web3d即虛擬展示技術(shù)，通常被用于商品網(wǎng)絡(luò)化三維展示，也有部分小場景虛擬仿真項目采用WEB3D進(jìn)行制作3D圖形技術(shù)并不是一個新話題，它在圖形工作站以至于PC上的應(yīng)用早已瓜熟蒂落。然而互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，卻給3D圖形技術(shù)注入了新的活力，一些微妙而深刻的變化正在進(jìn)行中。“web3d”這一新詞的出現(xiàn)就反映了這種變化的全貌。沒有人嚴(yán)格定義web3d，但我們可以把它理解為互聯(lián)網(wǎng)上的3D圖形技術(shù)。

　　VRML是3D圖形和多媒體技術(shù)通用的交換文件的格式，它描述交互式的3D對象和場景的幾何對象的尺寸和形狀、色彩、材質(zhì)、燈光、動畫及其交互性。它不僅應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)上，也可以用在本地客戶系統(tǒng)中，其應(yīng)用范圍極廣。國際上有一個VRML（VRML Consortium）協(xié)會，承擔(dān)起了制定互聯(lián)網(wǎng)上的3D圖形標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的任務(wù)。1996年，VRML 1.0發(fā)布，1997年，VRML 97誕生。VRML 97的重大革新是:在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)氖悄Ｐ臀募?，而不是視頻圖像文件，故其傳輸量大大減小，可使任何一個3D圖形愛好者都能制作可在互聯(lián)網(wǎng)上實時渲染的3D場景模型。 

　　然而，在1997年之后，VRML在3D圖形標(biāo)準(zhǔn)上的進(jìn)展緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到人們的期望。究其原因主要有：

● 互聯(lián)網(wǎng)對3D圖形的需求并不迫切，到目前為止，2D圖像仍在HTML文件中占主導(dǎo)地位。 
● 網(wǎng)絡(luò)帶寬仍然是制約網(wǎng)上3D圖形發(fā)展的主要瓶頸。 
● VRML 97過于龐大，它幾乎包羅萬象。 
● 網(wǎng)站的訪問者必須先花費10～15分鐘的時間下載插件，然后再像安裝軟件那樣安裝這個插件，才能觀看一個十分粗糙的3D圖形。 

　　產(chǎn)品群雄割據(jù) 用戶苦不堪言 

　　由于VRML協(xié)會沒有及時推出VRML 97的下一代標(biāo)準(zhǔn)，因此很多互聯(lián)網(wǎng)3D圖形的制作軟件并沒有完全遵循VRML 97標(biāo)準(zhǔn)，許多公司推出了自己的制作工具，使用專用的文件格式和瀏覽器插件。類似的軟件大約有30種之多。這些軟件各有特色，在渲染速度、圖像質(zhì)量、造型技術(shù)、交互性以及數(shù)據(jù)的壓縮與優(yōu)化上都有勝過VRML之處。所有的公司都希望自己的解決方案能成為“事實上的國際標(biāo)準(zhǔn)”。 
然而用戶卻不領(lǐng)它們的情。對用戶而言，要在互聯(lián)網(wǎng)上觀看用這些軟件制作的3D圖形，先要下載1M～7MB的插件，然后安裝在網(wǎng)頁瀏覽器上。插件的種類之多，使人無所適從。要觀看十個不同的網(wǎng)站，用戶就需要下載并安裝十個不同廠家的插件。這樣煩瑣的事情用戶實在難以忍受。

　　為什么需要插件？ 

　　3D圖形軟件為什么離不開插件？其實插件就是實時渲染引擎,其作用是:解釋并翻譯實施場景模型文件的語法，實時渲染從服務(wù)器端傳來的場景模型文件，在網(wǎng)頁訪問者的客戶端逐幀、實時地顯示3D圖形。把實時渲染引擎做成一個插件，這是互聯(lián)網(wǎng)3D圖形軟件廠商目前的通常做法。顯然，實時渲染引擎是實施互聯(lián)網(wǎng)3D圖形的關(guān)鍵技術(shù)，它的文件大小、圖形渲染質(zhì)量、渲染速度以及它所能提供的交互性都直接反映了其解決方案的優(yōu)劣。 

　　研制更好的實時渲染引擎是各軟件廠商競爭的焦點，于是就產(chǎn)生了五花八門的3D圖形文件格式與相應(yīng)的瀏覽器插件。 

　　結(jié)束這種混亂局面的最好辦法是微軟在其IE瀏覽器中預(yù)裝一個或幾個實時渲染插件，這樣用戶就不必花費十多分鐘的時間去下載和安裝插件。然而，微軟并未選中任何一家公司作為其合作伙伴，也許有一天微軟會推出自己的一整套解決方案，從而保持它在互聯(lián)網(wǎng)3D圖形領(lǐng)域中的霸主地位。 
新一代互聯(lián)網(wǎng)3D圖形 

　　標(biāo)準(zhǔn)X3D誕生 

　　1997年，VRML協(xié)會改名為web3d（Web 3D Consortium），此后web3d這一專用縮寫開始在互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)。2001年8月，web3d協(xié)會發(fā)布了新一代國際標(biāo)準(zhǔn)——X3D (X3D的含義是可擴展的 3D)。 
X3D得到了許多軟件廠商的支持，包括3Dlabs、ATI Technologies、Blaxxun、Nexternet、OpenWorlds、ParallelGraphics、Sony Electronics、US Army STRICOM、SGDL Systems等。X3D與MPEG-4和 XML兼容，并將集成到MPEG-4的3D內(nèi)容之中，使用XML語法。它與VRML 97向后兼容，即X3D能提供標(biāo)準(zhǔn)VRML 97 browser的全部功能。X3D的主要任務(wù)是把VRML的功能封裝到一個輕型的、可擴展的核心之中。由于X3D是可擴展的，因此任何一個開發(fā)者都可以根據(jù)自己的需求，擴展其功能。X3D渲染引擎的商業(yè)版本也在去年的SIGGRAPH ’2001的年會上推出，Parallel Graphics（web3d技術(shù)的領(lǐng)先軟件公司）將聯(lián)合幾個公司開發(fā)X3D 新技術(shù)。 

