三維流媒體技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)媒體傳播的影響

秦愛(ài)紅 潘瑞芳

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)中媒體傳輸方式也在不斷進(jìn)化，逐漸向三維空間發(fā)展，但網(wǎng)絡(luò)速度和需要傳輸?shù)娜S數(shù)據(jù)量的矛盾制約了三維數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上的廣泛應(yīng)用。針對(duì)該問(wèn)題，三維流媒體技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

三維流媒體支持網(wǎng)頁(yè)中的實(shí)時(shí)渲染動(dòng)畫(huà)，具有很強(qiáng)的交互性特點(diǎn)，依靠其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，正在成為傳統(tǒng)媒體的一個(gè)有力補(bǔ)充，將在我們的生活中發(fā)揮越來(lái)越重大的作用。隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代媒體受其影響也越來(lái)越大，一方面改變了媒體的傳播方式，另一方面也改變了媒體的盈利模式。

一、互聯(lián)網(wǎng)中媒體傳輸方式的演化

近幾年，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在逐漸進(jìn)步，其上的媒體形式已由原來(lái)的文字和二維圖片等傳統(tǒng)媒體，逐漸演化為視頻、音頻和flash動(dòng)畫(huà)等多種媒體形式。最初，音頻、視頻借鑒了傳統(tǒng)媒體的下載(download)方式(參見(jiàn)圖1)，即：只有用戶把所需要的服務(wù)器端的媒體全部下載到本地機(jī)器后，才能開(kāi)始播放和觀看。但面對(duì)越來(lái)越龐大的媒體數(shù)據(jù)、有限的帶寬和擁擠的撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)媒體傳輸方式顯得力不存心。

為了解決傳統(tǒng)傳播方式傳輸音、視頻的弊端，出現(xiàn)了二維流式(streaming)傳輸方式(參見(jiàn)圖2)。該傳輸力。式使媒體在互聯(lián)網(wǎng)上能夠以實(shí)時(shí)的、無(wú)需下載等待的方式進(jìn)行播放。其關(guān)鍵技術(shù)為建立一種支持一邊傳輸、一邊播放的二維流媒體文件格式。與傳統(tǒng)的媒體文件相比，二維流媒體具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)啟動(dòng)延時(shí)大幅度地縮短；(2)對(duì)系統(tǒng)緩存容量的需求大大降低；(3)流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)有特定的實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議。

當(dāng)前，二維流媒體傳輸方式在音、視頻的傳輸中已經(jīng)被廣泛采用，相比之下，支持三維媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸和訪問(wèn)的技術(shù)剛剛起步，雖然三維媒體可以給用戶帶來(lái)二維流媒體完全不同的真實(shí)感和交互性體驗(yàn)，但是包含三維模型和三維場(chǎng)景在內(nèi)的三維媒體的數(shù)據(jù)量更加龐大，使得在當(dāng)前有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬下傳輸三維媒體變得更加困難，網(wǎng)絡(luò)速度和需要傳輸三維媒體數(shù)據(jù)量成為三維媒體傳輸?shù)闹饕?。為了解決這一矛盾，產(chǎn)生了如下i種技術(shù)：

一種常用的技術(shù)為：用仿三維的二維技術(shù)代替真正的了維。比較典型的有E都市、城市圈、城市獵人等網(wǎng)站。該類技術(shù)通過(guò)對(duì)一張大的圖片的平移和縮放來(lái)實(shí)現(xiàn)仿三維效果，但是由于沒(méi)有空間概念，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多角度瀏覽，更無(wú)法達(dá)到人機(jī)交互式漫游。

另外一種常用的技術(shù)為：360度全景圖技術(shù)。它通過(guò)在某個(gè)固定位置架設(shè)相機(jī)，并將不同方向的圖片進(jìn)行拼接，實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)環(huán)視的視覺(jué)效果，但該技術(shù)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互式漫游。

近幾年，又出現(xiàn)了三維流媒體技術(shù)或三維虛擬網(wǎng)頁(yè)技術(shù)，該技術(shù)以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)。三維流媒體網(wǎng)頁(yè)中的影音、動(dòng)畫(huà)是實(shí)時(shí)渲染的，具有交互性特點(diǎn)，瀏覽者可以和互聯(lián)網(wǎng)中的三維場(chǎng)景進(jìn)行交互，直接解決了傳統(tǒng)媒體和二維流媒體等表述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的無(wú)交互的問(wèn)題。該技術(shù)通過(guò)獨(dú)有的壓縮技術(shù)和三維數(shù)據(jù)流式傳輸?shù)姆椒ǎ咕W(wǎng)絡(luò)世界變成一個(gè)景景相連的“立體世界”。圖3為二維流式傳輸方法。

