WS-X3D工程
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虚拟现实网络三维技术中心
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2.1.1 X3D国际标准ISO规格技术扩展及行业标准.. 8
1. 关于 WS-X3D工程
1.1 什么是WS-X3D工程?
WS-X3D工程是一个致力于虚拟现实网络三维技术通用标准规格和其行业应用标准规格的制定和研究、推广的非盈利性、开放性工程。
警告：此仅为民用工程，严格使用其工程名称。涉及国家安全和军事等和其它敏感领域，遵循相应法规。
WS-X3D工程目标：
制定虚拟现实技术在国内各领域应用的规范、标准。制定各行业的虚拟现实网络标准，提交成为ISO规格国际标准组成部分。
（以下部分内容来自官方《X3D常见问题集》和相关其它资料，主要参考WWW.WEB3D.ORG ，并感谢译者）
1.2 什么是X3D
图3
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X3D(Extensible 3D- 可扩展3D)语言，是最新的虚拟现实网络三维国际ISO规格，是一个用来发布三维内容的开放标准。X3D是多年来Web3D联盟 X3D Task Group 和后来成立的Browser Working Group的开发成果。X3D 是对 VRML97 ISO 规格进行的新的修订，修订工作结合了最新商业图形特性，增添了诸如脚本语言支持、用户界面支持、曲面（Nurbs）、GeoVRML（地理VRML）、CAD、粒子系统、Shader硬件着色、程序化阴影、多重纹理视觉效果等方面的新功能，提升为一个成熟的网络三维技术标准，为我们提供了强大的交互功能基础。X3D通过使用XSLT，X3D就潜在支持其他的XML语言，比如各种数据库，气候表，分子结构，2D图表信息。
MPEG-4是交互影视和三维动画媒体的最新开放标准。X3D 支持也提供了一种 MPEG-4 支持的方式。X3D-1是 MPEG-4 的3D渲染基础。X3D是MPEG-4直接支持的3D技术。
X3D或VRML 97或MPEG-4格式甚至包括其它各种2D媒体格式在内的各种媒体结合，我们称之为超媒体。
X3D(Extensible 3D- 可扩展3D)语言是Internet上3D多媒体和共享虚拟世界的文件格式新标准，是一种创建观看和处理三维物体和空间的开放规范。X3D 是一个软件标准，定义了如何在多媒体中整合基于网络传播的交互三维内容。X3D 将可以在不同的硬件设备中使用，并可用于不同的应用领域中。比如网络三维、虚拟现实、工程设计、科学可视化、多媒体再现、娱乐、教育、网页、共享虚拟世界、各种仿真系统的应用开发等方面。X3D也致力于建立一个3D图形与多媒体的统一的交换格式。X3D将交互作用、结构化图形以及两个附加维的下一层次引入到在线系统中。第三维浓度和第四维时间被引入Internet的二维空间中。X3D有自己的脚本语言和与其它网络数据的接口，是最具交互性的超媒体格式。
使用 X3D 需要许可费么? X3D 是一个开放的标准，并不需要付相关的版税。可以以任何想要的方式使用。Web3D 联盟有一个严格的政策，即不能有阻碍知识产权的技术，将长期的同意 ISO 把我们的规格免费向大众发布。 当前正在制定 Certification（认证）和 一致性测试程序（Conformance Testing Program）。一致性测试将需要费用。针对 X3D 规格的一致性测试程序将促进多个厂商跨多个平台的 X3D 执行程序的一致性和可靠性，并以建立一个一致的 X3D 为目标。只有符合一致性的产品才可以使用 X3D 标志。
1.3 X3D、VRML与虚拟现实
“虚拟现实”（virtual reality，通常简写为VR），有时也被称为“人工现实”（artificial reality）、“人工世界”（artificialworlds）、“虚拟世界”（virtual worlds）。在汉语世界，除“虚拟现实”这种通行的译法以外，还有“虚拟实境”（台湾地区译法）、“灵境”（强调它提供的是一个奇异的环境）、“临境”（强调它让人身临其境）等等。
虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界（Virtual World）的计算机系统。它的基本特征是沉浸感（Immersion）、交互性（Interation）、想象力（Imagination）。它是一门直接来自应用的涉及多系统的新实用技术，是集先进计算机、传感与测量技术、仿真技术、微电子技术等合为一体的综合集成技术。
VRML（Virtual Reality Modeling Language,虚拟现实造型语言）是描述虚拟环境中场景的一种标准。它定义了三维应用系统中常用的元素，如层次变换、光源、视点、几何、动画、雾、材料特性和纹理映射等,并具有简单的行为特征描述功能。VRML可作为多个虚拟现实（VR）系统或其组成部分中有效的三维文件交换格式，这使得VRML趋向于成为一种单一的多平台WWW描述语言。
X3D 是对 VRML97 ISO 规格进行的新的修订，已成为最新的虚拟现实网络三维国际ISO规格。
VRML到X3D的历史：
最初的三维浏览器叫做Labyrith，它诞生于1994年2月，是由Mark Pesce和Tony Parisi两人开发的。当代Web的奠基人Tim Berners-Lee 提出了需要制定一个3D Web 标准，并创建了虚拟现实标记语言VRML(Virtual Reality Markup Language) 这一名字。VRML的名字很快更改为“Virtual Reality Modeling Language”即“虚拟现实造型语言”，1994年10月在芝加哥（Chicago）召开的第二次WWW会议上公布VRML1.0的规范草案。1996年初，VRML委员会审阅并讨论了若干个VRML2.0版本的建议方案，其中有SGI的动态境界（ Moving Worlds）提案、太阳微系统(Sun Microsystem)的全息网(Holl Web)、微软公司(Microsoft)的能动VRML(Aictive VRML)、苹果公司(Apple)的超世境界(Out of the world)，以及其他多种提案。在2月底以投票裁定。结果，Moving Worlds以70%选票赢得了绝对多数。1996年3月，VGA（VRML设计小组）决定将这个方案改造成为VRML2.0。 1996年8月在新奥尔良(New Orleans)召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。1997年12月VRML作为国际标准正式发布，1998年1月正式获得国际标准化组织ISO批准（国际标准号ISO/IEC14772-1:1997）。简称VRML97。2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准（草案），2002年7月23日，web3d联盟发布了可扩展3D（X3D）标准草案。2004 年 ISO 通过 X3D 为国际标准。2006 年8月，X3D® 规格修订版提交国际标准化组织（ISO）。
早期虚拟现实技术主要应用于科研与军事等领域，但随着网络技术的发展，特别是X3D(Extensible 3D)语言的产生，使其应用通过网络将很快渗透到各领域。
1.4 WS-X3D工程的意义
1.4.1 技术意义
参加WS-X3D工程，无论你是处于政府、科研、教育、公司或其它领域，你将得到相关技术回报和推动技术进步：
即使你的产品使用自有的格式，如果支持X3D，只需要很小的付出，你就可以使用更多的工具，共享更多的内容，保持和其他程序更好的兼容性。你可以两全其美——你自有的格式加上工业标准的兼容！
“X3D兼容！”的产品将会在市场竞争中受益，同时也将带动 X3D 的工业化发展。
商业化和开放源代码的运作模式对X3D的发展是很重要的。这样的话，每次业界有了什么新发展时，你的应用程序就不需要再重复开发。
