Еремин Е, Езикът за 3D моделиране VRML и неговите образователни възможности, Вестник
Част 1. Възползвайте се от резултатите от VRML
VRML е танцуваща мечка. Всички се учудват не от това как танцува, а от факта, че танцува изобщо [1].
Няма друга 3D технология, която да прави подобни неща. . Един от проблемите на VRML беше, че те се опитаха да направят анимационни филми, всякакви развлечения върху него, но беше необходимо да се нарисуват гайки и болтове - това прави повече пари и е по-лесно [2].
Какво е VRML?
VRML (Език за моделиране на виртуална реалност) често се смята имплицитно за някакво допълнение към HTML, което ви позволява да създавате триизмерни виртуални светове на уеб страници. Исторически тази гледна точка е правилна, тъй като беше планирано да бъде домакин на първите VRML светове в Интернет. В същото време VRML е напълно независим език за описание на обемни обекти, който може да се използва извън мрежата. По-специално, повечето програми за 3D моделиране могат да записват обекти и сцени във VRML формат; това е особено вярно в CAD. Така че интуицията, че VRML е „същото като HTML, само за описване на триизмерни обекти“, ясно ни отвежда от реалността.
Забележка. Първоначално последните две букви в името бяха предложени, подобно на HTML, за дешифриране на Markup Language, т.е. маркиращ език. Но доста бързо декодирането беше заменено от сегашното, което още веднъж потвърждава факта, че триизмерното моделиране и текстовото маркиране са по същество различни неща.
VRML файлът обикновено се наричаworld(свят), така че има разширение .wrl, като city.wrl. Виртуалните светове могат да изглеждат доста впечатляващи (примерите ще бъдат описани по-долу).
В основата сиVRML може да се нарече по-скоро език за програмиране и ясно изразенобектно-ориентиранезик. Говорейки за това, в много отношения е по-подходящо да се правят паралели не толкова с HTML, колкото с Java. Освен това, подобно на Java, VRMLе независим от платформатаи неговият обхват по подобен начин не е ограничен до интернет/интранет технологиите, за които първоначално е проектиран.
VRML е на повече от десет години (датата на неговото раждане обикновено се дава като 1994 г., когато основните концепции на този език бяха формулирани за първи път на конференцията на World Wide Web). И въпреки че през това време той не успя да стане нещо широко разпространено, той въпреки това продължава да съществува и да се използва, като въпреки постоянните спорове и критики, неговите пламенни почитатели. Приведените като епиграфи цитати, които са полярни като оценка, ясно потвърждават това. Добра представа за състоянието на VRML се дава от следния цитат от увода на отличната статия [3]:
Публикацията естествено е разделена на две части:„Удивителни резултати от технологията VRML“и„Разбиране и създаване на VRML“. Надяваме се, че читателите ще проявят интерес не само към първия от тях, тъй като по замисъл той е само зрелищно въведение към втория, създаващ необходимата силна мотивация за запознаване с основите на езика.
Кратка история на VRML
Накрая, година по-късно, след известно незначително подобрение на езика, състоянието му беше коригирано във версияVRML97(стандарт ISO/IEC 14773), което беше най-високата точка от неговото развитие.
Стандартите за всички версии на езика са лесни за намиране в Интернет, така че няма да предоставяме връзки тук.
На практика втората версия на VRML беше дори по-малко жизнеспособна от първата. Основният проблем на новия VRML бешече през 1997 г. средностатистическите компютърни потребители не можеха да закупят компютър, способен да показва 3D светове с адекватна скорост, а честотната лента не можеше да отговори на изискванията за трансфер на данни за виртуални сцени. По отношение на техническите възможности на компютрите, VRML се появи твърде рано и е още един пример за страхотен продукт, който не беше популяризиран и разпространен правилно в своя пик.
Във всички примери на нашата статия ще използваме синтаксиса на версията VRML97.
Впечатляващи примери
Преди да се потопите в изучаването на синтаксиса на езика, нека видим какво можете да получите от него: известно е, че силните положителни емоции и впечатления значително стимулират процеса на обучение.
