i3d_i3d -定義

I3D,英文全稱(chēng)為“Interactive three dimensions”,亦稱(chēng)之為“交互式3D”，是指一種可以在本機(jī)或Web上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)人機(jī)互動(dòng)的三維計(jì)算機(jī)圖形及其技術(shù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，I3D技術(shù)就是VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)和人機(jī)交互技術(shù)的融合后產(chǎn)物，其實(shí)現(xiàn)需要相關(guān)的硬件和軟件（有時(shí)還需要傳感器）等共同完成。

i3d_i3d -I3D主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

交互式3D遵循交互式電子技術(shù)手冊(cè)(Interactive Electronic Technical Manual，IETM)的要求。交互式電子技術(shù)手冊(cè)是為了應(yīng)對(duì)新產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、操作、維護(hù)和訓(xùn)練過(guò)程中產(chǎn)生的大量技術(shù)信息數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)而提出的一種提高產(chǎn)品全生命周期技術(shù)信息管理能力的關(guān)鍵技術(shù)。IETM綜合運(yùn)用多媒體、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，將內(nèi)容復(fù)雜的操作、維修和訓(xùn)練等信息，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織管理起來(lái)，對(duì)新產(chǎn)品操作、維護(hù)及訓(xùn)練具有重 要的輔助作用。目前IETM在國(guó)外軍事及民用領(lǐng)域都已有廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為工業(yè)信息化技術(shù)研究和應(yīng)用熱點(diǎn)之一。

I3D還遵循S1000D規(guī)定。S1000D是由歐洲航空航天和國(guó)防工業(yè)協(xié)會(huì)(ASD)和美國(guó)航空工業(yè)協(xié)會(huì)(ATA)共同制訂的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。S1000D在美國(guó)及北約的軍事及民用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是目前發(fā)展最快的IETM 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。S1000D提出了2個(gè)核心概念：數(shù)據(jù)模塊(Data Module, DM)和通用 資源數(shù)據(jù)庫(kù)(Common Source Data Base，CSDB)，用來(lái)保證IETM間的信息共享與交換。S1000D將IETM中的信息劃分為描述性信息、維修步驟信息、故障隔離信息、維修計(jì)劃信息、機(jī)組成員信息、零部件信息、戰(zhàn)場(chǎng)損傷評(píng)估和修復(fù)信息、布線信息、過(guò)程控制信息、饋電路信息和數(shù)據(jù)處理信息等多類(lèi)信息。這些技術(shù)信息以DM的形式存儲(chǔ)在CSDB中， 并以XML作為文檔交換格式。在S1000D中，3D模型與音頻、視頻、動(dòng)畫(huà)一起作為多媒體對(duì)象，可以像插圖、表格一樣插入數(shù)據(jù)模塊，存儲(chǔ)在公共源數(shù)據(jù)庫(kù)(CSDB)中。3D模型是指使用3D動(dòng)畫(huà)、CAD和VR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)部件的裝配、拆卸和功能演示的可視化。3D模型可以是產(chǎn)品的整體視圖，也可以是零部件的交互式動(dòng)畫(huà)或腳本動(dòng)畫(huà)。

i3d_i3d -I3D主要技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR）是一種計(jì)算機(jī)界面技術(shù)。從本質(zhì)上講，虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，它通過(guò)給用戶同時(shí)提供諸如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段，最大限度地方便用戶操作，從而減輕用戶的負(fù)擔(dān)，提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。虛擬現(xiàn)實(shí)利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境（如飛機(jī)駕駛艙、操作現(xiàn)場(chǎng)等），通過(guò)多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù)。這里所謂的模擬環(huán)境就是利用計(jì)算機(jī)生成的具有表面色彩的立體圖形，它可以是某一特定現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)體現(xiàn)，也可以是純粹構(gòu)想的世界。

20世紀(jì)80年代初，美國(guó)VPLResearch公司創(chuàng)始人jaronLanier提出了虛擬現(xiàn)實(shí)的概念。之后Aukstakalnis和Blatner對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)作了如下定義：虛擬現(xiàn)實(shí)是人們對(duì)計(jì)算機(jī)及其復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化以及交互操作的一種方法。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)硬件和軟件所構(gòu)成的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán) 境，并通過(guò)多種虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備使參與者投身于該虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中?！霸谠摥h(huán)境中直接與虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中事物進(jìn)行交互，產(chǎn)生身臨其境的感受，使人在虛擬空間與自然世界得到同樣感受，在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，真實(shí)感受視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)以及智能感知的直觀而又自然的效果”。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的前沿科技，是融合了寬帶網(wǎng)絡(luò)、多媒體和人工智能的高新技術(shù)，是把握未來(lái)網(wǎng)絡(luò)、多媒體以及人工智能的關(guān)鍵技術(shù)。其應(yīng)用最初主要集中于飛行模擬訓(xùn)練、虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真、數(shù)據(jù)模型可視化、娛樂(lè)，現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)展到人們生產(chǎn)生活中的許多方面。

