Shockwave三維技術工作原理

引言

您想必聽說過一種允許用戶通過互聯網處理三維圖像的新技術。許多網站使用這種軟件已有一段時間了。

目前，Macromedia正在聯合Intel、NxView和其他廠商，希望借助最新版本的Shockwave Player以及Shockwave創作程序Director，將這項技術推介給更多的Web用戶。

但這些究竟意味著什么？在本文中，我們將介紹Shockwave三維技術的概念及其工作原理。此外，讀者還將了解這種新技術的一些應用，同時可以欣賞到一些非常酷的三維圖像。

如果您經常掛在網上，那就很可能遇到過Shockwave，它是一種用于動畫和交互式展示的圖形格式。Shockwave文件是由名為Director的程序創建的，最初開發這個程序是為了在CD-ROM上使用。然而此后，Shockwave深受網站站長們的歡迎，因為使用了這種格式，他們便可創建能夠快速在互聯網上傳輸的精美Web內容。

??????????????????? 可以用Shockwave創建出的典型二維動畫

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• 幀動畫——這種形式類似于傳統的卡通片，您看到的運動是由一系列二維靜態圖像按照預設順序顯示出來而形成的。受眾的視角由影片的創建者來決定。
• 矢量動畫——這種形式通過使用根據相互關系而運動的二維物體來制作，如圓、正方形、直線。矢量動畫的依據是簡單的幾何方程，所以它允許藝術家創建文件體積很小的復雜電影。

Director的最新版本融合了Intel體系結構實驗室開發的Intel互聯網三維技術。使用該程序，Web藝術家可以創建交互式三維動畫并發表在Web上。Shockwave Player的最新版本則允許大多數的互聯網用戶（甚至是采用撥號上網方式的用戶）都可以查看到這些復雜的動畫。

借助Shockwave三維技術，用戶可以親自下載和處理三維模型。這讓人人都有機會成為導演、掌控鏡頭，具體有兩種方式可以成就這個夢想：

• 您可以下載一個物體，然后在鏡頭前旋轉該物體，從不同的角度觀察它。
• 您可以下載一個環境，然后在其中移動鏡頭。玩第一視角電子游戲時，基本上就是在進行這樣的操作。程序將您放入一個虛擬的三維世界，可以通過自己的移動在那個世界中控制“鏡頭”，還可以告訴鏡頭在環境中上下左右移動。

因此，計算機可以根據您的動作，從略有不同的新視角繪制場景的新幀。

實際上，這是一套非常復雜的運算：三維軟件必須接收用戶的輸入并分析此輸入，之后決定如何重新繪制圖像，以創建所需的動作場面。玩游戲時，計算機或游戲主機可以非常輕松地處理這個問題，但如果要通過互聯網發送此信息，事情就會復雜得多。此外，標準Web瀏覽器并未自動配備處理這些模型所需的技術，這表示，并非每個人都可以訪問三維內容。Macromedia最新的Shockwave Player便旨在解決這兩個問題，并允許大多數Web用戶可以輕松地訪問三維文件。在下一部分，我們將看到如何通過格式和播放器來完成這個任務。 -

Shockwave技術的使用

在Shockwave添加了三維功能后，便可訪問所有類型的新Web內容。其中最突出的一種應用是基于Web的三維游戲。在近十年的時間里，異常逼真的三維游戲世界中的第一視角歷險游戲和其他游戲一直占據著PC和游戲主機市場的主流地位，而新的Shockwave功能使得人們通過Web玩游戲的理想變為了現實。

基于Web的三維游戲正在迅速吸引大量用戶的眼球，但這僅僅是此項新技術的一種應用，從某種程度上來說，三維功能也許更適合不斷發展的電子商務。如果網店店主能夠提供產品的三維圖像，顧客就會對其商品目錄中的產品有更加清晰的認識。借助三維模型，聯機購物將與實際店內購物更為相像，因為顧客可以隨意旋轉中意的商品，以便從每個角度去觀察它。

此外，顧客還可以根據自己的實際需要來修改三維模型。在網絡上購買服裝是這種技術最有價值的應用之一。聯機顧客輸入自己的尺寸后，三維軟件會生成該顧客的人體模型，之后，該人體模型便可以“試穿”特定服裝的三維模型。這相當于真實世界試衣間的虛擬版本。

對于諸如博聞網這樣的教育站點來說，此級別的用戶交互性也有著巨大的輔助作用。發動機的三維模型允許您對其進行旋轉和與之進行交互，因此，與二維模型相比，三維模型能夠提供更清晰的機械裝置工作圖解，那更像是用戶親自在操作和檢測發動機。

例如，如果想要了解彩蛋槍的工作原理，三維模型將是非常有幫助的，您可以將該機械裝置組合與發射彩蛋的整個過程看得一清二楚。

在所有的這些三維應用之中，最顯著的益處是用戶的參與程度有了很大的提高。您可以決定想要查看的內容，而不再是只能觀看預設的影片，這之間的差別就好比看電視和玩電子游戲之間的區別。