　　X3D標(biāo)準(zhǔn)為互聯(lián)網(wǎng)3D圖形的發(fā)展提供了一個廣闊的發(fā)展前景，無論是小型的具有3D功能的web客戶端應(yīng)用，還是高性能的廣播級應(yīng)用，X3D都應(yīng)該是大家共同遵守的一個標(biāo)準(zhǔn)，從而結(jié)束當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)3D圖形的這種混亂局面，在統(tǒng)一的X3D基本框架下保證不同軟件廠家開發(fā)的軟件具有互操作性。

　　采用Java，3D圖形渲染不需要插件 

　　Java在互聯(lián)網(wǎng)上幾乎隨處可見，而它在3D圖形上正在顯示出更大的威力。使用Java 的重要理由之一是它的平臺無關(guān)性。它的平臺無關(guān)性來自于Java只需部分編譯。負(fù)責(zé)編譯Java程序的是Java Virtual Machine (JVM)，不同的平臺有它自己的JVM，處理與平臺相關(guān)的功能。因此，只要支持JVM，就能運行Java小程序。兩種最有名的瀏覽器Netscape 和 IE都支持JVM。因此用Java制作的3D圖形幾乎可以在所有的互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器上顯示。 

　　Shout Interactive和Blaxxun兩個公司使用純Java技術(shù)開發(fā)了實時渲染引擎（大小只有50K），這個小小的Java小程序，不僅在網(wǎng)上自動下載，而且可以在客戶端實時渲染3D場景，逐幀顯示動態(tài)的3D圖像。Shout Interactive和Blaxxun為用戶擴充自己的3D圖形功能預(yù)留了極大的空間。兩個公司并沒有拋棄VRML，Shout Interactive公司可以接受VRML文件，并把它變成自己的文件格式;Blaxxun公司的軟件可以直接運行VRML。當(dāng)然，Shout Interactive 3D的小巧靈活并不是沒有代價的：它簡化了VRML的功能，VRML的一些功能不能用小小50K的Java來實現(xiàn)?？梢哉f這兩個公司最先在它們的產(chǎn)品中實現(xiàn)了核心的X3D技術(shù)。 

　　使用這種“無插件技術(shù)”（plug-in）的Shout Interactive公司為Macy’s and Excite web portal網(wǎng)站制作了栩栩如生的3D虛擬時裝模特展示。而所有的展示文件只有1M～2MB，不需下載插件，且圖像的質(zhì)量較好，人物動畫的動作流暢自然。

　　X3D能否成為事實上的web3d圖形標(biāo)準(zhǔn)？ 

　　Flash之所以能作為2D動畫在互聯(lián)網(wǎng)上的標(biāo)準(zhǔn),關(guān)鍵是只有惟一的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。而現(xiàn)在的web3d圖形有幾十種可供選擇的技術(shù)和解決方案，多種文件格式和渲染引擎的存在是web3d圖形在互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用的最大障礙，而這種局面在今后若干年還將存在。從現(xiàn)在的發(fā)展態(tài)勢來看，有幾種技術(shù)可能在未來占有一定的優(yōu)勢： 

　　● X3D: 由Web 3D Consortium制定，得到大學(xué)、政府機構(gòu)及一些web3d圖形公司的支持，有比較廣泛的社會基礎(chǔ)。 

　　● Pulse3D: 在游戲娛樂領(lǐng)域內(nèi)領(lǐng)先，使用該技術(shù)的游戲網(wǎng)站有100多個，它得到了Discreet和Entertaindom公司的資金支持，現(xiàn)在它正在把游戲領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢應(yīng)用到e-commerce。它的插件支持QuickTime 5和RealPlayer。 

　　● Viewpoint: 前身是MetaCreations（3D圖形應(yīng)用軟件開發(fā)商），它賣掉了其他所有的軟件產(chǎn)品后，改名為Viewpoint，并專們從事web3d圖形技術(shù)的研發(fā)。其渲染引擎的模塊化結(jié)構(gòu)極易擴充，并且能與QTVR-、iPix-和XML-等標(biāo)準(zhǔn)集成。它的目標(biāo)是e-commerce。該技術(shù)的最大特色是與XML集成。 

　　● Cult3D: 開發(fā)了e-commerce的全套解決方案，已經(jīng)有450個e-commerce網(wǎng)站使用了 Cult3D技術(shù)，有近1萬個商業(yè)模型。它也在向娛樂領(lǐng)域擴充，提供全面解決方案，同時提供最穩(wěn)定可靠的渲染引擎。 

　　● Shockwave3D: 這是Macromedia公司的Flash插件，有著極為廣大的用戶群（據(jù)說世界上有1.3億人安裝），更引人注目的是Intel把它的web3d圖形集成到Shockwave中。Intel web3d的圖形極具特色：動態(tài)調(diào)節(jié)3D內(nèi)容的分辨率，采用了曲面光滑技術(shù)和照片級逼真材質(zhì)，并可制作各種特色效應(yīng)。