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Shockwave三维技术工作原理

引言

您想必听说过一种允许用户通过互联网处理三维图像的新技术。许多网站使用这种软件已有一段时间了。

目前，Macromedia正在联合Intel、NxView和其他厂商，希望借助最新版本的Shockwave Player以及Shockwave创作程序Director，将这项技术推介给更多的Web用户。

但这些究竟意味着什么？在本文中，我们将介绍Shockwave三维技术的概念及其工作原理。此外，读者还将了解这种新技术的一些应用，同时可以欣赏到一些非常酷的三维图像。

如果您经常挂在网上，那就很可能遇到过Shockwave，它是一种用于动画和交互式展示的图形格式。Shockwave文件是由名为Director的程序创建的，最初开发这个程序是为了在CD-ROM上使用。然而此后，Shockwave深受网站站长们的欢迎，因为使用了这种格式，他们便可创建能够快速在互联网上传输的精美Web内容。

可以用Shockwave创建出的典型二维动画

• 帧动画——这种形式类似于传统的卡通片，您看到的运动是由一系列二维静态图像按照预设顺序显示出来而形成的。受众的视角由影片的创建者来决定。
• 矢量动画——这种形式通过使用根据相互关系而运动的二维物体来制作，如圆、正方形、直线。矢量动画的依据是简单的几何方程，所以它允许艺术家创建文件体积很小的复杂电影。

Director的最新版本融合了Intel体系结构实验室开发的Intel互联网三维技术。使用该程序，Web艺术家可以创建交互式三维动画并发表在Web上。Shockwave Player的最新版本则允许大多数的互联网用户（甚至是采用拨号上网方式的用户）都可以查看到这些复杂的动画。

借助Shockwave三维技术，用户可以亲自下载和处理三维模型。这让人人都有机会成为导演、掌控镜头，具体有两种方式可以成就这个梦想：

• 您可以下载一个物体，然后在镜头前旋转该物体，从不同的角度观察它。
• 您可以下载一个环境，然后在其中移动镜头。玩第一视角电子游戏时，基本上就是在进行这样的操作。程序将您放入一个虚拟的三维世界，可以通过自己的移动在那个世界中控制“镜头”，还可以告诉镜头在环境中上下左右移动。

因此，计算机可以根据您的动作，从略有不同的新视角绘制场景的新帧。

从两个不同视角看到的同一物体。

实际上，这是一套非常复杂的运算：三维软件必须接收用户的输入并分析此输入，之后决定如何重新绘制图像，以创建所需的动作场面。玩游戏时，计算机或游戏主机可以非常轻松地处理这个问题，但如果要通过互联网发送此信息，事情就会复杂得多。此外，标准Web浏览器并未自动配备处理这些模型所需的技术，这表示，并非每个人都可以访问三维内容。Macromedia最新的Shockwave Player便旨在解决这两个问题，并允许大多数Web用户可以轻松地访问三维文件。在下一部分，我们将看到如何通过格式和播放器来完成这个任务。 ­

Shockwave技术的使用

在Shockwave添加了三维功能后，便可访问所有类型的新Web内容。其中最突出的一种应用是基于Web的三维游戏。在近十年的时间里，异常逼真的三维游戏世界中的第一视角历险游戏和其他游戏一直占据着PC和游戏主机市场的主流地位，而新的Shockwave功能使得人们通过Web玩游戏的理想变为了现实。

基于Web的三维游戏正在迅速吸引大量用户的眼球，但这仅仅是此项新技术的一种应用，从某种程度上来说，三维功能也许更适合不断发展的电子商务。如果网店店主能够提供产品的三维图像，顾客就会对其商品目录中的产品有更加清晰的认识。借助三维模型，联机购物将与实际店内购物更为相像，因为顾客可以随意旋转中意的商品，以便从每个角度去观察它。

电子商务站点上用于展示产品的三维模型

此外，顾客还可以根据自己的实际需要来修改三维模型。在网络上购买服装是这种技术最有价值的应用之一。联机顾客输入自己的尺寸后，三维软件会生成该顾客的人体模型，之后，该人体模型便可以“试穿”特定服装的三维模型。这相当于真实世界试衣间的虚拟版本。

对于诸如博闻网这样的教育站点来说，此级别的用户交互性也有着巨大的辅助作用。发动机的三维模型允许您对其进行旋转和与之进行交互，因此，与二维模型相比，三维模型能够提供更清晰的机械装置工作图解，那更像是用户亲自在操作和检测发动机。

例如，如果想要了解彩蛋枪的工作原理，三维模型将是非常有帮助的，您可以将该机械装置组合与发射彩蛋的整个过程看得一清二楚。

在所有的这些三维应用之中，最显著的益处是用户的参与程度有了很大的提高。您可以决定想要查看的内容，而不再是只能观看预设的影片，这之间的差别就好比看电视和玩电子游戏之间的区别。

