Shockwave三維技術(shù)工作原理

引言

您想必聽(tīng)說(shuō)過(guò)一種允許用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)處理三維圖像的新技術(shù)。許多網(wǎng)站使用這種軟件已有一段時(shí)間了。

目前，Macromedia正在聯(lián)合Intel、NxView和其他廠商，希望借助最新版本的Shockwave Player以及Shockwave創(chuàng)作程序Director，將這項(xiàng)技術(shù)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(shù)的概念及其工作原理。此外，讀者還將了解這種新技術(shù)的一些應(yīng)用，同時(shí)可以欣賞到一些非常酷的三維圖像。

如果您經(jīng)常掛在網(wǎng)上，那就很可能遇到過(guò)Shockwave，它是一種用于動(dòng)畫和交互式展示的圖形格式。Shockwave文件是由名為Director的程序創(chuàng)建的，最初開(kāi)發(fā)這個(gè)程序是為了在CD-ROM上使用。然而此后，Shockwave深受網(wǎng)站站長(zhǎng)們的歡迎，因?yàn)槭褂昧诉@種格式，他們便可創(chuàng)建能夠快速在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)木繵eb內(nèi)容。

??????????????????? 可以用Shockwave創(chuàng)建出的典型二維動(dòng)畫

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• 幀動(dòng)畫——這種形式類似于傳統(tǒng)的卡通片，您看到的運(yùn)動(dòng)是由一系列二維靜態(tài)圖像按照預(yù)設(shè)順序顯示出來(lái)而形成的。受眾的視角由影片的創(chuàng)建者來(lái)決定。
• 矢量動(dòng)畫——這種形式通過(guò)使用根據(jù)相互關(guān)系而運(yùn)動(dòng)的二維物體來(lái)制作，如圓、正方形、直線。矢量動(dòng)畫的依據(jù)是簡(jiǎn)單的幾何方程，所以它允許藝術(shù)家創(chuàng)建文件體積很小的復(fù)雜電影。

Director的最新版本融合了Intel體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的Intel互聯(lián)網(wǎng)三維技術(shù)。使用該程序，Web藝術(shù)家可以創(chuàng)建交互式三維動(dòng)畫并發(fā)表在Web上。Shockwave Player的最新版本則允許大多數(shù)的互聯(lián)網(wǎng)用戶（甚至是采用撥號(hào)上網(wǎng)方式的用戶）都可以查看到這些復(fù)雜的動(dòng)畫。

借助Shockwave三維技術(shù)，用戶可以親自下載和處理三維模型。這讓人人都有機(jī)會(huì)成為導(dǎo)演、掌控鏡頭，具體有兩種方式可以成就這個(gè)夢(mèng)想：

• 您可以下載一個(gè)物體，然后在鏡頭前旋轉(zhuǎn)該物體，從不同的角度觀察它。
• 您可以下載一個(gè)環(huán)境，然后在其中移動(dòng)鏡頭。玩第一視角電子游戲時(shí)，基本上就是在進(jìn)行這樣的操作。程序?qū)⒛湃胍粋€(gè)虛擬的三維世界，可以通過(guò)自己的移動(dòng)在那個(gè)世界中控制“鏡頭”，還可以告訴鏡頭在環(huán)境中上下左右移動(dòng)。

因此，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)您的動(dòng)作，從略有不同的新視角繪制場(chǎng)景的新幀。

實(shí)際上，這是一套非常復(fù)雜的運(yùn)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(chuàng)建所需的動(dòng)作場(chǎng)面。玩游戲時(shí)，計(jì)算機(jī)或游戲主機(jī)可以非常輕松地處理這個(gè)問(wèn)題，但如果要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送此信息，事情就會(huì)復(fù)雜得多。此外，標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器并未自動(dòng)配備處理這些模型所需的技術(shù)，這表示，并非每個(gè)人都可以訪問(wèn)三維內(nèi)容。Macromedia最新的Shockwave Player便旨在解決這兩個(gè)問(wèn)題，并允許大多數(shù)Web用戶可以輕松地訪問(wèn)三維文件。在下一部分，我們將看到如何通過(guò)格式和播放器來(lái)完成這個(gè)任務(wù)。 -

