Nowy interfejs który proponuje Adobe operuje na niskim poziomie. W skrócie można to określić w ten sposób, że programista tworzy program służący bezpośrednio do cieniowania wierzchołków i pikseli (vertex and fragment shader) (link). Pozwala to na ogromną elastyczność, ale jednocześnie stopień skomplikowania i złożoności kodu który trzeba napisać, aby wygenerować trójwymiarowy obiekt, jest zdecydowanie zbyt wysoki dla twórców i grafików, którzy nie mają wiele do czynienia z programowanie, a co dopiero z programowym tworzeniem grafiki 3D. Dlatego Adobe postawiło na współpracę z deweloperami obecnych już na rynku bibliotek obsługi 3D we Flashu. Alternativa3D, Away3D, CopperCube, Flare3D, Minko, Sophie3D oraz Yogurt3D, w swoich najnowszych wersjach, obsługują technologię dostarczoną przez Flash Molehill (link).

Symbioza Adobe z projektami które są dostępne już od pewnego czasu na rynku, zapewnia pewnego rodzaju wsteczną kompatybilność kodu. Dzięki temu twórcy nie będą musieli uczyć się nowych narzędzi i nowego sposobu tworzenia – zmieni się jedynie podłoże techniczne silnika, w mniejszym stopniu jego składnia. Na scenie ma się również pojawić bardzo popularny silnik do tworzenia trójwymiarowych gier Unity3D (link). To potężne narzędzie, obejmujące również wizualny edytor, dotychczas korzystało z własnej, wspomaganej sprzętowo wtyczki. Plugin ten, pomimo swojej znacznej popularności (35 milinów użytkowników (link)), nie dorównuje jednak penetracji Flash Playera – współpraca z Adobe ma zapewnić możliwość eksportu aplikacji stworzonych w Unity3D, bezpośrednio do formatu Flash.

• 3D Pixel Fun: http://www.neuroproductions.be/experiments/3d-pixel-fun/
• qBlock: http://kyucon.com/qblock/
• FFilmation: http://www.ffilmation.org/website/about/

• Sophie3D: http://www.sophie3d.com/website/index_en.php

• CopperCube: http://www.ambiera.com/coppercube/

• FIVe3D: http://five3d.mathieu-badimon.com/

• Flare 3D: http://www.flare3d.com/

• Alternativa Platform: http://alternativaplatform.com/en/

• Away3D: http://away3d.com/
• PreFab3D: http://www.closier.nl/prefab/

• Sandy 3D Engine: http://www.flashsandy.org/

• Papervision 3D: http://www.papervision3d.org/

Żeby skorzystać z którejś z bibliotek, należy najczęściej pobrać jej kod źródłowy, a następnie skompilować go, przy pomocy jednego z wybranych wcześniej środowisk programistycznych. Zazwyczaj, rozwijające się, otwarte projekty, udostępniają najnowszą wersję swojego kodu źródłowego na serwerze SVN – w dalszej części zaprezentowany zostanie przykładowy kod dla aplikacji stworzonej przy pomocy Away3D (link).

Po skonfigurowaniu środowiska, należy utworzyć nowy projekt ActionScript 3.0 i podać ścieżkę do biblioteki Away3D. Kod potrzebny do stworzenia prostej sceny przedstawiającej szkielet trójwymiarowej kuli wymaga napisania kilku linijek. Przede wszystkim należy zaimportować elementy biblioteki Away3D oraz Flash. Następnie ustawiamy scenę i inicjujemy PaperVision3D, z którego wywodzi się biblioteka Away3D. Łączymy nowo utworzoną scenę, kamerę oraz widok, który następnie odpowiednio ustawiamy. W obrębie sceny tworzymy materiał, po czym tworzymy kulę zbudowaną z tego materiału. Umieszczamy kulę na scenie. Ostatnie linijki zawierają polecenie wygenerowania obrazu.