使三维内容可供访问

在上一部分中我们了解到，Shockwave的新播放器程序是一种用于创建和查看Web上的交互式三维内容的新格式。在Web上发表此种内容的想法并不新鲜，但技术公司和Web站点将三维推介给大量受众却一直进行得不太顺利，这主要是由两方面原因造成的：

• 通过低带宽连接来传输三维“运动”耗时很长。
• 每次想要观看其他站点的三维内容时，通常都需要下载新插件。

因此，新的Shockwave Player专为清除这些障碍而开发，最终它能够使三维内容成为Web的重要部分。大多数Web用户都已经安装了Shockwave Player，他们只需下载最新的更新便可添加三维功能。为了吸引用户使用自己的技术，Macromedia与多家Web公司建立了合作伙伴关系。在此之前，Macromedia在Shockwave和Flash 格式上都取得了极大的成功，因为它们在所有主流浏览器上都能顺利运行，并且易于安装和更新。也正是由于Macromedia在推广自己的播放器技术方面的一贯出色表现，英特尔、NxView及其他公司才决定与其结成合作伙伴关系。

为了能在所有带宽连接条件下顺利运行，新格式进行了有针对性的设计。即便连接速度低至28.8千字节每秒(KBps)，也能实现流畅播放。这个目标是通过以下两种途径实现的。

观看Web上的二维动画时，Web站点会将每个连续帧发送至您的计算机。在这种方式中，必须通过互联网单独传输动画中的所有内容。而在Shockwave三维技术中，Web站点仅需发送一次完整的图像。之后，在您想要移动该图像时，站点仅发送形成移动所必需的核心信息。它会告诉您的计算机应如何调整外围线框，而余下的在多边形和纹理中进行填充的工作则由计算机负责。

对于过去五年中制造的大多数个人计算机来说，它们的处理器都针对处理高级电子游戏的复杂三维世界进行了设计，所以完成这项工作显得绰绰有余。因为这主要依赖于客户端计算机（您的PC）内置的能力，所以需要从服务器计算机（存储Web站点的计算机）上传输的信息就少多了。整个过程中的唯一一次大量下载发生在您获取初始图像的时候。之后，站点仅需传输图像调整信息，这并不需要太多带宽。

但大量初始下载的情况又如何呢？Shockwave的新播放器使用称为自适应三维几何学的技术来解决这个问题。自适应三维几何学是一些复杂算法的集合，它能针对特定的互联网连接情况，自动缩放三维模型。如果连接速度较慢，则Web站点将传输具有简化纹理和较少多边形的图像。反之，如果连接速度较快，则接收的图像要复杂得多。

三维模型越简单，具有的多边形就越少。这只手仅由862个多边形组成。

若要创建更精细的模型，您需要添加更多的多边形。这只手由3,444个多边形组成。

具备了这些要素，无论用户使用什么类型的互联网连接，都应该能够访问三维内容。但如何亲自制作Shockwave三维内容呢？在下一部分中，我们将深入了解创作Shockwave三维动画的过程，以及网站站长如何能够将三维内容放到自己的站点上。

开发新的三维内容

幸运的是，我们曾有机会当面请教Macromedia负责Director和Shockwave Player的高级产品经理米里亚姆·盖勒，从而了解到为了创建像示例中汽车传动装置那样的三维对象，您需要使用三种不同的工具：

1. 使用标准的三维建模软件包来创建三维对象。例如，您可以使用3D Studio Max或Maya。借助这些工具，您可以创建线框图像并指定用于覆盖线框的多边形（有关详细信息，请参阅三维图形揭秘一文）。然后使用新的.W3D文件格式从三维建模软件包中进行导出。
2. 将.W3D文件加载到称为Director Shockwave Studio的Macromedia应用程序中。此应用程序可帮助您制作在Web上发布的三维对象。例如，您可以：
   • 应用各种技术（例如多分辨率网格或分割表面）来限制三维对象在用户计算机上需要的带宽量或处理能力。
   • 添加用户交互性功能。例如，您可以让三维对象的不同部分根据用户的要求而运动。
   • 为对象添加特效，例如雾或雨。
   从Director Shockwave Studio中导出标准的DCR文件，将其放到Web服务器上。
3. 然后，用户使用自己的浏览器和Shockwave Player（8.5版或更高版本）来下载和查看.DCR文件。（例如，查看这个.DCR文件示例，它显示了彩蛋枪的三维模型。）

这并不是一个轻而易举的过程，但对于已经能够熟练使用3D Studio Max等程序进行三维建模的那些用户来说，这仅仅是对现有能力的一种扩展而已。

[责任编辑：小敏]