Надирова Ф.К.

Южно-Казахстанский Гос. Университет им. М.О. Ауезова, Казахстан

Инновационные 3D-Интернет технологии

Сегодня уже многие исследователи в области разработки Web-технологии все более склоняются к направлению создания трехмерных страниц. Еще недавно разработки по этой ветви исследований были вторичными. Но времена и людские потребности меняются, а с ними и компьютерные технологии. На сегодняшний день технологии моделирования трехмерных объектов применяются во всевозможных сферах деятельности человечества—от известных всем компьютерных игр, телевизионных спецэффектов, до сложнейших и наукоемких направлений—в медицине, образовательных программах, торговле, промышленном и архитектурном проектировании.

Основная цель трехмерного моделирования  предоставить возможность обозрения объекта, предваряя его реальное воплощение в физическом пространстве. Таким образом, трехмерное моделирование значительно сокращает расходы, а зачастую и время, на производство некого объекта (продукта), что позволяет незамедлительно начать исследовательскую кампанию и, опираясь на отзывы потенциальных потребителей, выявить недостатки продукта до начала производства. Интерактивные 3D технологии предлагают пользователю возможность в режиме реального времени рассмотреть изделия с различных сторон, изучить их функциональные возможности и тем самым увеличивают шансы их продажи и покупки.

Использование трехмерной визуализации делает особенно актуальной проблему проектирования формата файлов, который обеспечивал бы максимально быструю загрузку трехмерных моделей и их анимации, что, в свою очередь, порождает проблему экспорта стандартных графических форматов в новый формат хранения данных.

Один из основных способов повысить уровень продаж—улучшение сервиса и информационной поддержки покупателей. Электронная коммерция может стать локомотивом продвижения новых технологий, в том числе 3D, в Интернете. Как раз в этом секторе Интернета есть финансовые ресурсы, которые могут быть использованы на приобретение мощных серверов, каналов связи и программного обеспечения для разработки, поддержки и защиты интернет-магазинов в рамках крупных сетевых проектов.

3D–Интернет технологии можно характеризовать как современное, быстро развивающееся средство интерактивности в Интернете. Такая интерактивность даёт потребителям более полное понятие о том, что они покупают, и таким образом уменьшает частоту возврата изделий, которые не соответствуют ожиданиям покупателя. Это еще не претворено в жизнь, но интерактивные трехмерные презентации должны заменить просто фотографии и текст.

В тоже время необходимо отметить, что сфера использования 3D–технологий не ограничивается только сферой электронной коммерции. Широкие возможности возникают и для совершенствования процессов обучения, как в традиционном виде, так и дистанционной формы. Применение 3D–моделей позволит существенно повысить наглядность электронных учебных пособий и расширить круг рассматриваемых в них проблем. Это относится как к трехмерному представлению информации (графики и диаграммы), так и к наглядному отображению конкретных объектов изучения (например, технические средства, используемые в разных сферах экономической деятельности). При этом возникает возможность показа представляемой информации с необходимой степенью детализации (вплоть до отдельных узлов устройств). Последние тенденции развития информационных технологий связано с решением проблемы отображения пространственных объектов во всемирной Сети.

В настоящее время возможности HTML не удовлетворяют потребности пользователей в полной мере. Ограниченные возможности HTML позволяют представлять только простой текст и довольно статичные по своему однообразию картинки. Стремление вырваться за рамки двумерного представления информации привело к созданию динамических виртуальных технологий. Первой попыткой в этой области была разработка языка VRML. Язык моделирования виртуальной реальности позволило широко раздвинуть и целиком уничтожить границы нашего представления об Интернет.

Консорциум VRML объявил о создании 3D Internet. Виртуальные миры, по которым можно путешествовать, могли бы стать прекрасной базой для развлечения, образования, научной визуализации, Интернет-торговли, и так далее. Была предоставлена технология для разметки виртуальных миров, типа языка VRML. Пока VRML позволяет создавать виртуальные миры лишь с ограниченным интерактивным управлением. Они могут содержать объекты, которые, в свою очередь, могут заключать в себе гипертекстовые ссылки на другие миры, документы в формате HTML. Этот язык дает возможность описания трехмерных сцен, создавая при этом гипертекстовые связи, - иначе говоря, это аналог HTML, но в трех измерениях. Но, как и любая другая Интернет-технология, VRML имеет как положительные, так и отрицательные стороны собственной реализации. Прежде всего, необходимо отметить, что качество прорисовываемых VRML изображений заметно хуже видеоигр. Спецификация VRML написана так, что разные Интернет-браузеры могут его по-разному интерпретировать, что и происходит в действительности. А для обретения полной трёхмерности в Сети с практически ежедневным развитием VRML- искусства постоянно требуются более быстрые каналы связи и более совершенные компьютеры. VRML не смог показать ничего из того, что так громко объявили. Несколько первопроходцев среди разработчиков начинали строить виртуальные миры, но результаты были далеко ниже, чем это виделось ранее. Консорциум VRML переименовал себя в Web3D консорциум. Выбран новый формат: Extensible 3D (X3D), который интегрирует VRML и XML. Тем временем, возникло огромное количество конкурирующих патентованных 3D форматов для Сети.