В повечето популярни публикации за VRML мигат фрази за изобилието от примери в Интернет. Ето един типичен пасаж, избран произволно:
„Вече съществуват стотици VRML възли и всеки ден има поне няколко нови, които променят идеята за мрежата и изненадват дори човек, който е далеч от световната мрежа, със своите възможности. Още днес посетителите имат реална възможност да се разходят по улиците на Сан Франциско, Рим или Париж, да посетят най-известните музеи за изящни изкуства на планетата, да избягат от ежедневието, потапяйки се изцяло в ново измерение.“
Първо, както си спомняме от историческото отклонение, пикът на популярността на VRML се състоя преди около 10 години. В резултат на това много връзки, например към впечатляващи екскурзии до чужди градове, сега са „счупени“, т.е. Свързаните уеб страници отдавна не съществуват. Думите „чужд“ и „от дълго време“ в предишното изречение не са значими: по-специално връзкитедо виртуалния Петербург 5, посветен на 300-годишнината на града, който, както си спомняме, беше съвсем наскоро.
Забележка. VRML еезик, чувствителен към малки и малки букви. Следователно, колкото и странно да изглежда писането на AsciiText, то е направено в пълно съответствие със синтаксиса!
Четвърто, много примери изглеждаха много аматьорски и изобщо не впечатлиха. Такова беше по-специално посещението на обещаваща обиколка на Париж, която се проведе в някои зали под купол; но може би това беше само един вид „коридор“, оттам някак си беше възможно да се „телепортирам“ към други сцени, но не успях, въпреки активните манипулации с мишката.
Забележка. Когато посещавате виртуална обиколка, трябва да имате предвид, че в случай на ниска скорост на интернет канала, множество файлове с текстури не се зареждат веднага, така че за известно време тролейбусите на входа може да изглеждат като сиви паралелепипеди, а мемориалните скулптури изглеждат като скучни рамки.
Красиво изработеният VRML свят наистина създава впечатление за пътуване в триизмерно пространство: като контролирате мишката, можете лесно да обикаляте около обекти, разглеждайки изгледа им от различни ъгли.
Картата, разположена в долния десен ъгъл, помага да не се объркате в завоите, което се случва на някои етапи.
Ако не ви мързи да изтеглите и инсталирате друг 3D плъгин — Cortona3D от Parallel Graphics [8], можете да се запознаете с няколко еднакво интересни 3D проекта, които вече бяха споменати по-горе [2] (по-модерни връзки към тях е по-добре да се вземат от сайта [9]).
Забележка. По-удобно е да инсталирате посочения плъгин от всеки сайт, където се използва: в този случай процедурата ще бъде възможно най-проста. Отбелязвам, че Blaxxun Contact andCortona3D се справи доста добре с моя компютър.
Ето подробна сцена от спасяването на подводницата Курск. Фигурата показва ядрения крайцер "Петър Велики", който участва в тези работи. Самата лодка на този етап от виртуалния процес е все още на дъното, така че би било трудно да се покаже нейният изглед тук поради причини за печат.
На следващата фигура виждате един от няколко възможни изгледа на триизмерната демонстрация на операцията по потапянето на българската орбитална станция „Мир“ [10]. Показан е моментът на включване на двигателя, за да даде на станцията забавящ импулс, за да организира деорбитата си. Цифровите данни от дясната страна на екрана показват, че това не е просто красива триизмерна „карикатура“, а честна физическа симулация на процеса: орбиталните параметри, скоростта на космическия комплекс и други параметри на симулираната реалност се вземат предвид и се контролират.
Разгледайте и друга илюстрация от тази серия - Виртуален изложбен център [12]. Определено трябва да гледате на него като на някаква индексна страница на 3D сайт: като щракнете върху картините, окачени на стената, можете да отидете до съответните материали (в идеалния случай, разбира се, също триизмерни!).