Shockwave技術(shù)的使用

在Shockwave添加了三維功能后，便可訪問(wèn)所有類型的新Web內(nèi)容。其中最突出的一種應(yīng)用是基于Web的三維游戲。在近十年的時(shí)間里，異常逼真的三維游戲世界中的第一視角歷險(xiǎn)游戲和其他游戲一直占據(jù)著PC和游戲主機(jī)市場(chǎng)的主流地位，而新的Shockwave功能使得人們通過(guò)Web玩游戲的理想變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。

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(xiàng)新技術(shù)的一種應(yīng)用，從某種程度上來(lái)說(shuō)，三維功能也許更適合不斷發(fā)展的電子商務(wù)。如果網(wǎng)店店主能夠提供產(chǎn)品的三維圖像，顧客就會(huì)對(duì)其商品目錄中的產(chǎn)品有更加清晰的認(rèn)識(shí)。借助三維模型，聯(lián)機(jī)購(gòu)物將與實(shí)際店內(nèi)購(gòu)物更為相像，因?yàn)轭櫩涂梢噪S意旋轉(zhuǎn)中意的商品，以便從每個(gè)角度去觀察它。

此外，顧客還可以根據(jù)自己的實(shí)際需要來(lái)修改三維模型。在網(wǎng)絡(luò)上購(gòu)買服裝是這種技術(shù)最有價(jià)值的應(yīng)用之一。聯(lián)機(jī)顧客輸入自己的尺寸后，三維軟件會(huì)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(dāng)于真實(shí)世界試衣間的虛擬版本。

對(duì)于諸如博聞網(wǎng)這樣的教育站點(diǎn)來(lái)說(shuō)，此級(jí)別的用戶交互性也有著巨大的輔助作用。發(fā)動(dòng)機(jī)的三維模型允許您對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和與之進(jìn)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(jī)械裝置工作圖解，那更像是用戶親自在操作和檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)。

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(jī)械裝置組合與發(fā)射彩蛋的整個(gè)過(guò)程看得一清二楚。

在所有的這些三維應(yīng)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(nèi)容，而不再是只能觀看預(yù)設(shè)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(qū)別。

使三維內(nèi)容可供訪問(wèn)

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(chuàng)建和查看Web上的交互式三維內(nèi)容的新格式。在Web上發(fā)表此種內(nèi)容的想法并不新鮮，但技術(shù)公司和Web站點(diǎn)將三維推介給大量受眾卻一直進(jìn)行得不太順利，這主要是由兩方面原因造成的：

• 通過(guò)低帶寬連接來(lái)傳輸三維“運(yùn)動(dòng)”耗時(shí)很長(zhǎng)。
• 每次想要觀看其他站點(diǎn)的三維內(nèi)容時(shí)，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(kāi)發(fā)，最終它能夠使三維內(nèi)容成為Web的重要部分。大多數(shù)Web用戶都已經(jīng)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(shù)，Macromedia與多家Web公司建立了合作伙伴關(guān)系。在此之前，Macromedia在Shockwave和Flash 格式上都取得了極大的成功，因?yàn)樗鼈冊(cè)谒兄髁鳛g覽器上都能順利運(yùn)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(shù)方面的一貫出色表現(xiàn)，英特爾、NxView及其他公司才決定與其結(jié)成合作伙伴關(guān)系。

為了能在所有帶寬連接條件下順利運(yùn)行，新格式進(jìn)行了有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。即便連接速度低至28.8千字節(jié)每秒(KBps)，也能實(shí)現(xiàn)流暢播放。這個(gè)目標(biāo)是通過(guò)以下兩種途徑實(shí)現(xiàn)的。

