VRML привносит трехмерное действо на плоские страницы Web-презентаций Intranet, но инструментарий и стандарты по-прежнему неустойчивы.
Марк ГиббсСутью intranet всегда будет предоставление людям информации самым действенным и эффективным образом. Но приходится признать, что зачастую страницы Web могут быть скучны. Но не стоит огорчаться - язык описания виртуальной реальности VRML (Virtual Reality Markup Language) делает многообещающую заявку как средство превращения сетей intranet в информационные трехмерные миры.
VRML может использоваться для всего - от визуализации компоновки зданий до представления комплесных данных. Подумайте о возможностях представления динамики фондового рынка или сложного промышленного процесса в виде движущегося трехмерного изображения. Сотрудники вместо того, чтобы задавать причины и определять следствия, используя статические числа, смогут куда более легко повелевать силами, движущими данными.
Менеджеры по продажам могут найти VRML полезным при создании моделей ценообразования. При помощи VRML они смогут построить трехмерный график отражающий соотношение проданных единиц продукта, чистого дохода и эффективности инвестиций. Затем они смогут наблюдать изменения графика в зависимости от вариаций исходных данных.
Если менеджер захочет учесть последствия падения сбыта, он может просто опустить вниз кривую отгрузок и наблюдать, что случится с прибылью. Ему не надо тратить время, пыхтя над цифрами и интерпретируя результаты.
В перспективе VRML должен поддерживать трехмерное отображение данных и процессов и позволять ходить или летать по виртуальным мирам. Возможность манипулирования точкой зрения и интерактивного взаимодействия с объектами принесет новое понимание деталей, структур и взаимосвязей.
Однако, сегодня VRML находится во младенчестве и далек от повсеместного использования в intranet, но дайте срок...
Рождение стандарта
VRML - это одна из множества выдвигавшихся спецификаций описания трехмерных сред. Стандарт VRML 1.0, основаный на подмножестве формата OIF (Open Inventor File) компании Silicon Graphics, Inc. (SGI) был опубликован Консорциумом World-Wide Web (WC3) в ноябре 1994 года.
WC3 и некоторые другие специальные группы остановились на OIF, потому что он соответствовал главным критериям: платформной независимости, приспособленности к скоростям передачи 14.4 кБит/с и расширяемости, позволяя в дальнейшем контролировать добавление к формату новых возможностей.
И самое главное, для кодирования данных OIF использовал обычный ASCII-текст. Это замечательно отвечает пожеланиям, поскольку роднит его с HTML, основным стандарту форматов Web.
Хотя VRML по-видимому является лучшим из известных средством моделирования, было разработано множество конкурирующих систем. Многие из них, такие как CDF (Cyberspace Description Format) разработки Autodesk, Inc. и созданный в Англии Манчестерским Университетом Manchester Scene Description Language, напоминают VRML, но предлагают собственные возможности.
Главным недостатком VRML является то, что он не принимает в расчет физику реального мира; он позволяет только отображать объекты - их цвет, текстуру и так далее. Максимум того, что текущий стандарт позволяет делать при помощи VRML - это двигать объекты. VRML 1.0 не поддерживает определение столкновений, траектории, поведение объектов, звук или гравитацию. Эти возможности появятся в грядущем стандарте VRML версии 2.
Структура VRML
Как и HTML, текст описания VRML можно просто прочесть, хотя он и сложен в понимании. Что важно, VRML также является интерпретируемым языком, который описывает структуру и оставляет весь рендеринг за машиной, на которой изображается картина. Это значит, что при каждом изменении точки зрения пользователя интерпретируется программа VRML, расчитывается геометрия нового изображения, вычисляются эффекты поверхностей и освещения и затем отображается результат.
Основное предназначение VRML - это описание геометрии изображения в терминах многоугольников и твердых тел, образующих сложные объекты, например, деревья и дома. VRML также включает в себя возможность задать источники света, туман и такие характеристики материала поверхностей, как отражающая способность, степень прозрачности и цвет.
