基于Web3D的交互式产品演示设计探索

基于Web3D的交互式产品演示设计探索

摘要：Web3D技术是一种互联网上的3D图形技术，是网络技术和虚拟现实的结合，将其应用于互联网电子商务的三维产品展示领域是这一技术目前的发展趋势之一。该文介绍了Web3D技术的发展概况及国内几种主要Web3D技术的特点，对Web3D技术在产品演示方面的应用进行KJ法分析，以Flash3D技术为例讨论网络三维交互式产品演示的实现模式，并提供技术及设计思路。

关键词：Web3D 产品演示KJ法贴图烘焙Flash3D

Abstract:Web3D is a 3D graphics technology based on the Internet combined by network technology and virtual reality,apply it into the field of 3D product demo of Internet e-commerce is one of the currently development trends.This article will introduce the overview of Web3D’s development and features of several domestic main Web3D technologies,analyze Web3D’s application on aspect of product demo by KJ method,discuss the model of Web-based 3D interactive product demo used Flash3D as an example,and provide technology and design ideas.

Key words:Web3D Product Demo KJ method Texture baking Flash3D

网络三维技术（Web3D）目前还没有严格的定义，广义上可以理解为：互联网上的3D图形技术。用于实现网络的三维化和动态的交

互。至今已经在休闲娱乐、科研教学、地理信息、虚拟社区等方面得到了广泛应用。其中，在电子商务领域，Web3D也是产品演示的一种手段。通过编写模型文件或拍摄实体后3D网格化或使用三维建模软件，得到产品原始模型，导入某种Web3D工具编译交互功能和控制模块后嵌入到网络，由其相应的实时渲染引擎支持终端浏览，从而构建可交互的三维虚拟产品演示[1]。

1 绪论

Web3D技术是一门开拓性、综合性、实用性很强的技术，在互联网的发展中占有重要地位，并将逐步取代主流的2D图形技术，为未来的互联网带来革命性的变化。许多世界知名厂商陆续推出了自己

的Web3D技术，如Java3D（Sun Microsystems）、Direct3D（Microsoft）、Atmosphere（Adobe）、Viewpoint（Metastream）、Cult3D（Cycore）等，如图1-4所示。同时，Web3D也面临着很多问题，如：带宽、处理器速度、三维加速（显卡对画质进行细化，提高画面流畅度）等。其中，多种文件格式和渲染引擎的共存是Wed3D在互联网上应用的最大障碍。由于每种Wed3D技术都各有特色，不断地尝试、完善、磨合是发展的必经之路，在形成统一的标准前，这种竞争局面还将长时间存在。

2 Web3D技术的发展概况

Web3D技术的出现最早可追溯到VRML（Virtual Reality Modeling Language）即虚拟现实建模语言。1998年，VRML协会更名为Web3D协会，完成了VRML到Extensible 3D（可扩展三维语言）的转换，并最先使用了Web3D一词。现在，Web3D的实现有几十种可供选择的技术和解决方案，类似的软件有三十几种之多，并且仍然有新的技术出现（如：正在开发的全新Flash3D物理引擎JigLibFlash），使Web3D的渲染速度，图像质量，造型技术，交互性以及数据的压缩与优化等方面不断得到提高。在这些企业或个人的Web3D研发活动中，以商业化应用为目的的占了很大比重，这样一来，不同的商用领域使得各种Web3D技术的特点各不相同。以目前较为成熟的技术为例，如表1所示（★表示在该领域应用较为成熟；☆表示在该领域有拓展趋势）。

可以看出，电子商务（e-commerce）和电子娱乐（e-entertainment）是目前各种技术竞争最为激烈的领域，在电子商务上的应用又以产品的演示和宣传为主。这其中专为产品演示而生的Cult3D发展最为成功，现已开发了e-commerce的全套解决方案，有约450个e-commerce 网站使用了Cult3D技术，近10000个商业模型；Viewpoint虽不如Cult3D那样普及，但也已经将自己的技术优势成功应用于产品演示领域了[2]。

3 几种Web3D技术的比较

我国在虚拟现实领域自主研发了VR-Platform即三维互动仿真平台。但还没有自己的Web3D图形技术。国内在产品演示方面对Web3D 技术的研究和应用多以Java3D、VRML、Cult3D为主。本课题拟选用近几年才出现的Flash3D技术。下面从技术特点和发展前景两方面做研究动态的对比分析：

Java3D，主要优点是：可编写复杂的三维应用程序；具有平台无关性，支持JVM（Java Virtual Machine）的浏览器都可以显示用Java 制作的3D图形。缺点是：对于非计算机专业人员，处理复杂问题工作量庞大。发展前景：全世界90%的人使用的是微软的IE浏览器，微软目前最成熟的Windows XP操作系统中没有预装JVM。Java3D 的应用普及受到一定限制。

X3D/VRML2.0(VRML97)，主要优点是：编写程序较BASIC、Java

script简单，适于普及；由Web3D Consortium制定，是VRML97下一代新的国际标准，有比较广泛的社会基础；X3D可扩展，开发者可根据自己的需求扩展其功能，在统一的X3D基本框架下，不同软件厂商开发的软件具有互操作性。缺点是：语言功能不够完善，与Java 语言等其他高级语言的连接较难掌握。发展前景：Intel建立旨在统一开放Web3D文件格式的Web3D/CAD工作组时，没有提及X3D，X3D 是否能成为真正的国际标准还是未知数。

Cult3D，主要优点是：可以嵌入Java类来增强交互和扩展；开发环境较人性化、条理化，开发效率较高。缺点是：浏览器插件普及率不高；需要较高质量的三维模型。发展前景：在产品演示领域的应用较为成功，仍存在交互性、插件普及和建模成本的问题。目前Cult3D 已采用REALVIZ公司的Image Modeler（基于照片建模技术）作为建模工具，这种建模技术降低了建模成本，又带来了技术普及的问题[2]。

Flash3D，主要优点是：Flash播放器普及程度高；Action Script 语言学习资源较多；交互控制功能优秀。缺点是：对CPU控制要求高；对模型面数支持不足，画面生成质量受限；研究组织和学习资源较少。发展前景：由于Flash在网络二维图形技术中的广泛应用，Flash3D 已经具有了良好的应用普及基础。Action Script 3发布后，Flash3D的效率、功能都有了很大的提高。当前Flash播放器不支持GPU（Graphic Processing Unit）即图形处理器，因此Flash3D的运算