二、三維流媒體技術(shù)的發(fā)展概況

三維流媒體技術(shù)實(shí)際上是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用：所謂虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual reality)技術(shù)，可以理解為對(duì)人們的身體行動(dòng)做出反應(yīng)并轉(zhuǎn)變空間位置的感應(yīng)器系統(tǒng)，是一種模擬我們對(duì)身體、事物與空間的視覺(jué)投射的裝置。通過(guò)這些裝置，人們可以和電子科技所創(chuàng)造的虛擬環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)，使人置身于一種科技的“現(xiàn)實(shí)”中。

三維流媒體技術(shù)最早可追朔到20世紀(jì)90年代初期出現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言VRML(Virtual Reality ModelingLanguage)。由于VRML采用幾乎沒(méi)有壓縮的腳本代碼，龐大的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了通?；ミB網(wǎng)的傳輸能力，使VRML并沒(méi)有得到預(yù)期的推廣運(yùn)用。

1998年VRML組織制訂了新標(biāo)準(zhǔn)Extensible 3D(X3D)，?該標(biāo)準(zhǔn)整合正在發(fā)展的XML、JAVA、流技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)。包括了更強(qiáng)大、更高效的三維計(jì)算能力、渲染質(zhì)量和傳輸速度，基于該標(biāo)準(zhǔn)涌現(xiàn)出了一批成果。其中，Viewpoint~和Cult3D。繪制質(zhì)量較高的產(chǎn)品，但是對(duì)于非常復(fù)雜的大模型和場(chǎng)景，無(wú)法滿足速度的要求。shockwave3D'n支持次細(xì)分表面，可以根據(jù)客戶端機(jī)器性能自動(dòng)增減模型精度，速度快，但其繪制質(zhì)量遠(yuǎn)差于Viewpoint、Cult3D。

上海創(chuàng)圖網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)的VGSl系統(tǒng)，與三維網(wǎng)絡(luò)游戲的核心技術(shù)類似，但又有所不同。在三維網(wǎng)絡(luò)游戲技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了壓縮和網(wǎng)絡(luò)流式傳輸?shù)墓δ埽ㄟ^(guò)將三維數(shù)據(jù)大比例壓縮后存儲(chǔ)，采用三維流式數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄅc網(wǎng)絡(luò)瀏覽器掛接，用戶在網(wǎng)上瀏覽VGS三維應(yīng)用時(shí)。VGS后臺(tái)引擎不斷下載數(shù)據(jù)，用于滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)操作的各種需要。與前述若干技術(shù)相比，VGS在運(yùn)算速度、文件壓縮比、以及網(wǎng)絡(luò)性能上都具有一定的優(yōu)勢(shì)。

中視典VR-Platform(VRP)n虛擬現(xiàn)實(shí)制作平臺(tái)也是一個(gè)廣泛使用的三維媒體網(wǎng)絡(luò)支持平臺(tái)。由于VRP運(yùn)用了游戲中的各種優(yōu)化算法。這種優(yōu)化引擎使其在高端和低端的PC上均能運(yùn)行，對(duì)硬件沒(méi)有過(guò)多的限制。它也注重了渲染時(shí)對(duì)光影效果的高度真實(shí)的顯示效果，并且增加了自然景物表現(xiàn)能力，方便用戶采用VRP平臺(tái)定制自己的虛擬場(chǎng)景。另外，VRP具有多通道處理能力?？梢愿玫膶?shí)現(xiàn)多臺(tái)主機(jī)的幀同步互聯(lián)。降低大數(shù)據(jù)量對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求。VRP除了VRP-IE三維網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器、數(shù)字城市平臺(tái)等三維媒體阿絡(luò)支持部件外，還具有物理系統(tǒng)和二次開(kāi)發(fā)工具包，供用戶開(kāi)發(fā)自主的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品。

三、三維流媒體技術(shù)對(duì)媒體傳播的影響

隨著三維流媒體技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代媒體受其影響也日益顯著。三維流媒體現(xiàn)已逐漸應(yīng)用于廣告、教育、旅游等各個(gè)領(lǐng)域。一方面改變了媒體的傳播方式。另一方面也改變了媒體的盈利模式。