X3D 兼容很容易实现，实现 X3D 兼容不一定需要兼容全部的规格。Interchange profile 概貌是最简化的概貌，对应了基本的 3D 方面的图形编程（简单变换、几何体、纹理、光照），很容易执行。
通过支持 X3D，你的公司帮助了整个 3D 工业的发展！在 X3D 的目标是统一平台和统一市场，促进整个工业的成长。
X3D 内容是模块化的和可重复使用的，节省了开发的时间和费用。
X3D 是VRML内容、输出/输入、软件工具之间的杠杆。象 3ds MAX 那样包括 VRML 输出插件的软件就很接近符合 X3D 兼容性的要求。现在正在对大量的输出插件进行更新以使其支持 X3D。
X3D 支持可选的 XML 编码，可以和其他的网络技术紧密结合，尤其是网络服务的领域。
因为 X3D 使用可扩展和模块化的结构，浏览器可以只支持需要的概貌，所以公司可以根据自己的需要建立简洁有效的的浏览器。这也使浏览器支持更高层次的市场规格的划分，而不需要打破现有的标准或改变其它播放器。
软件公司可以各自创建了各种行业应用组件，进而被 X3D 规格接受。X3D提供了一种让 X3D 兼容的应用程序可以协同工作的机制。对这些组件将创建新的级别（level），这样许多新的特性被加入先有的组件中。各个公司开发并提交的组件，带动了 X3D 业界迅速而有效的开发。也保证了 X3D 的发展和繁荣，而不在先前的标准那样在技术上过时。同时避免各软件公司陷入以往常出现的闭门造车的技术困境。
1.4.2 行业意义
参加WS-X3D工程，无论你处于政府、科研、教育、公司或其它领域，你将对相关行业作出积极贡献：
（以下部分内容来自水晶石数字科技有限公司的倡议，在此致谢）
WS-X3D工程宗旨原则：
推动虚拟现实技术在国内各领域规范化、标准化应用。
WS-X3D工程目标：
制定虚拟现实技术在国内各领域应用的规范、标准。制定各行业的虚拟现实网络标准，提交成为ISO国际标准组成部分。
WS-X3D工程运作模式：不同领域的标准规范制定，为硬件、软件、服务公司提供桥梁，为研究机构提供信息，为公司提供专家的指导。
WS-X3D工程涉及工作：在通过市场调查、信息交流、咨询评估、行业自律、知识产权保护、资质认定、政策研究等方面的工作，促进虚拟现实行业的健康发展。提供咨询、市场调研、投融资服务和其他中介服务等。
WS-X3D工程工作方式：技术标准研发、行业资源整合、常务、定期会议，主题论坛、技术研讨、客户需求分析论证。市场综合信息的整合、咨询。
WS-X3D工程协助关联行业协会的业务范围：
宣传贯彻政府部门的政策法规，向有关政府主管部门反映会员和本行业愿望和要求。开展行业情况调查，提出本行业中、长期发展规划的咨询建议。
订立相关行业行规行约，约束行业行为，提高行业自律性，提倡公平竞争，维护行业利益。
组织相关行业优秀产品的推荐活动，对企业经营管理进行诊断、咨询和指导；收集反馈本行业产品质量信息；宣传，推广优秀虚拟现实产品。
开展新产品，新技术的推广应用和科技成果商品化，并组织科技交流和经验交流，推动行业的技术进步。
组织相关行业全国性展览（销）会，与有关单位联合举办出国展览会，并组织技术交流。（虚拟现实峰会）
组织相关行业的技术情报和经济信息的收集与分析，进行企业调查、市场调查，统计和预测，交流信息，并组织编写本行业经济技术等方面的资料。
总结交流企业改革、经营、管理的经验，表扬优秀企业，开展管理咨询，推进管理现代化。
根据行业发展的需要，组织行业人才培训，人才交流，提高行业队伍素质。
开展与国外同行业的交流合作，推动虚拟现实产品出口，引进外资与技术，促进我国虚拟现实行业进入国际市场。
1.5 WS-X3D工程的结构
WS-X3D工程接收各相关公司（软件、硬件、服务），各研究、学术、教育机构和技术研究者为成员。WS-X3D工程与军工仿真、电子政务规划、大型企业可视化系统等相关领域有紧密合作研究和应用。
1.6 WS-X3D的技术许可
通过WS-X3D审核的技术标准或成果，可以使用WS-X3D标志。WS-X3D工程成员，将获得WS-X3D的技术许可，并能参与行业技术标准草案建设、获取最新的行业技术标准研究成果、寻求行业技术协助、参加相关协同工程。
2. WS-X3D工程的研究
