Web 3D Standardul X3D

1. UniversitateaPolitehnicaBucureşti FacultateaElectronică, TelecomunicaţiişiTehnologiaInformaţiei Web 3D Standardul X3D Profesor indrumator: Stefan Stancescu Masterand : Cergau Alexandru - 2010 -

2. Introducere • Extensible 3D (X3D) =standard pentru distribuirea pe Internet a continutului grafic tridimensional • Specifica: • modul in care se definesc formele geometrice, • un motor de rulare • API (application programming interface) care ofera un mediu graphic 3D real-time, interactiv si animat • arhitectura bazata pe grafuri de scene • format de codare al fisierelor

3. Istoric • 1994 – se doresteimplementareaunuilimbaj de markup pentrugrafica 3D pe Web • Se alegeproiectulpropus de Rikk Carey si Paul Strauss de la Silicon Graphics Inc =>Virtual Reality Markup Language( VRML 1.0 ) a aparut in urmaefortuluiunuigruprestrans de persoane • 1997 - VRML 2.0 -respectarigorilecetrebuiauindeplinitepentru a deveni un standard => VRML97 • Apareorganizatia non profit Web3D Consortium • 2004 –apare X3D • Updateuri ale specificatiilorpentru a tine pasul cu progresele din domeniu

4. Obiective • Dezvoltareaunorspecificatiifunctionalepe o gamalarga de dispositive grafice 3D • Definireamaimultornivelefunctionalepentru a permitefunctionareapemaimulteclase hardware • Definireamaimultorformate de codare • Mentinereacompatibilitatii cu tehnologiileanterioarepe cat de multposibil • S-au definittreiformate de codare: • versiune XML , • versiuneclasica VRML • versiunebinara cu compresie

5. Reprezentarea X3D • graf de scene pentru a modela nodurile grafice care compun mediul virtual 3D • structura - arbore directional si aciclic • relatii parinte-fiu intre noduri • Graful compus din scene stocheaza toate aspectele universului intr-un mod ierarhic care gestioneaza formele geometrice, aparentele, animatiile si evenimentele.

6. Browsere X3D • Aplicatii software care pot parsa scena X3D si apoi o poate randa • Arata obiectele 3D din diferite perspective • Animatii • Interactiune cu utilizatorul • Implementate ca pluginuri care functioneaza ca parte integrata a unui browser web • Numite playere sau viewere

7. Arhitecturaunui browser X3D

8. Structurafisierelor • Extensia • .x3d -> codarea XML • .x3dv -> Classic VRML • Fiecarecodareimpunepropriilecerinte de sintaxa • Componenteleunuifisier X3D: • Headerulfisierului • Header de specificatii X3D • Specificatii ale configuratiei • Specificatii ale componentelor (optionale, multiple) • Specificatii META (optionale, multiple) • Nodulradacina X3D (implicit in codarea Classic VRML) • Noduri de tip fiu care compungraful de scene X3D (multiple)

9. Structurafisierelor(2) • Headerulfisierului • informatiile de bazapentrusetareascenei • nu suntnodurirandabile • Headerul X3D • Identificaversiuneafolositasitipulcodarii text • Specificatiileconfiguratiilor • Fiecareconfiguratie are o functionalitateanume • Configuratiile permit programelor de conversiesafacatraduceri in alteformate. • Specificatii meta • informatiidesprescena X3D • informatiidespreautor, drepturile de copieresaureferinte • specificatia meta = o perechenume – valoare care reprezintanumeleelementului din metadata sicontinutulpentruaceainformatie

10. Specificatiileconfiguratiilor • Core - definitiile de bazasinodurile de tip metadata • Interchange • configuratia de baza • permitetransmiterea de modelegeometriceintrediferiteaplicatii. • import si export usor • Include modelele de baza, aparente(material, texturi) sianimatii de baza • Interactive • adauganodurilenecesarepentruintractiuneautilizatorului cu scena • MPEG-4 Interactive • special pentruspecificatiile multimedia MPEG-4 • CADInterchange - importul de modele CAD simanevrareaacestora • Immersive - adaugacatevacapabilitatisinoduriprecum : geometrii 2D siefecte ale mediului. • Full • include toateelementele definite in specificatiile X3D • componenteavansateprecum Distributed Interactive Simulation (DIS), Humanoid Animation (H-Anim), GeoSpatial, Non-Uniform Rational B-spline Surfaces (NURBS)

11. Codarea XML • Caracteristici: • Structurareadatelor • Asemanator cu HTML • XML este text dar nu estefacutpentru a ficitit • Datele in format XML necesitaspatiumai mare pentrustocaredecatformatelebinare • XML reprezinta o familie de tehnologii • XML este modular • XML estebazaWebului semantic • XML este independent de platformasi e gratis

12. Aplicatii • modelele 3D si comportamentul lor pot ilustra cel mai bine relatiile spatiale si interactiunea • retele sociale – RayGun • domeniu stiintific - inspectarea vizuala a aminoacizilor si proteinelor • tratament medical - sisteme de simulare a terapiei prin radiatii • simulatoare ale globului pamantesc • planificarea unor misiuni - Anti-Terrorism Force Protection for the U.S. Navy

13. Altestandarde • U3D • -conceputpentru a reutilizasivizualizamodele CAD • nu prezintainteractivitatesinici nu se ocupa de randareacontinutului 3D • Coin3D – aplicatii locale , maiputinaplicatii web. • Collada - Kronos Group - fiindfolositape post de convertor sau ca un format de arhivare Obs :X3D esteunicul standard gratis diponibil la oraactuala care oferasuport real-time, animatii interactive sirandare 3D.

14. Dezvoltareaulterioara • Specificatiile X3D – flexibile (modificari) si extensibile (adaugari) • Modulele adaugate vor implementa functionalitatile noi aduse de catre industria 3D hardware. • Tinte: • imbunatatirea compresiei binare • navigare superioara in universal virtual • vizualizarea geospatiala ca parte a X3D Earth • protocoale de retea pentru distribuirea modelului

15. MULTUMESC!