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网际网路上的3D显像技术
 

【作者: I Dream】2000年10月01日 星期日

浏览人次:【3138】

前言

在网路上您真的需要看一个3D立体物件或是使用介面吗?这是一个很吊诡的问题,网路连线游戏纷纷强调3D 人物与场景,但是3D多人聊天室的服务长期以来又乏人问津,使用者有限;明明可以用平面填表轻松解决,却又要绕圈子在3D 环境行走探险,转动那些四处漂浮的3D 商品模型,您会相信那就是实物而下决定购买吗?


当论及网路上的3D立体效果显像方式时,或许您会惊觉,好像不多见,目前炒作较凶悍的属Flash动画与Streaming media,这方面也将网页日益转化成TV的面貌,是技术上的问题吗?不然,VRML(Virtual Reality Modeling Language)的3D互动世界由1994年提出后,已存在多时,且两三年前也有各式的外挂程式将3D作品推上浏览器,相信主要还是在频宽,但是今明年ADSL、Cable普及后,3D互动世界是否会大量普及?亦或是某些特定方面的呈现?以目前3D动画技术大量运用于影视后制作中,且高阶软体,如SGI 的MAYA亦走入NT与Linux平台,使用人口大量增加,3D立体环境搭配宽频的运用也将成多媒体内容主题之一,只是在不同时间的呈现面貌将会如何?有哪些是值得注意的应用技术与方式,本文将为您做一介绍。


期待的标准:VRML的新近发展-X3D

知识经济领域的进展分期通常在于国际标准的建立,标准未建,多数玩家均壁上观,在作为定义网路互动世界的VRML 97(VRML 2.0)规格发表后,主要标准发展组织VRML Consortium在1998年底更名为Web3D Consortium,明显想扩大其涵盖领域,不然Microsoft于同时也推出其Chrome Effect技术作为Windows与Internet3D环境的基础(目前已遭搁置),而在所有媒体焦点凝聚在新兴的网路公司、网站与Nasdaq指数的情况下,网路上互动3D世界的发展似乎大为停滞,但是自1999年中期,Web3D Consortium即将重点至于X3D的发展,此「 X」意同「XML」中的「X」,指的是「Extensible」,强调延展性,简单的说就是以XML为基础,并为VRML97发展出DTD(Document Type Definition),让新一代直接转译XML的浏览器均能显示依据VRML97规格的作品无碍,所以说X3D并非新一代的VRML,真正的新版本目前称为VRML2002(或称VRML200X,X可为1、2、3...,聪明地先考虑Delay的必然可能),所以最早将于两年后现身,会有哪些变革呢?目前在最新的规格中,将其分为五大部分,X3D仅是第四部分( XML的Encoding),其它部分如您有兴趣可直接参考:www.web3D.org中的Task Groups,可以发现新版的VRML将整合3D图形、物件、行为、时间、互动关系等,并整合其它多媒体档案,尽可能完整描述与模拟真实世界,在网际网路上具体呈现,并且加强不同世界间的阶层关系连结,例如创造一个taiwan.wrl世界档案,其中可以包含taipei.wrl等城市档案,以超连结的方式串连起来,并沟通不同世界、城市档案间的资讯与状况,不过尚未发现生物自我繁殖等属性的定义,因此VRML 如其名,仍在模拟现实,而非创造自给自足的数位生态世界,但是两年以上的时间,在网路瞬息万变的环境中,很难想像日后是否能继续成为此方面的唯一标准。


在网页中显现3D立体效果的技术与工具

您打算等下去吗?而目前在缺乏适当工具下,创作一个吸引人的VRML世界​​,距离一般有兴趣制作网页的玩家,甚至是设计师等仍然太远,如果您仅是想让网页设计有「突出」的立体感,可以先不必急著成为造物主,在此先提出一些可实现的网页3D 显像设计技术与工具提供参考。


将网页视为3D 模型的iSpace

对于简单的3D立体按钮,几乎所有的影像处理与绘图软体,例如Photoshop、PhotoImpact、CorelDRAW、Painter、Paintshop Pro等均已支援,不然也可利用Shareware或是外挂程式制作​​,但是最近Caligari(www.caligari .com)公司则推出一套便宜的软体:iSpace(图一),以其3D模型与动画制作软体:True Space 为基础来制作网页,您可以将整个网页介面视为一个3D模型,而iSpace 则提供现成的物件与范本套件,例如背景、JAVA互动按钮、材质、灯光效果等,直接拖曳使用,最后经过render(彩现)方式产生高品质的立体光影效果,再存为HTML档案,而为维持视觉品质,整个网页将完全由图形经过切割而构成,档案必然相当大,但是也为未来网页介面设计提供一种新方式:以3D 思想进行平面创作,未来加上支援VRML后,编辑创作3D互动环境必不在话下,所展现的立体向度会是目前其它主流网页设计软体,例如FrontPage、Dreamweaver等的动态网页所无法比拟的,其对手将会是本身以制作VRML世界​​为己任的软体,例如Superscape的Do 3D。


