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網際網路上的3D顯像技術
 

【作者: I Dream】   2000年10月01日 星期日

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前言

在網路上您真的需要看一個3D立體物件或是使用介面嗎?這是一個很弔詭的問題,網路連線遊戲紛紛強調3D 人物與場景,但是3D多人聊天室的服務長期以來又乏人問津,使用者有限;明明可以用平面填表輕鬆解決,卻又要繞圈子在3D 環境行走探險,轉動那些四處漂浮的3D 商品模型,您會相信那就是實物而下決定購買嗎?


當論及網路上的3D立體效果顯像方式時,或許您會驚覺,好像不多見,目前炒作較凶悍的屬Flash動畫與Streaming media,這方面也將網頁日益轉化成TV的面貌,是技術上的問題嗎?不然,VRML(Virtual Reality Modeling Language)的3D互動世界由1994年提出後,已存在多時,且兩三年前也有各式的外掛程式將3D作品推上瀏覽器,相信主要還是在頻寬,但是今明年ADSL、Cable普及後,3D互動世界是否會大量普及?亦或是某些特定方面的呈現?以目前3D動畫技術大量運用於影視後製作中,且高階軟體,如SGI 的MAYA亦走入NT與Linux平台,使用人口大量增加,3D立體環境搭配寬頻的運用也將成多媒體內容主題之一,只是在不同時間的呈現面貌將會如何?有哪些是值得注意的應用技術與方式,本文將為您做一介紹。


期待的標準:VRML的新近發展-X3D

知識經濟領域的進展分期通常在於國際標準的建立,標準未建,多數玩家均壁上觀,在作為定義網路互動世界的VRML 97(VRML 2.0)規格發表後,主要標準發展組織VRML Consortium在1998年底更名為Web3D Consortium,明顯想擴大其涵蓋領域,不然Microsoft於同時也推出其Chrome Effect技術作為Windows與Internet3D環境的基礎(目前已遭擱置),而在所有媒體焦點凝聚在新興的網路公司、網站與Nasdaq指數的情況下,網路上互動3D世界的發展似乎大為停滯,但是自1999年中期,Web3D Consortium即將重點至於X3D的發展,此「X」意同「XML」中的「X」,指的是「Extensible」,強調延展性,簡單的說就是以XML為基礎,並為VRML97發展出DTD(Document Type Definition),讓新一代直接轉譯XML的瀏覽器均能顯示依據VRML97規格的作品無礙,所以說X3D並非新一代的VRML,真正的新版本目前稱為VRML2002(或稱VRML200X,X可為1、2、3...,聰明地先考慮Delay的必然可能),所以最早將於兩年後現身,會有哪些變革呢?目前在最新的規格中,將其分為五大部分,X3D僅是第四部分( XML的Encoding),其它部分如您有興趣可直接參考:www.web3D.org中的Task Groups,可以發現新版的VRML將整合3D圖形、物件、行為、時間、互動關係等,並整合其它多媒體檔案,盡可能完整描述與模擬真實世界,在網際網路上具體呈現,並且加強不同世界間的階層關係連結,例如創造一個taiwan.wrl世界檔案,其中可以包含taipei.wrl等城市檔案,以超連結的方式串連起來,並溝通不同世界、城市檔案間的資訊與狀況,不過尚未發現生物自我繁殖等屬性的定義,因此VRML 如其名,仍在模擬現實,而非創造自給自足的數位生態世界,但是兩年以上的時間,在網路瞬息萬變的環境中,很難想像日後是否能繼續成為此方面的唯一標準。


在網頁中顯現3D立體效果的技術與工具

您打算等下去嗎?而目前在缺乏適當工具下,創作一個吸引人的VRML世界,距離一般有興趣製作網頁的玩家,甚至是設計師等仍然太遠,如果您僅是想讓網頁設計有「突出」的立體感,可以先不必急著成為造物主,在此先提出一些可實現的網頁3D 顯像設計技術與工具提供參考。


將網頁視為3D 模型的iSpace

對於簡單的3D立體按鈕,幾乎所有的影像處理與繪圖軟體,例如Photoshop、PhotoImpact、CorelDRAW、Painter、Paintshop Pro等均已支援,不然也可利用Shareware或是外掛程式製作,但是最近Caligari(www.caligari.com)公司則推出一套便宜的軟體:iSpace(圖一),以其3D模型與動畫製作軟體:True Space 為基礎來製作網頁,您可以將整個網頁介面視為一個3D模型,而iSpace 則提供現成的物件與範本套件,例如背景、JAVA互動按鈕、材質、燈光效果等,直接拖曳使用,最後經過render(彩現)方式產生高品質的立體光影效果,再存為HTML檔案,而為維持視覺品質,整個網頁將完全由圖形經過切割而構成,檔案必然相當大,但是也為未來網頁介面設計提供一種新方式:以3D 思想進行平面創作,未來加上支援VRML後,編輯創作3D互動環境必不在話下,所展現的立體向度會是目前其它主流網頁設計軟體,例如FrontPage、Dreamweaver等的動態網頁所無法比擬的,其對手將會是本身以製作VRML世界為己任的軟體,例如Superscape的Do 3D。