В настоящее время наиболее популярным инструментом для виртуального представления предметов является технология Metastream. В Metastream можно рассматривать объект с любой стороны, вращать в любых плоскостях, двигать его, а также изменять размеры–увеличивать или уменьшать. После амбициозного проекта создания языка описания виртуальных миров VRML, ставшего по ряду причин языком академически-научным, технология Metastream выглядит существенным прорывом в направлении «отрехмеризации» Сети. Этому способствует и коммерческий успех. Важным преимуществом технологии MetaStream является простота разработки MetaStream-объектов. Разработчики Web-сайтов получают прекрасную возможность создавать 3D-объекты, используя стандартные средства трехмерного моделирования.

В отличие от 3D-моделей, создаваемых с помощью VRML, шведской фирмой Cycore Computers предлагается новая технология создания трехмерных изображений для распространения через Интернет, получившая название Cult3D. Она обеспечивает лучшее качество и параметры визуализации по сравнению с VRML за счет меньшего размера получаемых файлов и большего количества задаваемых параметров визуализации. Технология Cult3D не требует дополнительного аппаратного обеспечения (например, 3D-акселераторов), а является полностью программной, работающей на различных платформах (Windows 95/98, Windows NT/2000 (x86 и Alpha), MacOS (PPC), BeOS R4 (x86), Linux 2.0, HP-UX 10.10, SunOS 2.4, AIX 4.0). С помощью этой технологии все пользователи Интернета могут рассматривать высококачественные трехмерные объекты и управлять ими в режиме онлайн, что раньше требовало использования мощных графических станций. Созданные с помощью Cult3D виртуальные объекты и презентации находят применение в области электронной коммерции, дистанционного обучения, компьютерных игр и музейных презентаций. Среди многочисленных применений Cult3D наиболее широко используется сейчас возможность создания реалистичных трехмерных изображений изделий, продаваемых в электронных магазинах. Они не только позволяют рассмотреть изделия с различных сторон, изучить их функционирование, но и выполнить их тестирование — и все это в режиме реального времени. Множество компаний уже используют эту технологию на своих Веб-сайтах (Nokia, CNN, ABB, Webstore и др.).

Наряду с перечисленными технологиями также появилась технология Macromedia Flash, которое позволило значительно сократить размеры получающихся файлов, и соответственно, более быструю загрузку из сети. А также с применением Macromedia Flash была устранена проблема совместимости между браузерами. В отличие от HTML, Flash одинаково работает как в Internet Explorer, так и в Netscape Navigator. Flash уже становится стандартом де-факто, где необходима широкая интерактивность, качественная трехмерная графика, звук, и маленький размер.

А в последние годы развитие World Wide Web происходит под знаком Dynamic HTML (сокращенно DHTML). Трудно найти публикацию, посвященную WWW, в которой не шла бы речь о DHTML, но еще труднее найти публикацию, в которой это понятие было бы четко сформулировано. В самом общем виде можно сказать, что Dynamic HTML, набор технологий, работающих на стороне клиента и призванных преодолеть статичность традиционных Веб-страниц, которые обеспечивают динамическое формирование Веб-страницы в процессе ее загрузки, и динамическое изменение Веб-страницы в ответ на действия пользователя. Недостатки DHTML в том, что он не стандартизован, и под каждый из популярных Веб-обозревателей нужно писать свою версию HTML-документа.

До недавнего времени распространению 3D в Интернете препятствовали недостаточные скорости передачи данных. Сейчас, особенно в американской части Интернета, положение стало кардинально меняться. Появились новые технологии, способные увеличить пропускные способности телекоммуникационных линий в несколько раз. Многие компании упорно работают над совершенствованием средств визуализации и трехмерными интерактивными графическими приложениями для финансовых и прочих данных. Существуют свежие разработки, нацеленные на облегчение создания трехмерных изображений. Одним из направлений этих разработок является попытка создавать трехмерные модели из двумерных изображений. Среди прочих, Cycore и Immersion предлагают такие системы, которые, как правило, используют видеокамеры, чтобы получить множество видов объекта и специального программного обеспечения, которое преобразует эти виды в простые 3D сети.