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WIKI平台架构高效的WebVR虚拟博物馆

贾金原:香港科技大学计算机科学系博士,现任同济大学软件学院图形图像研究中心主任,教授,博士生导师。

    谢谢维基的邀请。也很荣幸能站在这里,我们各位嘉宾、各位朋友们都在搞互联网的,能够进行这样的互动。今天下午这个专题是关于虚拟博物馆,我就针对如何在维基上面构建一个网上的虚拟博物馆,刚才张主任勾划了一个非常美好的蓝图,那么如何在互联网实现这样一个虚拟的博物馆,虚拟现实、虚拟历史、虚拟明天?需要有一些关键技术。我这六七年来一直在专攻这些技术,在这里跟大家汇报一下。 

   首先介绍一下技术现状,然后再介绍一下我所提出的轻量化建模。然后是轻量化虚拟互动程序设计方法。另外一个你再轻量化属于大规模场景,像世博会,如果想虚拟整个中国虚拟整个世界,那么大规模场景在互联网上站起来肯定成问题,所以渐进式传输是一个关键技术。最后再介绍一下后台的支撑架构。 

   我觉得互动百科这种模式非常好,但是看了一下网上的感觉,基本上还是处于2D层次的一个网站,缺乏Web3D的支持。这些是实验室经过,WebVR它的一些主流引擎配件。第一个是VR,是一个国际标准。Unity3D是在flish上面硬性的,是一个比较独特,应该很有潜力的Web引擎。它的最大特点是免插点,这个用户用起来非常方便。Unity3D是丹麦和美国联合开发的,应该说目前功能最为强大的。QUEST3D是荷兰、法国开发的,很有潜力,我只是对几个主流的点了一下。另外在这里申明一下,我给的这些东西,也是暂时展示的,它们之间竞争也特别激烈,所以说会有变化。也可能有偏颇。我们的建议是,如果对于小规模的场景,那么建议采用PV3D,不需要插件,响应速度很快。如果中规模是WebVR。

   所谓的轻量化建模就是尽可能减少模型的三角网络的面片数量,尽可能减少它的贴图,尽可能重复使用纹理,但是避免无限制使用轻量化,这样影响它的效果。

   这里举一个例子,我因为今天换了一个电脑,很多链接都不行,比如说我们做得好多的项目,我给大家简单看一下。首先看一个奥迪车的例子。这就是用网页语言开发出来的,速度比较慢。是随着你的鼠标它在驱动。我们可以让它停下来,打开车门,也可以看一看发动机,这就是Web3D,也可以看得很详细。这是到车里面去看,也可以动一下车的椅子,这个是我很着急,临时安装了一下。这是一个轻量化建模的例子,所以整个一个车一般来说是上百兆,但是我这里只用了一兆,但是能够很好的在网页级别上真实再现,这我们主要做的工作。

   今天上午大家提了一个维基或者互动百科互联网森林,在这里我们就谈一下关于树木的一些建模,尤其是轻量化建模。这个是没有采用轻量化建模,这个大家看到了,完全用3D建的。就是一棵不怎么样的树,用的都是面片的,9758棵,效果只能说是较好。是一个静态的,显示效果很差,我估计在U盘上都转不起来,很慢,它的数据量很大。你看当你走进看的时候,这个效果就已经很差了,看出来,那叶子不是真的叶子,是一些面片模拟的。

   那么我们用的第二项技术是游戏里面经常采用,就是一种广告牌,就是一个片,把一棵树的图片透明的贴在这个片上,然后它总是面向你的视点,不管你走在哪里都面向你,让你感觉是3D一样,但是实际上是2D。这个显示效果非常大,而且贴图量很大。第三个是把树干用3D,把树叶用广告牌技术,这个显示起来之后,这个是广告牌,当你从上面看就看出来就是一个片。但是看一下它还能显示出来动态效果,效果非常好,但是它的所用的资源却非常少,只有150个面片,而且贴图也很小,总共一棵树不到200K就搞定了,原来要用上百兆。

   那么博物馆、科技馆还有所有的虚拟空间,应该说这都是应该必须解决的技术。在我这里种树应该说是很方便了,因为很大一片森林,它用的字节是非常少,非常轻灵。我想百科互动所有用户能够看到自己栽的树是怎么样子的,能够可视化的展示出来,那么这个网站的点击率和宣传效果会大大提升,我们也愿意提供这样的支持。这是做的一些样板房,我们准备的技术很多,我们准备了三十多个。因为时间关系,就做几个演示。这个是做的一个互动的样板房,应该说是三年前做出来的。

   大家看一下,我们可以换沙发的颜色,然后也可以换墙纸。你看这个桌子,这个椅子都是很真实的。但是我们从来没有用很复杂的建模技术,因为这个电视是可以打开的。由于我今天视频没有拷过来,要不然换频道也可以的。

   今天真的是很荣幸,但是也很遗憾,时间太短,我不能把我所有的技术介绍清楚。但是我想这毕竟是一个互动的开始,希望不但是我们之间认识了,同时也是我们跟百科互动的开始,希望我们明天更美好,希望维基、希望博物馆明天更美好,谢谢大家。