        1     package {
        2     import away3D.cmeras.Camera3D;
        3     import away3D.containers.Scene3D;
        4     import away3D.containers.View3D;
        5     import away3D.core.base.Vertex;
        6     import away3D.materials.WireColorMaterial;
        7     import away3D.materials.WireframeMaterial;
        8     import away3D.primitives.LineSegment;
        9     import away3D.primitives.Sphere;
        10    import flash.display.Sprite;
        11    import flash.display.StageAlign;
        12    import flash.display.StageScaleMode;
        13    import flash.events.Event;
        14    public class Example001 extends Sprite {
        15    private var scene:Scene3D;
        16    private var camera:Camera3D;
        17     private var view:View3D;
        18     public function Example001() {
        19      // ustawiamy scene
        20      stage.align = StageAlign.TOP_LEFT;
        21      stage.scaleMode = StageScaleMode.NO_SCALE;
        22      // inicjujemy Papervision3D
        23      init3D();
        24      // tworzymy obiekt 3D
        25      createScene();
        26      // inicjujemy Event loop
        27      this.addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
        28     }
        29     private function init3D():void {
        30      // tworzymy nową scenę
        31      scene = new Scene3D();
        32      // tworzymy kamerę i ustawiamy jej parametry
        33      camera = new Camera3D({zoom:20, focus:30, x:-100, y:-100, z:-500});
        34      // tworzymy widok
        35      view = new View3D({scene:scene, camera:camera});
        36      // centrujemy widok
        37      view.x = stage.stageWidth / 2;
        38      view.y = stage.stageHeight / 2;
        39         addChild(view);
        40     }
        41     private function createScene():void {
        42      // tworzymy materiał kuli
        43      var sphereMaterial:WireColorMaterial = new WireColorMaterial(0x000000,
        44        {wirecolor:0xFFFFFF});
        45      // tworzymy kulę ze zdefiniowanym wcześniej materiałem
        46      var sphere:Sphere = new Sphere({material:sphereMaterial, radius:50, segmentsW:10, segmentsH:10});
        47      // ustawiamy kulę w przestrzeni (domyślne współrzędne -[0, 0, 0])
        48      sphere.x = -100;
        49      scene.addChild(sphere)
        50     }
        51      private function loop(event:Event):void {
        52      // generujemy scenę
        53      view.render();
        54      }
        55    }
        56  }

Jak widać, proces tworzenia trójwymiarowej sceny przy pomocy zewnętrznych bibliotek we Flashu nie jest tak bezpośredni i prostolinijny, jak przy pomocy wizualnych edytorów. Należy jednak pamiętać, że samo tworzenie i umieszczanie obiektu zamknęło się w czterech linijkach kodu – pozostała otoczka jest powtarzana w każdym nowym projekcie.

Wszystkie powyżej opisane rozwiązania dają sobie doskonale radę, jednak ich trzeci wymiar opiera się w głównej mierze na symulacji wyświetlania grafiki 3D w dwuwymiarowym środowisku Flash, do którego dodano perspektywę i projekcję (link) – dzięki temu płaski obiekt można przedstawić w przestrzeni. Niektórzy twórcy mówią w tym wypadku w 2.5D, albo „pocztówkach w przestrzeni”. Dodatkowo, wszystkie te efekty są generowane programowo, w wyniku czego szczegółowość obiektów i ilość elementów z których składa się scena są ograniczone. Jednak Adobe zapowiedziało, że w nowej wersji Flash Playera wszystko ulegnie – nareszcie dostępna będzie sprzętowa akceleracja grafiki.

• Away3d SVN: http://away3d.googlecode.com/svn/

Obliczenia takie, nawet jeśli nie są bardzo skomplikowane, to muszą być wykonywane dla każdego fragmentu wyświetlanego obiektu z osobna. Proces taki powtarza się za każdym razem, kiedy trójwymiarowa sceny zmieni się, choćby odrobinę – powinien być zatem powtarzane co najmniej 25 razy na sekundę, jeśli chce się zachować wrażenie płynność animacji. Współczesne programy korzystają ze sprzętowego wspomaganie, lub przynajmniej z zestawu specjalnie do tego przeznaczonych, szybkich instrukcji niskiego poziomu – aby odciążyć procesor i przyspieszyć wykonywanie tych kosztownych obliczeń. We Flashu natomiast, wszystkie kalkulacje wykonywane były programowo w powolnym ActionScript. A pamiętać należy, że jest to język skryptowy – jego komendy nie są tłumaczone bezpośrednio na kod maszynowy, ale najpierw interpretowane przez podległy program (tzw. wirtualna maszynę), który dopiero je wykonuje.

