基于Web3D的交互式产品演示设计探索摘要：Web3D技术是一种互联网上的3D图形技术，是网络技术和虚拟现实的结合，将其应用于互联网电子商务的三维产品展示领域是这一技术目前的发展趋势之一。

该文介绍了Web3D技术的发展概况及国内几种主要Web3D技术的特点，对Web3D技术在产品演示方面的应用进行KJ法分析，以Flash3D技术为例讨论网络三维交互式产品演示的实现模式，并提供技术及设计思路。

关键词：Web3D 产品演示KJ法贴图烘焙Flash3DAbstract:Web3D is a 3D graphics technology based on the Internet combined by network technology and virtual reality,apply it into the field of 3D product demo of Internet e-commerce is one of the currently development trends.This article will introduce the overview of Web3D’s development and features of several domestic main Web3D technologies,analyze Web3D’s application on aspect of product demo by KJ method,discuss the model of Web-based 3D interactive product demo used Flash3D as an example,and provide technology and design ideas.Key words:Web3D Product Demo KJ method Texture baking Flash3D网络三维技术（Web3D）目前还没有严格的定义，广义上可以理解为：互联网上的3D图形技术。

用于实现网络的三维化和动态的交互。

至今已经在休闲娱乐、科研教学、地理信息、虚拟社区等方面得到了广泛应用。

其中，在电子商务领域，Web3D也是产品演示的一种手段。

通过编写模型文件或拍摄实体后3D网格化或使用三维建模软件，得到产品原始模型，导入某种Web3D工具编译交互功能和控制模块后嵌入到网络，由其相应的实时渲染引擎支持终端浏览，从而构建可交互的三维虚拟产品演示[1]。

1 绪论Web3D技术是一门开拓性、综合性、实用性很强的技术，在互联网的发展中占有重要地位，并将逐步取代主流的2D图形技术，为未来的互联网带来革命性的变化。

许多世界知名厂商陆续推出了自己的Web3D技术，如Java3D（Sun Microsystems）、Direct3D（Microsoft）、Atmosphere（Adobe）、Viewpoint（Metastream）、Cult3D（Cycore）等，如图1-4所示。

同时，Web3D也面临着很多问题，如：带宽、处理器速度、三维加速（显卡对画质进行细化，提高画面流畅度）等。

其中，多种文件格式和渲染引擎的共存是Wed3D在互联网上应用的最大障碍。

由于每种Wed3D技术都各有特色，不断地尝试、完善、磨合是发展的必经之路，在形成统一的标准前，这种竞争局面还将长时间存在。

2 Web3D技术的发展概况Web3D技术的出现最早可追溯到VRML（Virtual Reality Modeling Language）即虚拟现实建模语言。

1998年，VRML协会更名为Web3D协会，完成了VRML到Extensible 3D（可扩展三维语言）的转换，并最先使用了Web3D一词。

现在，Web3D的实现有几十种可供选择的技术和解决方案，类似的软件有三十几种之多，并且仍然有新的技术出现（如：正在开发的全新Flash3D物理引擎JigLibFlash），使Web3D的渲染速度，图像质量，造型技术，交互性以及数据的压缩与优化等方面不断得到提高。

在这些企业或个人的Web3D研发活动中，以商业化应用为目的的占了很大比重，这样一来，不同的商用领域使得各种Web3D技术的特点各不相同。

以目前较为成熟的技术为例，如表1所示（★表示在该领域应用较为成熟；☆表示在该领域有拓展趋势）。

可以看出，电子商务（e-commerce）和电子娱乐（e-entertainment）是目前各种技术竞争最为激烈的领域，在电子商务上的应用又以产品的演示和宣传为主。

这其中专为产品演示而生的Cult3D发展最为成功，现已开发了e-commerce的全套解决方案，有约450个e-commerce 网站使用了Cult3D技术，近10000个商业模型；Viewpoint虽不如Cult3D那样普及，但也已经将自己的技术优势成功应用于产品演示领域了[2]。

3 几种Web3D技术的比较我国在虚拟现实领域自主研发了VR-Platform即三维互动仿真平台。

但还没有自己的Web3D图形技术。

国内在产品演示方面对Web3D 技术的研究和应用多以Java3D、VRML、Cult3D为主。

本课题拟选用近几年才出现的Flash3D技术。

下面从技术特点和发展前景两方面做研究动态的对比分析：Java3D，主要优点是：可编写复杂的三维应用程序；具有平台无关性，支持JVM（Java Virtual Machine）的浏览器都可以显示用Java 制作的3D图形。

缺点是：对于非计算机专业人员，处理复杂问题工作量庞大。

发展前景：全世界90%的人使用的是微软的IE浏览器，微软目前最成熟的Windows XP操作系统中没有预装JVM。

Java3D 的应用普及受到一定限制。

X3D/VRML2.0(VRML97)，主要优点是：编写程序较BASIC、Javascript简单，适于普及；由Web3D Consortium制定，是VRML97下一代新的国际标准，有比较广泛的社会基础；X3D可扩展，开发者可根据自己的需求扩展其功能，在统一的X3D基本框架下，不同软件厂商开发的软件具有互操作性。

