Ўзбекистон республикаси ахборот технологиялари ва коммуникацияларини ривожлантириш вазирлиги муҳаммад ал-хоразмий номидаги

ПРОГРАММНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ. 
ЯЗЫК МОДЕЛИРОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
 
Хашимходжаева М.Д. (ТАТУ, кафедра МТ, старший преподаватель) 
 
Системой виртуальной реальности называется комплекс программно-аппаратных 
средств, создающих эффект погружения пользователя в искусственно созданную 
трехмерную среду. Эффект погружения заключается не только в ощущении человеком 
своего пассивного присутствия в виртуальной сцене. Главным условием для достижения 
максимально 
полноценного 
эффекта 
является 
возможность 
интерактивного 
взаимодействия пользователя с окружающей его виртуальной средой.
На сегодняшний день известно достаточно много областей, в которых 
используются VR-технологии: визуализация, моделирование, перемещение в виртуальном 
пространстве при поиске информации (навигация), развлечения и игры. Виртуальная 
реальность помогает инженерам и ученым визуально представить сложные системы в тех 
случаях, когда создать реальный объект очень сложно или дорого. Работа с визуальной 
моделью составляет основу имитационного моделирования.
Визуализация и моделирование — важные области практического применения VR-
технологий, но они менее ориентированы на Internet, чем навигация, воспроизведение 
присутствия и игровые среды. Помимо игровых виртуальных сред, одной из наиболее 
популярных областей применения программных технологий виртуальной реальности 
являются интерактивные Web-приложения:
 виртуальные руководства пользователя с 3D-разделами;
 конструкторские и инженерные приложения со сложным моделированием;
 курсы дистанционного обучения;
 сценарное 3D-моделирование происходящих событий;
 виртуальные экскурсии по городам, музеям, замкам;
 демонстрация продающейся или сдающейся в наем недвижимости;
 дизайн внутренних интерьеров;
 бизнес-приложения и т. п.
Для создания виртуальных сред в среде Internet используется широкий спектр 
программных средств: запатентованные VR-технологии; языки VRML, Х3D, 3DVML; 

---

391 
системы 
подготовки 
панорамных 
изображений, 
например, 
QuickTimeVirtualRealityMicrosoftSurroundVideo. 
Среди разнообразной информации, доступной пользователям Интернета, помимо 
текстов и графики появляется все большее количество данных, которые по своей 
структуре плохо представимы в рамках метафоры иллюстрированного текста. Примером 
могут служить игры, инженерная и научная визуализация, обучающие программы, 
архитектурные объекты и т.п. Являющийся стандартным в сети Интернет формат HTML 
(Hyper Text Markup Language) не обеспечивает возможность интерактивного 
представления сложных типов данных. Одним из решений этой проблемы стала 
технология описания трехмерных объектов - язык моделирования виртуальной реальности 
VRML (Virtual Reality Modeling Language).VRML - это плод устойчивого интереса к идее 
виртуальной реальности и технологий трехмерного моделирования. 
Во-первых, VRML — это стандартный формат файлов для визуализации 
трехмерной интерактивной векторной графики, пока еще широко используемый в среде 
Internet, несмотря на стагнацию стандарта в последнее десятилетие и появление более 
технологичных стандартов, таких как Х3D или 3DMLW 
Во-вторых, это собственно язык описания трехмерных сцен. В нем определены 
наиболее распространенные в 3D-приложениях семантические сущности, а именно: 
иерархические преобразования, источники света, возможность произвольной смены точки 
наблюдения, геометрические тела, анимация, различные свойства материалов и 
атмосферных сред. Например, вершины и грани многогранников могут указываться 
вместе с цветом поверхности, текстурами, блеском, прозрачностью и т. д.
В-третьих, VRML — это простой мультиплатформенный текстовый язык, 
обеспечивающий технологию для интеграции двумерных и трехмерных объектов, текста и 
мультимедийных данных в единой согласованной модели виртуального мира. Ссылки на 
другие Web-ресурсы могут связываться с графическими объектами, и при щелчке 
пользователя на объекте происходит переход по новому адресу. Мультимедийные данные 
(видеоролики, звуки, эффекты освещения и т. п.) могут активироваться как реакция на 
действия пользователя или же на другие внешние события, например таймеры.
Общение по сети Интернет в трехмерном пространстве с помощью VRML-
технологии и ее расширений - только первый шаг к созданию полноценной виртуальной 
реальности. В скором времени "реалистичные" VRML-объекты станут привычным 
явлением. Хороший внешний вид и полноценный звук - это только необходимый 
минимум.
Как стандарт, разрабатываемый специально для Интернета, VRML открывает 
широкие возможности в сфере представления и передачи информации благодаря малым 
размерам исходных VRML-документов и высокой информативности трехмерных образов. 
Возможное внедрение интерактивности делает эти представления более реалистичными и 
удобными в понимании и освоении демонстрируемого объекта. Именно этот аспект 
выдвигает VRML в категорию средств предоставления доступа к информации, более 
полно описывающей реальные объекты.
Трехмерные среды для создания VRML -сцен.Большинство программ трехмерного 
моделирования могут сохранять объекты и сцены в формате VRML. Также существует 
специализированное программное обеспечение, прежде всего это продукт InternetSрасе 
Вuilder(ISB) от фирмы РагаllelGraphics. В ISВ неплохо сочетаются простота обращения и 
возможности построения трехмерных сцен с их сохранением в формате VRML. VRML-
файлы часто называются мирами и имеют расширение .wrl (например, submarine.wrl). 
Встречаются текстовые файлы и файлы, сжатые с использованием алгоритма компрессии 
gzip для уменьшения размера.
Средства визуализации VRML-сцен. Визуализация VRML-сцен работает в 
соответствии с установками конкретногоWEB-сервера. Клиентский браузер посылает 
запросы на WЕВ-сервер, который должен возвратить запрошенный документ в формате 