Pomimo technologicznych ograniczeń i niskiej wydajności, trójwymiarowe animacje we Flashu zyskały ogromna popularność – głównie za sprawą zręcznie napisanych, zewnętrznych bibliotek, pozwalających na ominięcie tych niedogodności. Pierwszym silnikiem, który pozwalał na imitację 3D było otwarte Sandy3D. Sytuacja z efektywnością Flash Playera znacznie się poprawiła, wraz z nastaniem wersji 10, w której wprowadzono ograniczoną obsługę 3D – można obracać i przemieszczać płaszczyzny w 3 wymiarach, a obliczenia z tym związane wykonywane są na niższym poziomie. Są one zatem szybsze, chociaż nadal nie tak szybki, jak mogłyby być, gdyby były wspomagane sprzętowo. Wciąż także, nie ma możliwości bezpośredniego korzystania z najprostszych trójwymiarowych brył. W wersji 10 dodano także technologię Pixel Bender, która umożliwia optymalizację operacji wykonywanych na poszczególnych, niezależnych pikselach i działa na podobnej zasadzie jak programowalne cieniowanie GLSL (link).

• Flash 3D Basics: http://www.flashmagazine.com/tutorials/detail/flash_3d_basics/

Program zmienia nazwę, najpierw na SmartSketch Animator, potem CelAnimator, następnie FuturSplash Animator i pod ta ostatnio sprzedawany jest jako narzędzie do tworzenia „kreskówkowych” animacji ma potrzeby sieci. Pod koniec 1995, w poszukiwaniu finansów na rozwój firmy i technologii, FutureWave Software chce sprzedać swój produkt Adobe. Transakcja nie dochodzi jednak do skutku – powolny odtwarzacz oparty na Javie nie wzbudza zachwytu potencjalnego kupca. W kolejnym roku FutureSplash Animator zyskuje uznanie i popularność, gdyż zostaje wykorzystany na stronie Microsoft oraz Disney’a. Będąc już rozpoznawalna, technologia zaczyna przyciągać inwestorów i wkrótce zostaje przejęta przez Macromedia. W grudniu 1996 roku na świat przychodzi Macromedia Flash 1.0 (Flash pochodzi ze złożenia wyrazów Future i Splash) (link).

W kolejnych latach format rozwija się i przechodzi wiele zmian, przechodząc w miedzy czasie do rąk Adobe, po wykupieniu przez nią Macromedia w 2005 roku (link). Jak od prostego edytora graficznego przejść do interaktywnej grafiki 3D? Droga nie jest prosta i aż do wersji 10 (Adobe Flash Professional CS4), wydanej w 2008 roku, trzeci wymiar nie jest we Flashu w ogóle brany pod uwagę! Na szczęście już we wczesnych wersjach dostępny był język skryptowy ActionScript opary na dialekcie ECMAScript (najpopularniejszym językiem w standardzie ECMAScript jest JavaScript), pozwalający na manipulacje wyświetlanymi obiektami. Z czasem Flash rozwijał się, język skryptowy umożliwiał na coraz większą kontrole nad animacjami, a także pozwalał na budowanie tak zwanych bogatych aplikacji internetowych (RIA – Rich Internet Application).

Sytuacja ta ma się wkrótce zmienić – w standardzie HTML5 przewidziano miejsce na uniwersalny interfejs do obsługi niskopoziomowego 3D w przeglądarkach (patrz: WebGL). Rozważana jest także integracja formatu opartego na x3D z HTML. Chociaż na dzień dzisiejszy specyfikacja HTML5 nie została jeszcze ukończona, niektóre przeglądarki wspierają już zaproponowane rozwiązania i pozwalają wyświetlać trójwymiarową grafikę w oparciu o nowy interfejs. Jak dotąd, są to jednak niestabilne wersje testowe – oficjalne uaktualnienia nie pozwalają na wykorzystanie WebGL. Zanim nowe rozwiązanie się upowszechni i będzie na szeroka skale używane, można odwołać się do innego, popularnego już standardu – Adobe Flash.

Trudno oprzeć się wrażeniu, że Flash jest wszechobecny. Statystyki podawane przez firma Adobe, mówią o penetracji dojrzałego rynku stacjonarnych komputerów zdolnych do połączenia z internetem na poziomie 99% (link) – to wynik wręcz nieprawdopodobny. Bliższe przyjrzenie się metodzie przeprowadzania badan przez Adobe oraz sposobowi doboru parametrów, pozwala odkryć, że statystyki te nie dotyczą urządzeń przenośnych, tzw. smartphone’ów, ani netbooków (link). Natomiast przymiotnik „dojrzały”, w odniesieniu do rynku Europejskiego, oznacza tyle, że pod uwagę wzięte zostały jedynie Niemcy, Francja i Wielka Brytania (link).