虛擬現(xiàn)實(shí)VR(Virtual Reality)是近幾年來(lái)信息技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物，它是一門(mén)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)和傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的交叉學(xué)科。它是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其基本方法和目標(biāo)是集成并利用高性能的計(jì)算機(jī)軟、硬件及各類(lèi)傳感器，創(chuàng)建一個(gè)使參與者處于一個(gè)身臨其境的、具有完善的交互作用能力、能幫助和啟發(fā)構(gòu)思的信息環(huán)境。

3D Studio Max，常簡(jiǎn)稱(chēng)為3ds Max或MAX，是Autodesk公司開(kāi)發(fā)的基于PC系統(tǒng)的三維動(dòng)畫(huà)渲染和制作軟件。其前身是基于DOS操作系統(tǒng)的3D Studio系列軟件，最新版本是2012。在Windows NT出現(xiàn)以前，工業(yè)級(jí)的CG制作被SGI圖形工作站所壟斷。3D Studio Max + Windows NT組合的出現(xiàn)一下子降低了CG制作的門(mén)檻，首選開(kāi)始運(yùn)用在電腦游戲中的動(dòng)畫(huà)制作，后更進(jìn)一步開(kāi)始參與影視片的特效制作。

Quest3D是一個(gè)容易且有效的實(shí)時(shí)3D建構(gòu)工具，能在實(shí)時(shí)編輯環(huán)境中與對(duì)象互動(dòng)。在Quest3D里，所有的編輯器都是可視化、圖形化的。您可以將文件存成屏幕保護(hù)程序、執(zhí)行文件或網(wǎng)頁(yè)。

包含多種.X輸出器，如MAX,MAYA,Lightwave,AutoCAD等；

可輸入檔案格式：WAV, MP3, MID, 3DS, X, LWO, MOT, LS,MD2, JPG, BMP, TGA, DDS, PNG等。

嚴(yán)格意義說(shuō)是是基于二維的應(yīng)用。由于它文件量小，形式新穎動(dòng)人，在互聯(lián)網(wǎng)上頗受青睞。

1．模擬物體的三維展示

分別拍攝展示物體在某個(gè)二維平面里的各個(gè)角度照片，一般拍攝十幾幅即可，當(dāng)然拍的越多越精細(xì)。然后把這些序列照片處理好以后導(dǎo)入到FLASH中作成一個(gè)MC，然后在場(chǎng)景中，通過(guò)按扭和ACTIONs cript控制MC的播放，達(dá)到使物體前后旋轉(zhuǎn)的效果，還可以加上放縮和鼠標(biāo)交互功能。

2．模擬場(chǎng)景的三維展示

分別拍攝展示場(chǎng)景在環(huán)視360度里的各個(gè)角度照片，一般拍攝十幾幅即可，然后把這些序列照片處理成一張前后連續(xù)的圖片，導(dǎo)入到FLASH中作成一個(gè)MC，然后在場(chǎng)景中，通過(guò)按扭和ACTIONs cript控制MC的位置，達(dá)到使場(chǎng)景前后旋轉(zhuǎn)的效果，還可以加上放縮和鼠標(biāo)交互功能。

3．點(diǎn)線面的三維模擬

在FLASH中通過(guò)精確控制點(diǎn)的位移來(lái)達(dá)到模擬三維空間的真實(shí)效果，還可以加上貼圖顯得更加真實(shí)，較為復(fù)雜。

視頻的播放在網(wǎng)絡(luò)上播放專(zhuān)業(yè)視頻，一直讓人頭痛，F(xiàn)LASH支持*.MOV視頻的導(dǎo)入，再配上聲音，也能以假亂真。

