虚拟现实VR之Web3D技术创作漫谈

markq

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资深设计师

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发表于 2011-12-30 09:47:52 |只看该作者 |倒序浏览

前言：Cult3D作为虚拟现实VR之web3D技术中一颗耀眼的明珠，正在以不可阻挡的态势在全世界推广，我想这也许是天心兄弟之所以出版Cult3D教程的缘由。本来天心兄弟约我一起写这本书的，但是由于工作上的原因，失去了相互学习合作的机会。这次把我这些年来从事于虚拟现实技术学习创作经验做个总结，仅以此文献给天心兄弟，也算狗尾续貂吧^_^

所谓虚拟现实技术VR之Web3D创作，从目前我们所掌握的技术上来看，主要涉及以下内容：

一、3D建模(Modeling)设计。因为目前而言，绝大多数的Web3D技术都是主要针对于三维显示技术的网络应用开发，故决定了Web3D技术主要特点就是对3D模型的网上三维交互演示，因此，Web3D技术自然而然地也就和3D建模联系在一起。这就意味着一个Web3D作品创作的好与坏，和它的3D模型创建密不可分。这样的话，要想创作一个令人满意的Web3D作品，在全部内容原创的情况下，就对Web3D技术使用者来说，就需要充分运用你的空间想象力，进行作品的空间设计。这里面需要提出的一点是，一般情况下Web3D的视点（Viewpoint）是自由的，故和通常以前我们用3D类软件开发的平面图形与视频作品有着一个很重要的区别，就是我们设计时不再只满足于从一个固定的角度来展示作品，不再把作品的欣赏强加给参观者。所以Web3D创作与我们以前的3d软件作三维平面效果两者的创作差别可以类比于美术上平面画与雕刻的联系与区别，如此这般，我们就不可以再像从前那样只满足于平面效果而忽略对3D模型三维整体设计。顺便提一下，虽然绝大多数的Web3D技术提供对3dmax、maya等三维软件的输出插件支持，但不是所有的都需要使用者进行软件的辅助建模，像VRML、3DML等都支持用源代码直接进行模型的空间设计。另外，和二维图形文件不同，Web3D文件的大小其实和模型的精细有关，造型越复杂，Web3D文件越大。

二、纹理贴图（Texture）设计。人是衣服马是鞍,庙中菩萨靠金妆。贴图制作在Web3D作品中是最能体现设计能力，当然也是最耗时的。我们知道，没有贴图的3D模型只能对材质着色，但加上贴图纹理以后，就有一种耳目一新的感觉，同样的一个模型就可以在不同的场景中烘托不同的内容！关于这一点，我想就不细说了，因为任何一位比较专业3D创作的朋友都能说出个子丑寅卯来。建模有高下之分，贴图同样有好坏差别。一般说来，要想获得满意的三维显示效果，除了对开发者的平面设计要求有熟练的操作技巧外，还要求有一定的美学基本功。当然，作为素材，我们有时候不必花很多很多时间去图形开发，假如一些东西生活中本身有，我们可以用身边数码相机拍下来供我们直接应用，这样做出来的效果更真实更自然。在目前的Web3D技术中，像Ulead Cool360、MGI PhotoVista 2.0等软件以二维图像的三维模拟为已任，专门从事于网络全景技术的开发，搞得红红火火，很有商业钱途。事实上，各种的Web3D技术通过简单或复杂的脚本设计，都能做出网络全景来。相对来讲，现在的网络全景的技术含金量不太高，全景的实现容易些。需要提醒的是，为什么现在的Web3D还没有大面积的普及，主要一个因素是，Web3D涉及网络多媒体的综合应用，所以文件相对比较大，在我们大多数网民用拨号上窄带网时的几K的传输速率下，浏览者将花费几倍到几十倍于普通网页的时间用于等待下载。这样，假如贴图分辨率过高，虽然显示效果不错，但常常使我们把大部分时间花在下载的等待上面，从而导致部分浏览者的离开；假如分辨率过低，那么浏览者将会不甘于视觉的折磨而离开。所以，为你的作品选择一个合适的纹理贴图是一个重要的工作。良好的贴图不但能得到好的视觉效果，还可以简化模型，减少多边形的数目，提高场景的Web3D硬软件渲染速度。

三、交互设计。交互设计Web3D的重头戏，也是它之所以吸引人的地方。如果说建模给Web3D创造了一个个世界一个个形象，那么交互设计就是给世界增加了生气与灵魂。通常情况下，Web3D创作涉及到以下一些内容：

1. 空间定位。因为追求三维效果，故空间定位就要有XYZ三个坐标轴的总体定位，实现浏览者的前（Forward）后(Backward)左(Left)右(Right)上(Up)下(Down)的空间效果。具体设置包括：移动（move）、转向（Turn）、缩放（Zoom）、组合（Group）等等。

2. 环境设计。包括背景（Ground）、光效(Light)、音效(Sound)、材质（Material）、纹理（Texture）、雾（Fog）、粒子系统（Particle System）、摄像机即视角（Camera/Viewpoint），还可以加入视频等其它媒体。关于环境设计我觉得我的美学功底不怎么样，正在进修中，不敢班门弄斧，所以敬请朋友们谅解。