По принцип триизмерните изложби, галерии и музеи са много разпространена тема в интернет. Горещо ви съветвам да прочетете рецензията [13], която описва виртуални музейни технологии и интересни примери за виртуални музеи. За съжаление, илюстрациите на самото ревю не са обемни и повечето от връзките „не отговарят“.
Тези, които се интересуват от астрономия и изследване на космоса, вероятно трябва да посетят сайта [14]. Неговата първа страница съдържа много връзки към 3D модели, свързани с Марс и слънчевата система. По-долу е даден примередин от фрагментите, на които можете да наблюдавате движението на планетите. За съжаление, цялото съдържание е дадено на английски, въпреки че сайтът е явно български, използвайки чужди източници.
А феновете на химията и учителите по този предмет със сигурност ще се интересуват от триизмерни модели на молекули от сайтове [15, 16]. Ето, според мен, добър пример, демонстриращ структурата на диаманта и графита. Както е известно, те се състоят от едни и същи атоми, но различната пространствена структура им придава коренно различни свойства.
Голям архив от различни VRML файлове може да бъде намерен на [17]. Сайтът е много объркващ за навигация, така че в текста на главната страница потърсете връзка към „библиотека с готови VRML обекти и сцени“.
И накрая, няма начин да се подмине виртуална триизмерна строителна площадка [18].
Той изобщо не привлича с реализъм в изобразяването на строително оборудване и дори не с изразителни стерео ефекти, а с факта, че това оборудване се движи под контрола на оператора. В долната част на екрана са контролните панели за кулокран („горната му част“ не е показана на фигурата), багер и самосвал. Контролните копчета, които виждате там, се управляват лесно с мишката. По-специално, багерът може да шофира, да върти кабината и да копае земята, за което можете да контролирате отделно две подвижни връзки на стрелата и кофата. С известно умение, очевидно, е възможно да заредите самосвал със земя, да го занесете на правилното място и да го изхвърлите (честно казано, нямах търпението да се науча как да излея пръст от кофата точно в тялото, но това не означава, че това е невъзможно).
Необходим софтуер
За да разберем по-добре ролята на софтуера при показването на VRML файлове, нека да разгледаме набързо последователността на създаване на 3D изображение на компютърен екран.
Касова бележкатриизмерните илюстрации обикновено са процес в три стъпки: изграждане на триизмерен модел (или модели); прилагане на повърхностни атрибути и накрая изобразяване на композицията във файл или показването му на екрана. Четвъртата (незадължителна) стъпка, която много 3D програми поддържат, е анимирането на композицията. Първоначалната „рамка“ на модела (често наричана тел) изглежда по следния начин.
Забележка. Ако сте се интересували поне малко от работата на преводачите, тогава, четейки предишното описание, няма как да не си спомните терминитекомпилацияитълкуване. Компилаторът преобразува цялата програма в някакъв еквивалент, след което тя вече не е необходима. Интерпретаторът, напротив, работи с програмата постоянно, обработвайки онези части от нея, които са необходими в момента. В този смисъл демонстрационният софтуер VRML е подобен на интерпретатора.
Обозначения:безплатно— безплатно;безплатно*— Shareware;пробен период— безплатен пробен период;Netscape-like— група браузъри Netscape Navigator, Mozilla, Firefox, Opera;standalone- самостоятелно приложение, независимо от уеб браузъра;GPLе лиценз за безплатен софтуер.
Колкото повече са вашите претенции в изграждането на виртуални светове, толкова по-сложен ще е софтуерът, от който ще се нуждаете. Възможно е вече да не можете да намерите безплатен софтуер. Имайте предвид, че Parallel Graphics предлага широка гама от инструменти за VRML разработчик (за съжаление за образователната система, не безплатни) от Parallel Graphics, които многократно сме споменавали във връзка с примери за сложни и впечатляващи 3D проекти. Има и много други предложения, включително добре познатите 3D-Max и Auto CAD, които могат да спестят работата в .VRML.
5.Джамса К., Лалани С., Weekly S.Уеб програмиране за професионалисти. Минск: Potpourri LLC, 1997, 632 с.