《图一 Space软件将3D模型制作观念导入网页接口的设计中,高质量的立体感与光影呈现,目前其它以组合影像组件方式制作网页的软件均无法相比,但是档案大小也是其惊人之处》
《图一 Space软件将3D模型制作观念导入网页接口的设计中,高质量的立体感与光影呈现,目前其它以组合影像组件方式制作网页的软件均无法相比,但是档案大小也是其惊人之处》

Flash的3D显像助手

虽然Flash由3、4版之后已经成为网页动画与互动介面制作的最佳工具,甚至掀起网路短篇卡通制作的风潮,其关键除了多变的互动效果、Macromedia本身在多媒体整合方面的技术外,最重要的在于其为向量档案,不耗频宽,同样的影音表现手法,以其它媒体至少都要数百K以上,它却可在一百K以下达成,也因此Adobe、Corel纷纷发展类似的工具与其抗衡,例如Live Motion(Adobe),而事实上仅要手中有向量绘图软体的厂商,均有能力跨入此领域。


但是Flash在3D 效果方面,过去仅能以向量绘图方式将物件填充渐层色与组合后,模拟出类似的效果,遇到真正的立体造型、镂空形状、材质与光影,3D旋转动画等,几乎束手无策,但是在使用者殷殷期盼下,目前此方面的解决方案纷纷现身,例如:Swift 3D(www.swift3d.com)、Vecta 3D(www.vecta3d.com),见(图二)等,前者可自由塑造3D 立体造型与文字,并制作成动画;后者主要进行档案转换,必须汇入现成的模型,输入后转成向量线条或是2D平面造型,最后均可输出成静态与动态的FlashSWF档案,而Vecta 3D同时亦发展出3D Studio MAX的外挂程式版本,可以想见Flash的SWF档案格式自从公布原始码后,已成为向量动画领域与网页动态介面设计的产业标准,在新版的Flash 5中,新增支援QuickTime 4与XML,预计其将扮演如同Director之于多媒体光碟的整合灵魂角色。


《图二 由Vecta 3D的试用版中即可了解其于3D 模型输入后,可以转换成「点架构」,「线架构」,「面架构」,依据需要输出成SWF档案》
《图二 由Vecta 3D的试用版中即可了解其于3D 模型输入后,可以转换成「点架构」,「线架构」,「面架构」,依据需要输出成SWF档案》

2000年七月底的Siggraph 2000秀中,Macromedia与Intel宣布合作计画,在Shockwave中搭配Intel未来的3D加速晶片,加强Open GL与Direct3D的显示,而从Macromedia资深产品经理Miriam Geller的:「Shockwave's reach is beyond what VRML ever came close to」话中,更可了解其将与VRML针锋相对的企图心。


3D物件的直接显示-Metastream

过去以影像特效、3D与动画制作著称的metacreations公司,在朝向网路化的转型期间,发展出在网页上以Steaming方式传送3D物件影像的技术:metastream(www.metastream.com),实现直接在网页上显示大型3D立体物件档案的可能性,重点将在于电子商务B2B与B2C的产品显示应用,但是也因为整体方向的转移,不得不将其绝大部分的主要套装软体产品售予Corel、Adobe 、Scansoft等公司,不论此方向是否正确(不幸此时B2C网站正处于消失、裁员与合并中),但魄力的确惊人。


在Metastream的最新版本MTS3中,除了转动、移动、缩放等基本能力外,新增了阴影显示、光线反射、更高解析度的贴图材质与模型(图三),可以发现其正向高品质、高拟真性的「商品物件显示」方向发展,不十分强调动画或是更多的互动效果。浏览仍需要外挂程式,而制作方式也必须透过3D模型制作软体,如Metacreations公司本身的Raydream、Carrara、Canoma(图四)等软体,其中Canoma于去年获得PC Magazine的年度技术奖,目前已转售给Adobe公司,其特点在于输入一张照片,在Canoma中选用现成的模型,并设定对应节点后,即产生一个新的3D模型,颠覆以往的基本造型组合概念,也遗弃了价格日益下降的3D Scanner,但是模型的精细度必然丧失,不过对于初级的使用者或是草稿上的表现制作会有其价值。


《图三 Metastream网站的MTS3格式示范中,您可以将Sony的Vaio计算机转至任何角度,阴影随之改变,并且缩放至能看到键盘上的细部文字》
《图三 Metastream网站的MTS3格式示范中,您可以将Sony的Vaio计算机转至任何角度,阴影随之改变,并且缩放至能看到键盘上的细部文字》