Синтаксис VRML позиционирует его как нечто среднее между простым HTML и сложными языками программирования вроде Perl и C++. Короче, изучение VRML - задача не из легких. Хотя вы и можете набивать простые слова в элементарном текстовом редакоре, для конструирвания сложных миров VRML вам понадобятся специальные инструменты.
По существу VRML - это объектно-ориентированый язык программирования. Объекты VRML называются узлами. Для построения сложных структур может быть использовано любое количество подчиненных узлов, называющихся потомками.
Узлы можно неоднократно использовать при помощи техники, именуемой интансингом, - дав им имена и указав в их определении, что они могут быть использованы где угодно в виртуальном мире. Это дает возможность создавать объекты, в основе которых лежат измененные в соответствии с задачей спецификации их прототипов.
Программы VRML очень сильно структурированы. Порядок и иерархия определений объектов называются мировым графом, который представляет из себя последовательность обработки объектов интерпретатором. Это очень важно, поскольку позволяет программисту очень четко контролировать порядок отображения объектов и как следствие - то, как будет выглядеть мир. Например, источник синего света, исходящего с определенного направления будет действовать на все объекты-потомки, находящиеся ниже его в иерархии.
Пишем на VRML
Программные файлы VRML, использующие по договоренности расширение .wrl, начинаются со строки:
#VRML V1.0 ascii
Это определяющий заголовок, точно также файл HTML должен начинаться с . Дальше по ходу можно начинать задавать объекты мира. Вот как выглядит простая законченая программа на VRML 1.0:
#VRML V1.0 ascii
WWWAnchor {
name "http//gyre.wabe.com/world2.wrl"
description "World2"
Separator {
Material {diffuseColor 0 1 0 }
Cube {width 1 height 1 depth 1}
Эта спецификация VRML создает матовый зеленый куб. Узел Separator группирует все нижележащие узлы таким образом, что аттрибуты узла, в частности, материал, из которого он изготовлен, будут перенесены на все младшие узлы в этой группе. Узел WWWAnchor, которому подчиняются все узлы в этом мире, задает ссылку на URL; дважды щелкните кнопкой мыши на объект, который он представляет, и (броузер поддерживает это), вы отправляетесь по этому адресу.
Вы также можете создать в одном месте множество объектов с различными взаимосвязями и использовать получившийся мир как пересадочную станцию между другими мирами и страницами Web.Вы можете найти множество интересных примеров использования этой техники, заглянув на http://www.sdsc.edu/SDSC/Partners/vrml/examples.html.
Более сложные спецификации, ставшие возможными благодаря нестандартным расширениям VRML 1.0, могут одевать объекты в сложную текстуру и даже видео клипы. Однако, большинство программ просмотра не поддерживают эти возможности.
На практике попытка построения чего-нибудь кроме простейшего мира без достаточно сложного редактора VRML - это верное средство испытать стресс вкупе с сильным разочарованием. Сейчас доступно множество средств разработки различной степени завершенности. Как и ожидалось исходя из исторической связи между SGI и VRML разработка компании Open Inventor - один из самых изощренных инструментов. К другим, заслуживающим уважения продуктам относятся Pioneer и Pioneer Pro компании Caligari Corp., Virtual Home Space Builder разработки ParaGraph International, StudioPro (Strata, Inc.) и Walk-Through (Virtus, Inc.).
Когда дело доходит до действительной работы в созданных при помощи VRML мирах, вам понадобится далеко не самый простой компьютер. Для того чтобы достичь самого элементарного уровня производительности, необходима машина Pentium-класса с как минимум 16 Мбайт оперативной памяти. Исходя из тенденции движения к Internet-устройствам минимальной конфигурации VRML для того, чтобы не остаться в стороне, возможно придется "похудеть".
Взгляд на мир
Представьте себе, что вы создали виртуальный мир и никто в него не пришел. В течение долгого времени это было главной проблемой VRML. Дороговизна иструментов взаимодествия со средой VRML серьезно ограничивала аудиторию.
