertimbangkan aksesibilitas. Sediakan metode input alternatif untuk pengguna dengan disabilitas, seperti kontrol suara atau interaksi berbasis pandangan. Pastikan semua interaksi dikomunikasikan dengan jelas melalui isyarat visual dan auditori.

Pertimbangan Global untuk Desain Input

Saat merancang pengalaman WebXR untuk audiens global, penting untuk mempertimbangkan perbedaan budaya dan persyaratan aksesibilitas. Berikut adalah beberapa faktor kunci yang perlu diingat:

• Perbedaan budaya dalam pengenalan gestur: Gestur dapat memiliki arti yang berbeda di berbagai budaya. Hindari menggunakan gestur yang mungkin menyinggung atau disalahartikan di wilayah tertentu. Pertimbangkan untuk menyediakan metode interaksi alternatif atau mengizinkan pengguna untuk menyesuaikan pemetaan gestur. Misalnya, gestur jempol ke atas adalah positif di banyak budaya Barat, tetapi bisa menyinggung di beberapa bagian Timur Tengah dan Amerika Selatan.
• Variasi ukuran dan bentuk tangan: Algoritma pelacakan tangan mungkin perlu disesuaikan untuk mengakomodasi variasi ukuran dan bentuk tangan di berbagai populasi. Sediakan opsi kalibrasi untuk memungkinkan pengguna menyempurnakan pelacakan tangan sesuai dengan karakteristik tangan spesifik mereka.
• Bahasa dan lokalisasi: Pastikan semua teks dan isyarat audio dilokalkan dengan benar untuk berbagai bahasa. Pertimbangkan menggunakan antarmuka berbasis ikon untuk meminimalkan kebutuhan lokalisasi teks.
• Aksesibilitas untuk pengguna dengan disabilitas: Rancang pengalaman XR Anda dengan mempertimbangkan aksesibilitas sejak awal. Sediakan metode input alternatif untuk pengguna dengan disabilitas, seperti kontrol suara, interaksi berbasis pandangan, atau akses sakelar. Pastikan semua interaksi dikomunikasikan dengan jelas melalui isyarat visual dan auditori. Pertimbangkan untuk menyediakan opsi untuk menyesuaikan ukuran dan warna teks dan ikon untuk meningkatkan visibilitas.
• Ketersediaan dan biaya perangkat keras: Perhatikan ketersediaan dan biaya perangkat keras XR di berbagai wilayah. Rancang pengalaman Anda agar kompatibel dengan berbagai perangkat, termasuk headset VR seluler kelas bawah dan ponsel pintar yang mendukung realitas tertambah.

Kesimpulan

Menguasai sumber input WebXR, termasuk kontroler dan pelacakan tangan, sangat penting untuk menciptakan pengalaman imersif yang menarik dan intuitif. Dengan memahami kemampuan setiap metode input dan mengikuti praktik terbaik untuk desain interaksi, Anda dapat membuat aplikasi XR yang menarik, dapat diakses, dan menyenangkan bagi audiens global. Seiring teknologi WebXR terus berkembang, kita dapat mengharapkan munculnya metode input yang lebih canggih, yang semakin mengaburkan batas antara dunia fisik dan virtual.

Dengan memperhatikan detail interaksi pengguna dan memasukkan praktik terbaik ini, pengembang dapat menciptakan pengalaman WebXR yang benar-benar imersif, intuitif, dan dapat diakses oleh pengguna di seluruh dunia. Masa depan XR cerah, dan dengan fokus pada desain yang bijaksana dan berpusat pada pengguna, kita dapat membuka potensi penuh dari teknologi transformatif ini.