Cult3D 是一種嶄新3D 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并不在新的語(yǔ)言上有所創(chuàng)新，而是利用現(xiàn)有的技術(shù)。Cult 3D由兩部分組成，一部分編寫(xiě)3D 素材，另一部分用于解讀3D素材, 將最終結(jié)果無(wú)縫地嵌入到Html中。它讓你把圖象質(zhì)量高和速度快并有實(shí)時(shí)交互的物體送到所有的因特網(wǎng)用戶手上。是全新的Web3D技術(shù)，一個(gè)跨平臺(tái)的3D引擎，其目的是在網(wǎng)頁(yè)上建立互動(dòng)的3D物件。利用Cult3D技術(shù)可以制作出3D立體的產(chǎn)品，利用Cult3D可以以視覺(jué)的方式呈現(xiàn)不同的事件和功能的互動(dòng)性，交互能力強(qiáng)，采用流的形式，文件較小，效果較好?？梢孕D(zhuǎn)，放大，縮小，體現(xiàn)真實(shí)的物體屬性。對(duì)于窄帶網(wǎng)的應(yīng)用，Cult3D展示產(chǎn)品最好的解決方案之一，Cult3D的文件量非常小(20K-200K)，卻有近乎完美的三維質(zhì)感表現(xiàn)。對(duì)于一般的瀏覽器只需安裝一個(gè)插件，即可即時(shí)瀏覽。

SVG是一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的矢量圖形描述語(yǔ)言。使用SVG，可以在網(wǎng)頁(yè)上顯示出各種各樣的高質(zhì)量的矢量圖形，支持很多您想象得出的功能：幾何圖形、動(dòng)畫(huà)、漸變色、濾鏡效果等。最關(guān)鍵的是：它是完全是用普通文本來(lái)描述的！也就是說(shuō)：這是一種專(zhuān)門(mén)為網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)的基于文本的圖像格式。這種文本又是基于xml（Extensible Markup Language）的！前途的確不可限量。

今后的網(wǎng)絡(luò)上將會(huì)有更多標(biāo)準(zhǔn)格式的圖形文件存在：GIF、JPEG、PNG、SVG。SVG標(biāo)準(zhǔn)是由眾多廠商和W3C（World Wide Web Consortium）共同制定的，目的就是為了要在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建一種新的、大家認(rèn)同的、可擴(kuò)展的、開(kāi)放的圖形格式。這些廠商都是業(yè)內(nèi)知名的企業(yè)：包括Adobe、Apple、Autodesk、BitFlash、Corel、HP、IBM、ILOG、INSO、Macromedia、Microsoft、Netscape、OASIS、Open Text、Quark、RAL (CCLRC)、Sun、Visio、Xerox等。他們也紛紛推出了自己開(kāi)發(fā)的相應(yīng)的瀏覽軟件和插件。而且他們的很多主流產(chǎn)品也都開(kāi)始支持SVG輸入或者輸出。

（1）基于xml標(biāo)準(zhǔn)

xml是公認(rèn)的下一代網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記語(yǔ)言，擁有無(wú)窮的生命力。SVG則是在最開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候就基于xml，這使得它具有一種先天的優(yōu)勢(shì)，并且同HTML、CSS、DOM、XSL、Javas cript、CGI一樣，成為新的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）高質(zhì)量的圖像

由于基于矢量，使得圖像的質(zhì)量得到大大的提高。放大、縮小以及各種特效都比位圖的表現(xiàn) 要好，在打印的時(shí)候，完全可以以印刷質(zhì)量輸出圖片。

（3）靈活易用的文件格式

SVG主要由3個(gè)部分組成：矢量圖形、位圖和文字。而由于文件格式是文本的，那么更改起來(lái)是非常方便的，在頁(yè)面運(yùn)行的過(guò)程中，我們也可以對(duì)很多部分做修改。而其中的圖形描述可以被任何人重復(fù)的使用。

（4）支持交互

由于支持SMIL（synchronized multimedia integration language），用戶可以自由的同SVG中的元素完成一些交互的動(dòng)作，從而完成既定的目標(biāo)，這一點(diǎn)是目前的圖片所完成不了的。

（5）文本就是文本

現(xiàn)在，您將有機(jī)會(huì)查找"圖片"中的字符，是不是很不可思議呢？

（6）其它

可以內(nèi)嵌字體、圖片；眾多開(kāi)發(fā)工具支持；可以輕易的同網(wǎng)頁(yè)上的腳本做交互；文件相對(duì)來(lái)說(shuō)，相當(dāng)小等等。

JPEG 全名為JointphotographicExperts Group，它是一個(gè)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)下從事靜態(tài)影像壓縮標(biāo)準(zhǔn)制定的委員會(huì)。它制定出了第一套國(guó)標(biāo)靜態(tài)影像壓縮標(biāo)準(zhǔn)：ISO 10918-1 就是我們俗稱(chēng)的JPEG 了。

JPEG 2000， 正式名稱(chēng)為"ISO 15444" ，同樣是由JPEG 組織負(fù)責(zé)制定。

JPEG2000的原理：

JPEG 2000 與傳統(tǒng)JPEG 最大的不同，在于它放棄了JPEG 所采用的以離散馀弦轉(zhuǎn)換(DiscretecosineTransform) 為主的區(qū)塊編碼方式，而改采以小波轉(zhuǎn)換(Wavelet transform) 為主的多解析編碼方式。小波轉(zhuǎn)換的主要目的是要將影像的頻率成分抽取出來(lái)。