《图四 当输入一张产品空盒的照片后,Canoma可利用下方现成的立体形状作为基础,在照片上定义四处节点后,产生独立的3D模型,最后存成Metastream文件格式》
《图四 当输入一张产品空盒的照片后,Canoma可利用下方现成的立体形状作为基础,在照片上定义四处节点后,产生独立的3D模型,最后存成Metastream文件格式》

其他的3D 物件显像技术

前几年要将产品放在网页上,又可配合互动效果时,通常得使用QuickTime VR的方式,针对产品的各角度拍照,拼接成一个物件档案,由于其以影像接成,故无法如3D模型般细致,而目前除了Metastream之外,尚有如下的其它方式可用。


Cult3D(www.cult3d.com)

相较于Metastream仅能在网际网路中使用,Cycore公司的Cult3D技术亦可在Microsoft的Office以及Adobe Acrobat文件中显像,并且具备拖曳旋转、大小缩放等功能,制作上必须要有Cult3D Designer and Exporter软体进行,浏览也必须先安装外挂程式才行,视觉品质相较之下不如Metastream,然而版本已经更新至5.0时,却仍提供Cult3D Designer免费下载服务,价格有相当的竞争优势,并且在互动设计上有较多的功能,是目前3D显像领域中较佳的平民选择。


Shout3D(www.shout3D.com)

Shout3D是另一种以JAVA 为基础的显像方式,所以跨平台、不需外挂程式即可浏览是其优势,而强调重点则在于动态的展示,例如人物的行走,显示品质仅能说尚可,如(图五),而制作的方式则必须先建立VRML 2.0的档案,再以Shout3D Wizard转换为Shout3D格式。


《》
《》

图五 这是一个Shout3D的模特儿服饰秀,您可以任意选择台步动作、发色、肤色、男女、厂牌服饰等进行欣赏。


RealityBuy.com

虽然此网站提出本身的Reality Object技术,说明其高品质视觉效果的来源,但是在浏览时仍要求下载Metastream最新版外挂浏览程式,因此可想见其背后的合作方式,而且是采用最新版的MTS3版本,不过值得提出的是其ASP的经营模式,帮助客户运用各种技术制作3D模型,而非提供软体工具,较符合不熟悉资讯技术与流程的传统产业,但是利用网路数位方式,加上模型人工代制的非数位方法、最后又产生数位3D成品,如此运作关键将在空间的突破,国外或是偏远地区的案子成本将大幅提高,将会成为此达康公司转型的因素。


再言3D 虚拟聊天室

今年国内的3D 虚拟聊天室服务逐渐浮出台面,可惜正逢网路股下跌,例如甲尚公司转投资的「eWroldUnion网域联合」公司,与Activeworlds合作,推出「一窝疯」(eWorldFun:www .eworldfun.com.tw),以及线上桃花源网站(www.fantawa.com)推出的3D 桃花源聊天室,希望在国内频宽将起的情况下卡位,但是在国外3D聊天室一直是噱头,开发多人使用VRML世界​​的公司亦起起落落,连经营数年Activeworlds数百个世界中,同时上网的人数的也不过上百,而将世界建的更酷炫,例如Blaxxun的Cyber​​town(www.cybertown.com),也未见高流量,难以将责任全数推给频宽,可能是这样的模式值得商确,否则如何解释连线游戏动辄上千人同时上网,其也伴随着聊天室的功能,因此两者间的互补发展必然发生。


结语

对于VRML的停滞不前,实在令人玩味,而3D 显像技术是否将带动电子商务网站的人潮、甚至营业额提高等,也颇值得怀疑,如果您了解3D模型制作过程的话,整个程序至最后产品均可为人完全控制,既使没有如此的产品也能藉由组合、想像、虚拟出一个来进行展示(但是3D迷人处也在于此),又让笔者想到Bill Gates 的地狱Demo版笑话,因此是否采用3D 显像技术,将不至于成为使用者是否购买的主要原因,如此下来,一些走此技术路线的软体厂商可能要多准备些资金撑一下了。


但是看了「恐龙」等完全虚拟的动画电影,又让人对3D与虚拟实境充满期待,更难以否定其可创造出的商业价值;无中生有的惊奇世界、过去历史空间的重建、未来世界的发想、不可思议的创意空间、跨越时空的拟真人际交往、甚至全新的数位生态世界等主题,可能会是较容易发挥的主题,这样的作品,无法仅是建立在Flash等平台上表现与制作,必须配合周围情境营造、生理感受的数位化、而VRML的任务则在前者,如同网路公司的处境,目前或许太多人走得太快,但是未来则是所有人都得走上这条路。


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