首先，三維流媒體技術(shù)具有二維流媒體不可比擬的優(yōu)勢(shì)。它為受眾提供了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬交互漫游平臺(tái)，可以全方位地觀看一個(gè)物體。將過(guò)去網(wǎng)絡(luò)媒體只能被選擇瀏覽的無(wú)交互傳播方式，變?yōu)槭鼙娍梢詤⑴c的交互傳播方式=例如，可以更好的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上看房、網(wǎng)上看車(參見(jiàn)圖4)，通過(guò)互動(dòng)操作、演示產(chǎn)品的功能和使用操作，讓受眾可以從各個(gè)角度逼真的看到產(chǎn)品的

每個(gè)細(xì)節(jié)，充分利用互連網(wǎng)高速迅捷的傳播優(yōu)勢(shì)來(lái)全方位的展示產(chǎn)品。通過(guò)這種虛擬的交互方式，受眾以一個(gè)完全個(gè)性化的方式獲得自己想要的個(gè)性化信息，而不拘泥于被動(dòng)地接受來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的各種信息，通過(guò)在視覺(jué)上對(duì)受眾產(chǎn)生更強(qiáng)烈的沖擊力，使他們?cè)诿襟w傳播占有主動(dòng)權(quán)，很大程度的提高了受眾的需求，反過(guò)來(lái)，受眾的需求對(duì)媒體也產(chǎn)生了更為直接的影響。

其次，三維流媒體技術(shù)改變了媒體的盈利模式，將網(wǎng)站熱衷于炒作概念，變?yōu)橐跃W(wǎng)絡(luò)內(nèi)容服務(wù)市場(chǎng)為主，下面以廣告、教育、旅游三個(gè)方面為例進(jìn)行闡述。

(1)網(wǎng)絡(luò)廣告作為網(wǎng)站營(yíng)銷的最主要形式之一，于網(wǎng)絡(luò)

經(jīng)濟(jì)的泡沫破滅之后，正處在舉步維艱、急需變革的境況。當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)廣告的廣告主層面復(fù)雜，許多網(wǎng)絡(luò)廣告的內(nèi)容客觀存在著虛假和違規(guī)的情況，因在購(gòu)買(mǎi)前用戶無(wú)法全方位了解和試用產(chǎn)品，往往在網(wǎng)絡(luò)上買(mǎi)不到稱心的商品：為了使網(wǎng)絡(luò)廣告走出網(wǎng)境，必須建立有效的盈利模式：三維流媒體技術(shù)使廣告更加有效和價(jià)廉，而且真正體現(xiàn)了最新消費(fèi)者消費(fèi)過(guò)程的“AISAS”法則，即Attention(注意)、Interest(興趣)、Search(搜集)、Action(行動(dòng))和Share(分享)，實(shí)現(xiàn)了“體驗(yàn)比告知更重要，接觸比曝光更有效?！被贏ISAS”法則，一方面解決了廣告內(nèi)容的虛假現(xiàn)象，另一方面可以根據(jù)更細(xì)微的個(gè)人差別將顧客進(jìn)行分類，分別傳遞不同的廣告信息(參見(jiàn)圖5)，具有較好的選擇性、針對(duì)性，使廣告更加有效和價(jià)廉。另外，三維流媒體技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特有的交互性和沉浸感，克服了電視媒體、報(bào)紙雜志媒體等廣告媒體具有的局限性。

(2)一直以來(lái)，教育類網(wǎng)站通過(guò)提供在線遠(yuǎn)程教育和教考資源作為其主要盈利療式，當(dāng)前，可以利用三維流媒體技術(shù)為教育類剛站開(kāi)拓更多、更有效的盈利模式通過(guò)提供傳統(tǒng)教育和網(wǎng)絡(luò)教育的無(wú)法比擬的多維度信息的虛擬學(xué)習(xí)和培訓(xùn)環(huán)境，可以獲得類似網(wǎng)絡(luò)游戲網(wǎng)站的收益比如：當(dāng)三維流媒體技術(shù)在應(yīng)用于各種字然和人為災(zāi)害的了解，感知和預(yù)防時(shí)，它具有其它媒體不可替代的身臨萁境的感覺(jué)，用戶可以采用類似參與網(wǎng)絡(luò)游戲的方式學(xué)習(xí)和體會(huì)地震、火警、臺(tái)風(fēng)、化學(xué)傷害中危害及逃生知識(shí)，更有效的掌握各種災(zāi)難中必備的逃生措施(參見(jiàn)圖6)：生動(dòng)和不受時(shí)空限制的特性，使它可以廣泛應(yīng)用于虛擬科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、立體觀念、圭態(tài)教育、特殊教育、仿真實(shí)驗(yàn)、專業(yè)領(lǐng)域的訓(xùn)練中，為參與者提供前所未有的學(xué)習(xí)新途徑