Сегодня гонки начались. Лидеры заезда - это Microsoft Corp. c бесплатными расширениями VRML для браузера Internet Explorer и Netscape Communications Corp. с модулем расширения Live3D для программы Navigator 3.0.
Не удивительно, что стандарт VRML 2.0 принятый комитетом в работу в феврале, стал полем боя. Microsoft предлагает технологию Active VRML, использующую программы, вложенные в код VRML. Многие другие производители одобряют поддерживаемый SGI и Sony план под названием Moving Worlds, предполагающий использование внешних программ на языке Java, предоставляющих необходимую интеллектуальность для поддержки большего числа сложных атрибутов таких как физика.
Интересно, что многие эксперты по VRML считают Active VRML более достойной и всеобъемлющей технологией чем Moving Worlds.
Не смотря на это похоже на то, что в этом августе на конференции Siggraph"96 Moving Worlds будет принята за основу VRML 2.0. Это, конечно, не заставит MIcrosoft отказаться от продвижения Active VRML; похоже многие другие производители будут продолжать использование собственных расширений, чтобы решить проблемы, не затронутые новым стандартом. И судя по всему большинство производителей, если они хотят быть основными игроками, будет вынуждено предложить значительную интероперабельность на уровне, превосходящем элементарный, вне зависимости от того, чье предложение победит.
Далее, одна из основных нерешенных на рынке проблем касается самого критического аспекта использования VRML - как пользователи упроавляют своим взаимодействием с виртуальным миром.
Некоторые производители, такие как Vream, Inc., предлагают комплексную выдержаную в авиационном стиле панель управления, приспособленую для работы с мышью. Netscape и другие используют мышь в сочетании с простым меню режимов работы, позволяющим выбрать режимы ходьбы, указки или других видов взаимодействия. Мы можем ожидать, что в этой области будет проделан значительный объем работы.
Скалы в виртуальном мире
VRML - это богатый комплексный набор инструментов, к несчастью находящийся в стадии экспериментов. Основная проблема заключается в следующем - множество программ работы с VRML и соответствующих расширений браузеров находятся на уровне бета-тестирования (падают через каждые десять операций), что делает их непригодными для массового использования. Другая проблема в том, что множество продуктов просто плохие.
Но как только эти проблемы будут решены, прозаическому и творческому применению VRML не будет границ. Одна область применения с замечательными возможностями заключается в создании динамических виртуальных миров, где данные в реальном времени представляются в виде компонентов модели. Например, воздушное движение над аэропортом может быть представлено как виртуальный мир, который обновляется в зависимости от положений самолетов из реального мира.
А когда возможности VRML расширятся, потенциал использования захватывающих, завораживающих моделей, на которых сосредоточатся все типы информационных служб, будет огромным.
Кажется несомненным, что VRML станет главной движущей силой в частных сетях, поскольку над этой технологией работают все основные разработчики intranet. Однажды воспользовавшись VRML, вы отрежете себе дорогу назад к плоским презентациям. Крупнейшей же вашей проблемое может стать, как заставить сотрудников разойтись по домам.
Caligari Corp.
Средства разработки Pioneer и Pioneer Pro
http://www.caligari.com
Microsoft Corp.
Расширения VRML для браузера Internet Explorer
http://www.microsoft.com
Netscape Communications Corp.
Live3D для браузера Navigator 3.0
http://home.mcom.com
ParaGraph International
Virtual Home Space Builder -
средство разработки и публикаций
http://www.paragraph.com
Silicon Graphics, Inc.
Средство разработки Open Inventor Toolkit
http://www.sgi.com
Strata, Inc
Средство разработки StudioPro
http://www.cengine.com
Superscape, Inc.
3-D браузер Viscape
http://www.superscape.com
Virtus Corp.
Средства разработки 3-D Website Builder,
WalkThrough Pro VRML - браузер Voyager
http://www.virtus.com
Vream, Inc.
Браузер Wirl средство разаработки VRCreator
http://www.vream.com