JPEG2000的優(yōu)點(diǎn)：

1、JPEG2000 作為JPEG升級(jí)版，高壓縮（低比特速率）是其目標(biāo)，其壓縮率比JPEG 高約30% 左右。

2、JPEG2000 同時(shí)支持有損和無(wú)損壓縮，而JPEG 只能支持有損壓縮。無(wú)損壓縮對(duì)保存一些重要圖片十分有用。

3、JPEG2000 能實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)傳輸，這是JPEG2000的一個(gè)極其重要的特征。也就是我們對(duì)GIF 格式影像常說(shuō)的"漸現(xiàn)"特性。它先傳輸圖像的輪廓，然后逐步傳輸數(shù)據(jù)，不斷提高圖像質(zhì)量，讓圖象由朦朧到清晰顯示，而不必是像現(xiàn)在的JPEG 一樣，由上到下慢慢顯示。

4、JPEG2000 支持所謂的"感興趣區(qū)域"特性，你可以任意指定影像上你感興趣區(qū)域的壓縮質(zhì)量，還可以選擇指定的部份先解壓縮。這樣我們就可以很方便的突出重點(diǎn)了。

i3d_i3d -I3D應(yīng)用

當(dāng)今世界，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，制造企業(yè)都面對(duì)著一個(gè)急需解決的實(shí)際問(wèn)題，那就是一件產(chǎn)品往往要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的試制才能進(jìn)入市場(chǎng)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間太長(zhǎng)。以往已經(jīng)實(shí)施的技術(shù)和過(guò)程變革，仍無(wú)法在縮短上市時(shí)間上取得實(shí)質(zhì)上的突破，不能適應(yīng)當(dāng)今市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變的需求。而納金網(wǎng)的3D產(chǎn)品設(shè)計(jì)和仿真系統(tǒng)則可以有效的幫助傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造企業(yè)解決這個(gè)問(wèn)題。

計(jì)算機(jī)三維仿真是以多種學(xué)科理論為基礎(chǔ)、以計(jì)算機(jī)及其軟件為工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的方法體系，它體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)思考的方法，用以探索復(fù)雜系統(tǒng)深層次的機(jī)理和規(guī)律性，具有科學(xué)的先驗(yàn)性，可以幫助求出已經(jīng)建立的數(shù)學(xué)模型和改進(jìn)現(xiàn)有的模型，已成為替代實(shí)物制造和實(shí)際測(cè)量的重要工具。

傳統(tǒng)的方法是由工程師設(shè)計(jì)出產(chǎn)品，并制造出原型，然后進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。如果產(chǎn)品達(dá)不到規(guī)定的要求，就反反復(fù)復(fù)地進(jìn)行了這一過(guò)程，直到滿意為止。而憑借3D設(shè)計(jì)與展示技術(shù)，工程師可以先在計(jì)算機(jī)上建立產(chǎn)品模型，對(duì)模型進(jìn)行分析，然后改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，用數(shù)字模型代替原來(lái)的實(shí)物原型，進(jìn)行分析、試驗(yàn)、改進(jìn)原有的設(shè)計(jì)。這樣常常只需制作一次最終的實(shí)物原型，使新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)一次獲得成功。例如，拉鏈制造企業(yè)可以應(yīng)用納金網(wǎng)的“拉鏈三維仿真系統(tǒng)”進(jìn)行拉鏈外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。如圖所示，在三維方式模擬拉鏈的開(kāi)合過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)特定的設(shè)計(jì)給出拉鏈的各項(xiàng)性能指標(biāo)，顯著起到了縮短開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品周期，降低成本的目的，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

當(dāng)然，用戶也可以通過(guò)靜態(tài)參數(shù)輸入對(duì)話框變更靜態(tài)參數(shù)，以修改原先的設(shè)計(jì)方案，包括對(duì)拉鏈色彩、外形、材質(zhì)和內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，如上圖所示。

用戶還可以在線檢測(cè)自己設(shè)計(jì)方案各項(xiàng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)指標(biāo)，為改進(jìn)提供參考依據(jù)。如圖所示：

企業(yè)可以制作自己的三維動(dòng)態(tài)“產(chǎn)品手冊(cè)”或說(shuō)明書(shū)，將產(chǎn)品的外觀、構(gòu)造、性能、優(yōu)越性和操作特點(diǎn)一一演示給自己的用戶。也可以將這類(lèi)演示資料用于企業(yè)內(nèi)部的新進(jìn)員工培訓(xùn)，以及引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用前培訓(xùn)。

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