使三維內容可供訪問

在上一部分中我們了解到，Shockwave的新播放器程序是一種用于創建和查看Web上的交互式三維內容的新格式。在Web上發表此種內容的想法并不新鮮，但技術公司和Web站點將三維推介給大量受眾卻一直進行得不太順利，這主要是由兩方面原因造成的：

• 通過低帶寬連接來傳輸三維“運動”耗時很長。
• 每次想要觀看其他站點的三維內容時，通常都需要下載新插件。

因此，新的Shockwave Player專為清除這些障礙而開發，最終它能夠使三維內容成為Web的重要部分。大多數Web用戶都已經安裝了Shockwave Player，他們只需下載最新的更新便可添加三維功能。為了吸引用戶使用自己的技術，Macromedia與多家Web公司建立了合作伙伴關系。在此之前，Macromedia在Shockwave和Flash 格式上都取得了極大的成功，因為它們在所有主流瀏覽器上都能順利運行，并且易于安裝和更新。也正是由于Macromedia在推廣自己的播放器技術方面的一貫出色表現，英特爾、NxView及其他公司才決定與其結成合作伙伴關系。

為了能在所有帶寬連接條件下順利運行，新格式進行了有針對性的設計。即便連接速度低至28.8千字節每秒(KBps)，也能實現流暢播放。這個目標是通過以下兩種途徑實現的。

觀看Web上的二維動畫時，Web站點會將每個連續幀發送至您的計算機。在這種方式中，必須通過互聯網單獨傳輸動畫中的所有內容。而在Shockwave三維技術中，Web站點僅需發送一次完整的圖像。之后，在您想要移動該圖像時，站點僅發送形成移動所必需的核心信息。它會告訴您的計算機應如何調整外圍線框，而余下的在多邊形和紋理中進行填充的工作則由計算機負責。

對于過去五年中制造的大多數個人計算機來說，它們的處理器都針對處理高級電子游戲的復雜三維世界進行了設計，所以完成這項工作顯得綽綽有余。因為這主要依賴于客戶端計算機（您的PC）內置的能力，所以需要從服務器計算機（存儲Web站點的計算機）上傳輸的信息就少多了。整個過程中的唯一一次大量下載發生在您獲取初始圖像的時候。之后，站點僅需傳輸圖像調整信息，這并不需要太多帶寬。

但大量初始下載的情況又如何呢？Shockwave的新播放器使用稱為自適應三維幾何學的技術來解決這個問題。自適應三維幾何學是一些復雜算法的集合，它能針對特定的互聯網連接情況，自動縮放三維模型。如果連接速度較慢，則Web站點將傳輸具有簡化紋理和較少多邊形的圖像。反之，如果連接速度較快，則接收的圖像要復雜得多。

具備了這些要素，無論用戶使用什么類型的互聯網連接，都應該能夠訪問三維內容。但如何親自制作Shockwave三維內容呢？在下一部分中，我們將深入了解創作Shockwave三維動畫的過程，以及網站站長如何能夠將三維內容放到自己的站點上。

開發新的三維內容

幸運的是，我們曾有機會當面請教Macromedia負責Director和Shockwave Player的高級產品經理米里亞姆·蓋勒，從而了解到為了創建像示例中汽車傳動裝置那樣的三維對象，您需要使用三種不同的工具：

1. 使用標準的三維建模軟件包來創建三維對象。例如，您可以使用3D Studio Max或Maya。借助這些工具，您可以創建線框圖像并指定用于覆蓋線框的多邊形（有關詳細信息，請參閱三維圖形揭秘一文）。然后使用新的.W3D文件格式從三維建模軟件包中進行導出。
2. 將.W3D文件加載到稱為Director Shockwave Studio的Macromedia應用程序中。此應用程序可幫助您制作在Web上發布的三維對象。例如，您可以：
   • 應用各種技術（例如多分辨率網格或分割表面）來限制三維對象在用戶計算機上需要的帶寬量或處理能力。
   • 添加用戶交互性功能。例如，您可以讓三維對象的不同部分根據用戶的要求而運動。
   • 為對象添加特效，例如霧或雨。
   從Director Shockwave Studio中導出標準的DCR文件，將其放到Web服務器上。
3. 然后，用戶使用自己的瀏覽器和Shockwave Player（8.5版或更高版本）來下載和查看.DCR文件。（例如，查看這個.DCR文件示例，它顯示了彩蛋槍的三維模型。）

這并不是一個輕而易舉的過程，但對于已經能夠熟練使用3D Studio Max等程序進行三維建模的那些用戶來說，這僅僅是對現有能力的一種擴展而已。

[責任編輯：小敏]