---

392 
стандарта М1МЕ (МultipurposeInternet Маil Ехtension). Если сервер сконфигурирован 
правильно, то он обнаружит, что VRML -файл имеет тип «х-world/х-vrml». Браузер 
анализирует эту М1МЕ-информацию и с помощью специальных подключаемых модулей 
(helperаррlication, plug-in) воспроизводит VRML-сцены. Основными подключаемыми к 
браузеру модулями являются Соrtona от РагаllelGraphics. и СоsmoPlayerCosmoSoftware. 
Любые другие способы представления объекта, например, использование 
подвижного видео, фотографий с различных точек съёмки или представление объекта в 
трех проекциях, если речь идет об инженерной графике, будут уступать VRML-
представлению по информативности и потребуют значительно больших объёмов файлов, 
что значительно затруднит сетевое использование подобных представлений. В частности, 
каждая из фотографий в зависимости от размера и качества занимает от десяти килобайт 
до полутора мегабайт, причем для ряда сложных объектов количество требуемых 
фотографий достигает нескольких десятков. Передача ролика длительностью около 
минуты займет при различных методах компрессии от нескольких десятков килобайт до 
десятков мегабайт. 
Существует немало VRML-редакторов, делающих удобней и быстрее процесс 
создания VRML-документов, однако несложные модели можно создать при помощи 
самого простого текстового редактора.
Бесспорным преимуществом технологии VRML является возможность её сетевого 
использования в силу сравнительно небольшого объема передаваемых данных. Объём 
VRML-файла складывается из объёма архивированного текстового документа его кода и 
используемых в данном виртуальном мире звуковых файлов и текстур. В то время, как 
для представления обычного двумерного изображения объекта на HTML-странице 
потребуется до десятков килобайт, VRML-файл занимает от одного-двух до нескольких 
сотен килобайт, позволяя управлять трехмерной моделью объекта. При этом модель 
может быть дополнена любой необходимой интерактивностью, без значительного 
увеличения объема передаваемой информации.
Язык VRML постоянно развивается и совершенствуется. Это еще раз доказывает, 
что у него большое будущее. VRML открывает широкие возможности для увлекательного 
применения трехмерного моделирования в WWW.