Nie jest tajemnica, że Flash Player nie jest obsługiwany na mobilnych urządzeniach firmy Apple, takich jak iPad, czy iPod. W kwietniu 2010 roku Steve Jobs publicznie skrytykował format Flash (link), zarzucając mu, miedzy innymi, że wykorzystuje zbyt dużo zasobów przy odtwarzaniu wideo, a przez to, przyczynia się do szybszego zużycia baterii. Pośród innych powodów wstrzymania wsparcia dla Flasha, Jobs wymienia również, że jest to format zamknięty (własnościowy), przestarzały, pełen błędów oraz, że boryka się z problemami związanymi z bezpieczeństwem. Niektórzy uważają, że prawdziwym powodem działań Apple, jest ochrona dochodów, jakie firma czerpie ze swojego sieciowego sklepu, na którym kupić można muzykę, filmy i programy, gdyż z niektóre z tych dóbr można za darmo (legalnie) korzystać w sieci, właśnie przy pomocy wtyczki Flasha (link). W nowej wersji występuje już akceleracja wyświetlania wideo. Ostatecznie, na dzień dzisiejszy, Adobe Flash został dopuszczony, jako platforma tworzenia oprogramowania, które może być dystrybuowane na urządzenia Apple poprzez App Store (link) – nie jest jednak obsługiwany jako wtyczka w przeglądarce internetowej.

Jakkolwiek nie rozwinie się sytuacja z Apple – być może nowa wersja będzie już obsługiwana na ich urządzeniach przenośnych – Flash wciąż obecny jest na ogromnej liczbie komputerów, wyprzedzając Java, QuickTime i SilverLight (link). Można zatem z powodzeniem zakładać, że treść wykonana w tej technologii dotrze do osoby oglądającej stronę internetowa. Nie będzie ona zmuszona instalować pluginu tylko po to, aby obejrzeć animacje 3D – z dużym prawdopodobieństwem wtyczka jest już zainstalowana. Naturalnie, jest to nieoceniona zaleta i jedna z niewielu, jeśli chodzi o grafikę trójwymiarowa – gdyż Flash jako format pomyślany do tworzenia wektorowych animacji 2D, w obecnej wersji, obsługuje 3D w bardzo ograniczonym zakresie.

Zaangażowanie się komercyjnych firm, które są w stanie zainwestować środki finansowe w stworzenie zawartości (ang. content) na daną platformę, daje dwie podstawowe korzyści. Po pierwsze powstaje coś zazwyczaj ciekawego, co ludzie chcą oglądać i dla czego są w stanie ponieść trud instalacji wtyczki na swoim komputerze. A po wtóre, rodzi się rzesza autorów, którzy specjalizują się w danej technologii (także dlatego, że wiedzą, iż będą za to wynagradzani). Tym tropem dochodzimy do sedna tego podrozdziału: jeśli autor stworzy treść na tyle dobrą, że użytkownicy są chętni za nią zapłacić, to prawdopodobnie będzie chciał ją zabezpieczyć – zarówno przed użytkownikami mniej skorymi do zapłaty, jak i przed innymi twórcami, którzy mogliby przywłaszczyć sobie pewne elementy jego dzieła.

Często zatem zdarza się, że firmy wybierają takie oprogramowanie, którego podstawową formą dystrybucji jest skompilowany plik wynikowy (jak na przykład plik swf w przypadku Adobe Flash), unikają natomiast rozwiązań, które dostarczane są pod postacią tekstowego kodu źródłowego (na przykład WebGL lub VRML). Naturalnie, żaden sposób nie zapewnia stuprocentowej ochrony, jednak kod maszynowy jest dużo trudniejszy do rozpracowania, podczas gdy w drugim przypadku jak na dłoni widać od razu wszystkie zastosowane rozwiązania. Jest na to rada w postaci programów szyfrujących kod źródłowy (ang. obfuscators lub scramblers), mogą one jednak obniżać wydajność aplikacji.

Jakiekolwiek nie byłyby to powody tej niechęci, faktem jest, że wysoka penetracja rynku jest niezaprzeczalnym atutem danego rozwiązania. Tak spektakularna popularność pluginu jak w przypadku Flasha jest zjawiskiem prawdopodobnie niepowtarzalnym (o czym świadczy chociażby średni sukces wtyczki Apple Quicktime). Idealnym rozwiązaniem byłaby zatem natywna dostępność oprogramowania w przeglądarce i dlatego duże nadzieje odnośnie Web3D pokładane są w technologii WebGL. Tutaj jednak na przeszkodzie staje firma Microsoft i jej dotychczasowe zapewnienia, że standard ten nie będzie obsługiwany przez przeglądarkę Microsoft Internet Explorer (patrz rozdział o WebGL). Kolejna odsłona „wojen przeglądarkowych” może skutecznie utrudnić sukces WebGL, podobnie jak poprzednia stała się gwoździem do trumny VRMLa.