《圖一 Space軟體將3D模型製作觀念導入網頁介面的設計中,高品質的立體感與光影呈現,目前其它以組合影像元件方式製作網頁的軟體均無法相比,但是檔案大小也是其驚人之處》
《圖一 Space軟體將3D模型製作觀念導入網頁介面的設計中,高品質的立體感與光影呈現,目前其它以組合影像元件方式製作網頁的軟體均無法相比,但是檔案大小也是其驚人之處》

Flash的3D顯像助手

雖然Flash由3、4版之後已經成為網頁動畫與互動介面製作的最佳工具,甚至掀起網路短篇卡通製作的風潮,其關鍵除了多變的互動效果、Macromedia本身在多媒體整合方面的技術外,最重要的在於其為向量檔案,不耗頻寬,同樣的影音表現手法,以其它媒體至少都要數百K以上,它卻可在一百K以下達成,也因此Adobe、Corel紛紛發展類似的工具與其抗衡,例如Live Motion(Adobe),而事實上僅要手中有向量繪圖軟體的廠商,均有能力跨入此領域。


但是Flash在3D 效果方面,過去僅能以向量繪圖方式將物件填充漸層色與組合後,模擬出類似的效果,遇到真正的立體造型、鏤空形狀、材質與光影,3D旋轉動畫等,幾乎束手無策,但是在使用者殷殷期盼下,目前此方面的解決方案紛紛現身,例如:Swift 3D(www.swift3d.com)、Vecta 3D(www.vecta3d.com),見(圖二)等,前者可自由塑造3D 立體造型與文字,並製作成動畫;後者主要進行檔案轉換,必須匯入現成的模型,輸入後轉成向量線條或是2D平面造型,最後均可輸出成靜態與動態的FlashSWF檔案,而Vecta 3D同時亦發展出3D Studio MAX的外掛程式版本,可以想見Flash的SWF檔案格式自從公布原始碼後,已成為向量動畫領域與網頁動態介面設計的產業標準,在新版的Flash 5中,新增支援QuickTime 4與XML,預計其將扮演如同Director之於多媒體光碟的整合靈魂角色。


《圖二 由Vecta 3D的試用版中即可瞭解其於3D 模型輸入後,可以轉換成「點架構」,「線架構」,「面架構」,依據需要輸出成SWF檔案》
《圖二 由Vecta 3D的試用版中即可瞭解其於3D 模型輸入後,可以轉換成「點架構」,「線架構」,「面架構」,依據需要輸出成SWF檔案》

2000年七月底的Siggraph 2000秀中,Macromedia與Intel宣佈合作計畫,在Shockwave中搭配Intel未來的3D加速晶片,加強Open GL與Direct3D的顯示,而從Macromedia資深產品經理Miriam Geller的:「Shockwave's reach is beyond what VRML ever came close to」話中,更可瞭解其將與VRML針鋒相對的企圖心。


3D物件的直接顯示-Metastream

過去以影像特效、3D與動畫製作著稱的metacreations公司,在朝向網路化的轉型期間,發展出在網頁上以Steaming方式傳送3D物件影像的技術:metastream(www.metastream.com),實現直接在網頁上顯示大型3D立體物件檔案的可能性,重點將在於電子商務B2B與B2C的產品顯示應用,但是也因為整體方向的轉移,不得不將其絕大部分的主要套裝軟體產品售予Corel、Adobe、Scansoft等公司,不論此方向是否正確(不幸此時B2C網站正處於消失、裁員與合併中),但魄力的確驚人。


在Metastream的最新版本MTS3中,除了轉動、移動、縮放等基本能力外,新增了陰影顯示、光線反射、更高解析度的貼圖材質與模型(圖三),可以發現其正向高品質、高擬真性的「商品物件顯示」方向發展,不十分強調動畫或是更多的互動效果。瀏覽仍需要外掛程式,而製作方式也必須透過3D模型製作軟體,如Metacreations公司本身的Raydream、Carrara、Canoma(圖四)等軟體,其中Canoma於去年獲得PC Magazine的年度技術獎,目前已轉售給Adobe公司,其特點在於輸入一張照片,在Canoma中選用現成的模型,並設定對應節點後,即產生一個新的3D模型,顛覆以往的基本造型組合概念,也遺棄了價格日益下降的3D Scanner,但是模型的精細度必然喪失,不過對於初級的使用者或是草稿上的表現製作會有其價值。


《圖三 Metastream網站的MTS3格式示範中,您可以將Sony的Vaio電腦轉至任何角度,陰影隨之改變,並且縮放至能看到鍵盤上的細部文字》
《圖三 Metastream網站的MTS3格式示範中,您可以將Sony的Vaio電腦轉至任何角度,陰影隨之改變,並且縮放至能看到鍵盤上的細部文字》