2.1 WS-X3D工程主要研究概要
目前WS-X3D工程设立以下主要研究领域：
X3D国际标准ISO规格技术扩展及行业标准
X3D开放源代码浏览器工程
X3D通用编辑平台工程
X3D行业平台工程
2.1.1 X3D国际标准ISO规格技术扩展及行业标准
基于虚拟现实技术现有的X3D国际标准ISO规格，进行技术扩展研究，制定在各领域应用的行业规范、标准。制定各行业的虚拟现实网络标准，提交成为ISO国际标准组成部分。
2.1.2 X3D开放源代码浏览器工程
基于虚拟现实技术现有的X3D国际标准ISO规格，进行X3D浏览器研究开发，并开放相关源代码，以促进X3D的发展。制定虚拟现实技术在各领域应用的X3D浏览器行业功能标准。
2.1.3 X3D通用编辑平台工程
基于虚拟现实技术现有的X3D国际标准ISO规格，进行X3D通用编辑平台研究开发，并开放部分行业编辑平台，以促进X3D的发展。制定虚拟现实技术在各领域应用的X3D通用编辑平台行业功能标准和行业功能库。
2.1.4 X3D行业平台工程
基于虚拟现实技术现有的X3D国际标准ISO规格，进行X3D行业平台研究开发，并开放部分行业平台，以促进X3D的发展。
2.2 WS-X3D工程相关问题集
虚拟现实技术现有的X3D国际标准ISO规格、行业规范在哪里公布？
WEB3D联盟官方网站WWW.WEB3D.ORG。
现在正在制定虚拟现实技术的哪些行业规范、标准？
优先制定如建筑行业等行业虚拟现实技术规范和标准。相关规范和标准可能独立条文或作为已有行业规范的附件。
我选用什么X3D浏览器？怎么获取？
目前还有完全功能的X3D浏览器。由于X3D规格内容非常庞大，标准要求非常高，目前还没有任何浏览器能实现所有标准的功能浏览，但目前有Octagon、Bitmanagement等优秀的商用X3D浏览器。优秀的免费X3D浏览器有ParallelGraphics，XJ3D等。Xj3D是Source Working Group（源代码工作组）正在开发一个基于 Java 的开放源码X3D 浏览器。在Linux、Solaris、Win32 平台下都测试过这个工作原型。可以在相应的网站上获取并在相关的许可内使用。WS-X3D工程正在积极组织开发相关的X3D 浏览器，应用到军工仿真、电子政务规划、大型企业可视化系统等各特定领域。
如何编辑X3D？
3DSMax、Maya 或 CAD 工具这样的应用程序，很有可能其中就包括了可用的 VRML97 或 X3D 输出或输入选项，但不能进行高级交互编辑。可以使用最熟悉的纯文本编辑器来建立场景内容。如果在这个级别上进行工作，则必需要掌握必要 3D 图形的概念，对于多纹理、环境反射贴图、程序化阴影这样的高级视觉效果，掌握一定的 3D 图形编程（例如 OpenGL 或 Direct3D ）将有所帮助。 一般，倾向于用工具或自动生成场景内容，而不是手工编辑场景内容。纯文本代码编辑通常使用VRMLPAD（针对VRML97规格）或X3DEDIT（针对Extensive XML格式）。可视化X3D编辑有WS- Platform平台的WS-MAXEDIT编辑系统。
WS- Platform平台是WS-X3D工程的成果么？
是的。WS- Platform平台是WS-X3D工程的主要基础工作组成部分。其中的WS-MAXEDIT编辑系统为WS-X3D工程的技术研究和应用的奠定了开发基础。
WS-MAXEDIT编辑系统有什么特性？
WS-MAXEDIT编辑系统支持可视化，支持所见即所得编辑环境。支持目前Discreet 3ds max、MAYA的模型编辑。支持高级视觉编辑Shader等等。
WS-MAXEDIT编辑系统兼容代码级编辑，类似X3DEDIT支持纯文本代码编辑。兼容目前国际标准ISO规格， X3D、MPEG-4、VRML、PROTO外部扩展节点、场景路由事件支持都非常优秀。
WS-MAXEDIT提供组件扩展机制，支持复杂工程应用。WS-MAXEDIT支持相关套件、插件，都极大扩展丰富了相关的开发应用。
WS-X3D工程是全面向社会开放么?
是部分开放。涉及国家安全和军事等和其它敏感领域，遵循相应法规。