3. 三维交互。我们把上面空间定位与环境设计可以定义为创造一个世界（World,目前人们Flash等网上互动媒体技术充斥了我们的视野,但它们基本的定位还是一个个页面，也就是说定位于网络的平面链接交互展示，这也许网页这个名词的由来吧；但是Web3D已经引发了一场革命，Web3D的基本理念是通过创造一个个网络世界，实现三维空间无限的链接共享。通俗的理解为，假如我们去旅游，三维网络将是一个个如梦似幻的风景名胜，而二维网络就像我们去旅游前买的一张张地图，），但是这样三维交互是整个Web3D创作中最重要的部分，包括事件（Events）设计、行为(Actions)设计，涉及人机交互，比如鼠标等各种触发、动画设计。要想做出理想的效果，还要有点编程基础，否则最低也要学会拿来主义哟！把现在Web3D技术归归类，很多基于VRML97、Java、DirectX、OpenGL、XML等等技术的网络应用，所以要学好，涉及的技术是相当多的，相信仅仅凭个人的摸索是远远不够的，是难以适应快速的现代社会要求。横向比较一下，交互开发的语言就像孪生兄弟，许多语法结构基本一样。这样的话，只要我们学好Java、JavaScript、C、XML等几种基本的编程语言语法就完全可以应付不同种Web3D交互要求。想寻找交互创作的灵感的话，多玩玩三维模拟类游戏，如反恐精英、秘密潜入、三角洲特种部队等，相信会有所启发。毕竟，现在的电脑世界已经模糊了游戏的界限，而目前三维模拟类游戏基本上都是基于3D引擎开发的，可以很方便地实现Web3D所能达到的效果，把3D引擎应用于网络就可以实现Web3D技术，反过来也可以证明Web3D用来开发游戏。这也是我们把游戏定义为虚拟现实技术一个重要的应用的主要原因。

四、一些注意事项：

1. 作品导航很重要。目前绝大多数的Web3D技术都用来单个商品的展示，但是假如我制作一个大型的虚拟展示馆，那么面对众多的展厅，实现之间的相互完美超链接就必须制作作品导航。比如在其中显示标牌提示，展厅简介等等。不这么做，浏览者将很容易迷失方向，惹烦了浏览者对我们这些创作者来说将是个很大的遗撼。做不好导航就好比厨师忙碌半天做了个满汉全席，却因为摆放迷宫中而导致无人问津。酒香也怕巷子深，适当地引导宣传也是非常重要的。

2. 作品文件不能太大。记住，不管怎么样，电脑的显存永远是有限的，这就意味着我们的Web3D创作的世界永远无法达到现实生活中三维无限的效果。解决办法很简单，批发改零售即可。

3. 注意创作定位。众所周知，在目前的媒体创作中，有以下几种创作趋势，或者说正在形成以下的流派，一是虚拟现实，就是把我们生活中的现实用电脑技术模拟出来，这些创作要求尽可能仿真，它有着十分广泛的应用，国防上的网络模拟作战主是个实例，限于篇幅，在这里我就不多解释了，感兴趣的朋友可能搜索相关的资讯。现在我们所创作的作品都比较光彩照人，但要达到最佳的效果，有时我们必须进行作品的肮脏丑化处理，在作品加入灰尘、划痕、磨损、裂纹等等效果，这样才更加接近现实，更易为人所接受。第二种趋势是向科幻方面发展，即在科学的基础上加以合理想象而发开的作品；第三种是向魔幻方向发展，此类作品可以冲破人类常识，颠覆现实生活中一切东西，发挥人类想象的极限，给人以强大的视觉冲击力，不过有走火入魔的危险。

呵呵，谁写谁不过瘾，不敢也不能再向下写了，再写就要扬扬洒洒万言书，到头来都是便宜口水货了。希望浓缩的都是精华。最后，请注意：

Web3D中，创意是第一！希望通过本书的学习，朋友们能掌握熟练的技术，把你心中的理想、梦想用Web3D表达出了！切记，技术本身其实无所谓好坏，只有效率和学习使用方面的差别。一个语言级别越底，可能功能越强大，效率越高。最底层的技术同样可以有无限的创造力，下面这则新闻相信可以证明这点：

据报道，微软遵照法庭的命令，交出了超过2亿行的Windows　XP源代码。这是由九个州联合诉讼团和哥伦比亚特区共同要求的，以凭此来分析IE浏览器是否可与Windows操作系统独立！没想到，检查源代码的技术专家惊讶地发现：Windows竟然是由Basic（供初学者学习的符号程序语言）写成的。

这简直令人不可思议，”技术专家感叹到，“这说明微软的工程师是业界里最具有创造性的程序员。”在专家的预测中，Windows至少应该是由C或者是C++这种高级语言写成的，Basic的出现的确是让人大跌眼镜。不过这个结果，似乎也情有可原，比尔盖茨本身就是一个Basic的绝顶高手，他曾说过：在Basic编程方面，他敢挑战任何人也敢接受任何人的挑战。

所以，相信自己，祝朋友们早日加入我们的虚拟现实爱好者队伍中来