(3)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使三維流媒體技術(shù)可以有效的應(yīng)用于旅游，一方面為旅游景點(diǎn)提供宣傳推廣的渠道，另一方面也為大眾實(shí)現(xiàn)“不花錢(qián)，不出門(mén)，游世界”的夢(mèng)想，讓游客通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造出來(lái)的似真似幻的實(shí)境中漫游和互動(dòng)，直觀快捷的享受各種旅游信息服務(wù)比如：通過(guò)該技術(shù)可以虛擬游覽現(xiàn)實(shí)存在的博物館，還可以虛擬游覽已經(jīng)湮滅了的建筑及尚未發(fā)掘的陵墓等將博物館的場(chǎng)館、文物逼真地展示在受眾面前，從而產(chǎn)生身臨其境的感觀沖擊，體驗(yàn)到博物館豐富的典藏和渾厚的歷史內(nèi)涵(參見(jiàn)圖7、圖8)

總之，三維流媒體技術(shù)作為媒體的一種新的傳播方法，正在成為傳統(tǒng)媒體的一個(gè)有力補(bǔ)充，依靠其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，將在我們的生活中發(fā)揮越來(lái)越重大的作用

四、媒體傳播對(duì)三維流媒體技術(shù)發(fā)展的需求

作為一種新興的技術(shù)，三維流媒體技術(shù)對(duì)媒體傳播起到了重要的推進(jìn)作用反過(guò)來(lái)講，媒體傳播的多樣性又對(duì)三維流媒體技術(shù)提出了更多的要求，即該技術(shù)還有許多亟待探討和研究的辦而。

首先，不同公司推出的三維流媒體技術(shù)和三維媒體格式各不相同，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。各種技術(shù)的持有者和軟件廠商各自為政，導(dǎo)致這一技術(shù)發(fā)展受到限制。當(dāng)用戶訪問(wèn)某一的三維媒體網(wǎng)站時(shí)，需要先安裝其對(duì)應(yīng)的插件，才能訪問(wèn)使用不同技術(shù)的站點(diǎn)，這極大的限制了一維流媒體技術(shù)的應(yīng)用，因此，需要盡快制定力便共享的標(biāo)準(zhǔn)。

其次，包括cdma2000、GPRS、UMTS等提供較高分組帶寬的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)受到用戶的廣泛歡迎，具有廣闊的市場(chǎng)，但三維流媒體技術(shù)如何擴(kuò)展到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中是一個(gè)值得研究的課題。當(dāng)前，三維媒體在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方面的研究還處于萌芽狀態(tài)。由于三維媒體比其它媒體格式復(fù)雜，其數(shù)據(jù)形式變化多端、數(shù)據(jù)量很大，造成了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)較難直接支持三維流媒體的現(xiàn)狀。為了實(shí)現(xiàn)三維流媒體在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上與視頻、音頻、動(dòng)畫(huà)等媒體一體化的移動(dòng)多媒體平臺(tái)，需要在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題、網(wǎng)絡(luò)傳輸方法等多方面展開(kāi)研究。主要有兩方面的問(wèn)題，一是，因?yàn)闊o(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)用戶在同一地點(diǎn)的不同時(shí)間或在同一時(shí)間的不同地點(diǎn)所能使用的網(wǎng)絡(luò)帶寬會(huì)有很大的不同，所以用統(tǒng)一帶寬速率壓縮的內(nèi)容無(wú)法滿足不同用戶的實(shí)時(shí)播放需求。既三維流媒體應(yīng)該根據(jù)用戶的實(shí)際使用狀況，提供可變動(dòng)態(tài)速率控制方法，使編碼一次即可適用多種帶寬。二是，由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載量、擁塞量、網(wǎng)絡(luò)狀況變化大，直接影響網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，所以當(dāng)把一維流媒體遷移到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要提供強(qiáng)大的糾錯(cuò)技術(shù)，防止無(wú)線網(wǎng)絡(luò)丟包后影響其上的三維媒體的正常使用，只有攻克了上述關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，才能使三維流媒體走上更快的發(fā)展軌道。