《圖四 當輸入一張產品空盒的照片後,Canoma可利用下方現成的立體形狀作為基礎,在照片上定義四處節點後,產生獨立的3D模型,最後存成Metastream檔案格式》
《圖四 當輸入一張產品空盒的照片後,Canoma可利用下方現成的立體形狀作為基礎,在照片上定義四處節點後,產生獨立的3D模型,最後存成Metastream檔案格式》

其它的3D 物件顯像技術

前幾年要將產品放在網頁上,又可配合互動效果時,通常得使用QuickTime VR的方式,針對產品的各角度拍照,拼接成一個物件檔案,由於其以影像接成,故無法如3D模型般細緻,而目前除了Metastream之外,尚有如下的其它方式可用。


Cult3D(www.cult3d.com)

相較於Metastream僅能在網際網路中使用,Cycore公司的Cult3D技術亦可在Microsoft的Office以及Adobe Acrobat文件中顯像,並且具備拖曳旋轉、大小縮放等功能,製作上必須要有Cult3D Designer and Exporter軟體進行,瀏覽也必須先安裝外掛程式才行,視覺品質相較之下不如Metastream,然而版本已經更新至5.0時,卻仍提供Cult3D Designer免費下載服務,價格有相當的競爭優勢,並且在互動設計上有較多的功能,是目前3D顯像領域中較佳的平民選擇。


Shout3D(www.shout3D.com)

Shout3D是另一種以JAVA 為基礎的顯像方式,所以跨平台、不需外掛程式即可瀏覽是其優勢,而強調重點則在於動態的展示,例如人物的行走,顯示品質僅能說尚可,如(圖五),而製作的方式則必須先建立VRML 2.0的檔案,再以Shout3D Wizard轉換為Shout3D格式。


《》
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圖五 這是一個Shout3D的模特兒服飾秀,您可以任意選擇台步動作、髮色、膚色、男女、廠牌服飾等進行欣賞。


RealityBuy.com

雖然此網站提出本身的RealityObject技術,說明其高品質視覺效果的來源,但是在瀏覽時仍要求下載Metastream最新版外掛瀏覽程式,因此可想見其背後的合作方式,而且是採用最新版的MTS3版本,不過值得提出的是其ASP的經營模式,幫助客戶運用各種技術製作3D模型,而非提供軟體工具,較符合不熟悉資訊技術與流程的傳統產業,但是利用網路數位方式,加上模型人工代製的非數位方法、最後又產生數位3D成品,如此運作關鍵將在空間的突破,國外或是偏遠地區的案子成本將大幅提高,將會成為此達康公司轉型的因素。


再言3D 虛擬聊天室

今年國內的3D 虛擬聊天室服務逐漸浮出檯面,可惜正逢網路股下跌,例如甲尚公司轉投資的「eWroldUnion網域聯合」公司,與Activeworlds合作,推出「一窩瘋」(eWorldFun:www.eworldfun.com.tw),以及線上桃花源網站(www.fantawa.com)推出的3D 桃花源聊天室,希望在國內頻寬將起的情況下卡位,但是在國外3D聊天室一直是噱頭,開發多人使用VRML世界的公司亦起起落落,連經營數年Activeworlds數百個世界中,同時上網的人數的也不過上百,而將世界建的更酷炫,例如Blaxxun的Cybertown(www.cybertown.com),也未見高流量,難以將責任全數推給頻寬,可能是這樣的模式值得商確,否則如何解釋連線遊戲動輒上千人同時上網,其也伴隨著聊天室的功能,因此兩者間的互補發展必然發生。


結語

對於VRML的停滯不前,實在令人玩味,而3D 顯像技術是否將帶動電子商務網站的人潮、甚至營業額提高等,也頗值得懷疑,如果您瞭解3D模型製作過程的話,整個程序至最後產品均可為人完全控制,既使沒有如此的產品也能藉由組合、想像、虛擬出一個來進行展示(但是3D迷人處也在於此),又讓筆者想到Bill Gates 的地獄Demo版笑話,因此是否採用3D 顯像技術,將不至於成為使用者是否購買的主要原因,如此下來,一些走此技術路線的軟體廠商可能要多準備些資金撐一下了。


但是看了「恐龍」等完全虛擬的動畫電影,又讓人對3D與虛擬實境充滿期待,更難以否定其可創造出的商業價值;無中生有的驚奇世界、過去歷史空間的重建、未來世界的發想、不可思議的創意空間、跨越時空的擬真人際交往、甚至全新的數位生態世界等主題,可能會是較容易發揮的主題,這樣的作品,無法僅是建立在Flash等平台上表現與製作,必須配合周圍情境營造、生理感受的數位化、而VRML的任務則在前者,如同網路公司的處境,目前或許太多人走得太快,但是未來則是所有人都得走上這條路。


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