觀看Web上的二維動(dòng)畫時(shí)，Web站點(diǎn)會(huì)將每個(gè)連續(xù)幀發(fā)送至您的計(jì)算機(jī)。在這種方式中，必須通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)單獨(dú)傳輸動(dòng)畫中的所有內(nèi)容。而在Shockwave三維技術(shù)中，Web站點(diǎn)僅需發(fā)送一次完整的圖像。之后，在您想要移動(dòng)該圖像時(shí)，站點(diǎn)僅發(fā)送形成移動(dòng)所必需的核心信息。它會(huì)告訴您的計(jì)算機(jī)應(yīng)如何調(diào)整外圍線框，而余下的在多邊形和紋理中進(jìn)行填充的工作則由計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)。

對(duì)于過(guò)去五年中制造的大多數(shù)個(gè)人計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，它們的處理器都針對(duì)處理高級(jí)電子游戲的復(fù)雜三維世界進(jìn)行了設(shè)計(jì)，所以完成這項(xiàng)工作顯得綽綽有余。因?yàn)檫@主要依賴于客戶端計(jì)算機(jī)（您的PC）內(nèi)置的能力，所以需要從服務(wù)器計(jì)算機(jī)（存儲(chǔ)Web站點(diǎn)的計(jì)算機(jī)）上傳輸?shù)男畔⒕蜕俣嗔恕Ｕ麄€(gè)過(guò)程中的唯一一次大量下載發(fā)生在您獲取初始圖像的時(shí)候。之后，站點(diǎn)僅需傳輸圖像調(diào)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(yīng)三維幾何學(xué)的技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。自適應(yīng)三維幾何學(xué)是一些復(fù)雜算法的集合，它能針對(duì)特定的互聯(lián)網(wǎng)連接情況，自動(dòng)縮放三維模型。如果連接速度較慢，則Web站點(diǎn)將傳輸具有簡(jiǎn)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(fù)雜得多。

具備了這些要素，無(wú)論用戶使用什么類型的互聯(lián)網(wǎng)連接，都應(yīng)該能夠訪問(wèn)三維內(nèi)容。但如何親自制作Shockwave三維內(nèi)容呢？在下一部分中，我們將深入了解創(chuàng)作Shockwave三維動(dòng)畫的過(guò)程，以及網(wǎng)站站長(zhǎng)如何能夠?qū)⑷S內(nèi)容放到自己的站點(diǎn)上。

開(kāi)發(fā)新的三維內(nèi)容

幸運(yùn)的是，我們?cè)袡C(jī)會(huì)當(dāng)面請(qǐng)教Macromedia負(fù)責(zé)Director和Shockwave Player的高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理米里亞姆·蓋勒，從而了解到為了創(chuàng)建像示例中汽車傳動(dòng)裝置那樣的三維對(duì)象，您需要使用三種不同的工具：

1. 使用標(biāo)準(zhǔn)的三維建模軟件包來(lái)創(chuàng)建三維對(duì)象。例如，您可以使用3D Studio Max或Maya。借助這些工具，您可以創(chuàng)建線框圖像并指定用于覆蓋線框的多邊形（有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)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(jìn)行導(dǎo)出。
2. 將.W3D文件加載到稱為Director Shockwave Studio的Macromedia應(yīng)用程序中。此應(yīng)用程序可幫助您制作在Web上發(fā)布的三維對(duì)象。例如，您可以：
   • 應(yīng)用各種技術(shù)（例如多分辨率網(wǎng)格或分割表面）來(lái)限制三維對(duì)象在用戶計(jì)算機(jī)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(duì)象的不同部分根據(jù)用戶的要求而運(yùn)動(dòng)。
   • 為對(duì)象添加特效，例如霧或雨。
   從Director Shockwave Studio中導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)的DCR文件，將其放到Web服務(wù)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(lái)下載和查看.DCR文件。（例如，查看這個(gè).DCR文件示例，它顯示了彩蛋槍的三維模型。）

這并不是一個(gè)輕而易舉的過(guò)程，但對(duì)于已經(jīng)能夠熟練使用3D Studio Max等程序進(jìn)行三維建模的那些用戶來(lái)說(shuō)，這僅僅是對(duì)現(xiàn)有能力的一種擴(kuò)展而已。

[責(zé)任編輯：小敏]