缺点是：语言功能不够完善，与Java 语言等其他高级语言的连接较难掌握。

发展前景：Intel建立旨在统一开放Web3D文件格式的Web3D/CAD工作组时，没有提及X3D，X3D 是否能成为真正的国际标准还是未知数。

Cult3D，主要优点是：可以嵌入Java类来增强交互和扩展；开发环境较人性化、条理化，开发效率较高。

缺点是：浏览器插件普及率不高；需要较高质量的三维模型。

发展前景：在产品演示领域的应用较为成功，仍存在交互性、插件普及和建模成本的问题。

目前Cult3D 已采用REALVIZ公司的Image Modeler（基于照片建模技术）作为建模工具，这种建模技术降低了建模成本，又带来了技术普及的问题[2]。

Flash3D，主要优点是：Flash播放器普及程度高；Action Script 语言学习资源较多；交互控制功能优秀。

缺点是：对CPU控制要求高；对模型面数支持不足，画面生成质量受限；研究组织和学习资源较少。

发展前景：由于Flash在网络二维图形技术中的广泛应用，Flash3D 已经具有了良好的应用普及基础。

Action Script 3发布后，Flash3D的效率、功能都有了很大的提高。

当前Flash播放器不支持GPU（Graphic Processing Unit）即图形处理器，因此Flash3D的运算都是基于CPU的，这一点对于需要高质量画面生成的产品展示领域不占优势[4]。

网络三维交互式产品演示对开发效率、画面质量、交互性、应用普及、技术普及等都有较高的要求，这些方面相互之间也存在着一些此消彼长的矛盾，上述几种技术都有各自的优势和不足，也面临着带宽、处理器速度等共同的问题。

同时，它们的发展前景又会受到微软、英特尔这些计算机软、硬件领域主导力量的影响。

很长一段时间内多种技术会同时共存而又相互竞争，难以预测谁会成为最后的技术标准[5]。

4 产品演示方面的应用分析基于网络的三维交互式产品演示使产品演示的时间、地域范围得到了扩大，产品的展示更加全面，一定程度上弥补了传统产品展示的缺陷，较好的体现了体验经济给消费者带来的开放性和互动性，提供了了解产品、感受产品的新途径，也相应的为设计师提供了消费者的反馈信息，协助设计师建立概念设计信息收集渠道，协助产品方案评估，促进了企业的交互式、体验式设计，为设计生产过程中的大规模定制奠定了基础，为产品的市场营销开辟了新的渠道，符合体验经济时代和数字化时代的发展趋势。

商家因素，销售商只有在销售额增加的情况下，才会出资制作Web3D图形。

Web3D技术只有不断完善才能满足电子商务、产品演示的需要。

用户因素，带宽不足、处理器和GPU性能不足等。

网络带宽能否满足Web3D图形操作的要求是Web3D技术的主要瓶颈。

随着有线调制解调器（Cable modems）、数字用户环路（Digital Subscriber Line/DSL/其中非对称数字用户环路Asymmetric Digital Subscriber Line/ADSL较为成熟）连接、光纤通信技术的普及，网络带宽有了很大改进，Web3D图形的质量也有了改善，但还没有达到理想的程度。

因此目前仍需要从其他方面弥补这一不足。

开发因素，复杂的建模、编程，为数不多的学习资源和研究群体，使Web3D的开发效率和开发成本成为制约。

VRML是一种草书语言，任何文字编辑程序都可以编辑VRML的场景模型文件（其扩展名是.wrl）。

手工书写.wrl文件是非常繁琐而复杂的工作，对于大型场景模型几乎是不可能的。

制作Web3D图形的模型文件可以使用传统的三维建模软件。

许多软件厂商都把3DSMax作为三维建模的制作工具，安装相应的输出插件，即可直接输出专用文件格式的模型文件。

另一种建模方式是照片建模技术。

对建模对象实地拍摄两张以上的照片，根据透视学和摄影测量学原理，标志和定位对象上的关键控制点，建立三维网格模型，其优势是使用简单，节省人力，降低成本。

使用因素，加载、浏览速度慢，需要安装引擎，界面平台不完善等使得产品演示效果不足，使用不便。

条件因素，不支持GPU、三维加速，不适应3DAPI，载体束缚。

专业的图形工作站适合选择OPENGL，而普通的个人电脑用Direct 3D速度更快。

技术因素，实时渲染引擎性能不足，Web3D图形制作工具语言功能不完善、不易扩展导致交互不足，数据压缩优化能力不足导致模型质量受限。

引擎是用于控制所有功能的主程序（模型动画、光影效果、即时渲染、物理系统、交互功能）。