Z drugiej strony, Adobe Flash nie jest obsługiwany przez urządzenia mobilne firmy Apple, co również ogranicza jego zasięg i odcina twórców od szczególnie dochodowego rynku aplikacji mobilnych. Jak dotąd, walka na rynku trwa, a wygrają ją prawdopodobnie rozwiązania, które będą w stanie dostarczyć treści jednocześnie na różne platformy (podobnie jak w tej chwili dzieje się z programami, które mogą jednocześnie współpracować ze sterownikami OpenGL lub Direct3D).

W witrynie zawarto informacje czym jest trójwymiarowa grafika oraz nakreślono podstaw niezbędnych do rozumienia sposobu jej generowania. Zaprezentowano język VRML, na podstawie którego prześledzono historię grafiki 3D oraz przeplatającej się z nią rzeczywistości wirtualnej. Wspomniano o martwych już dziś rozwiązaniach firm Adobe oraz Microsoft, które jednakowoż stanowią podwaliny sukcesu późniejszych projektów tych firm, a także są dobrą ilustracją na to, jak trudna to dziedzina. Dużo uwagi poświęcono technologii Java, która chociaż jest już dziś stabilna i wydajna, to nie może uwolnić się od złej sławy jaką obarczyły ją pierwsze wersje implementacji. Przedstawiono dotychczasową wersję Adobe Flasha, a także różne pluginy, między którymi znalazło się wiele silników do gier. Na końcu podsumowano wszystkie rozwiązania, umieszczając je w kontekście nadziei i trudności, z jakimi styka się Web3D.

Ze względu na mnogość rozwiązań i ich zróżnicowanie, wybór technologii wyświetlania grafiki trójwymiarowej na stronę internetową nie jest oczywisty. Niniejszy serwis powstała właśnie w celu ułatwienia tego zadania, a przynajmniej wskazania obszarów na które należy zwrócić uwagę. Z biegiem czasu, podejście twórców narzędzi do sposobu wykorzystania grafiki 3D uległo znacznej zmianie. Na samym początku trzeciego wymiaru w przeglądarkach, zakładano, że będzie to bogatszy, wygodniejszy i wizualnie atrakcyjny interfejs służący do obsługi wirtualnych światów. Bardzo ambitne plany odnośnie języka VRML nie zostały nigdy do końca zrealizowane, a cała historia standardu pokazuje wiele problemów z którymi do dziś styka się środowisko autorów interaktywnych, trójwymiarowych obrazów.

VRML dawał bardzo obszerny zestaw narzędzi i rozwiązań, które pozwalały w prosty sposób stworzyć wirtualny świat, ale narzucał też sztywne ramy, w granicach których należy się poruszać. Każda próba wykroczenia poza nie, skazana była na porażkę. Jednocześnie, w kolejnych wersjach standardu, starano się umieścić coraz więcej funkcji, komplikując tym samym i tak już nie łatwą implementację. Nie sposób wymyślić wszystkich możliwych zastosowań oprogramowania, jak również nie można programiście narzucać „jedynej słusznej” wizji. Z drugiej strony, zrozumiałym jest, że stworzenie silnika, który można w dowolny sposób modyfikować, może doprowadzić do tego, że każda aplikacja różni się od drugiej tak znacznie, że w efekcie trudno mówić o jakimkolwiek standardzie!

Dzisiejsze rozwiązania podchodzą w inny sposób do całego problemu. Nowoczesne technologie, takie jak WebGL lub Adobe Flash 11, skupiają się jedynie na tym, aby wygenerować grafikę o jak najlepszej jakości, w możliwie najkrótszym czasie. Stają się najniższą warstwą – interfejsem umożliwiającym „rysowanie” – podczas gdy ciężar logiki aplikacji i pozostałych niezbędnych jej składowych przerzucają na zewnętrzne oprogramowanie. Rozwarstwienie takie, nieobce w świecie informatyki, pozwala na dużą elastyczność, a także łatwiejszą kontrolę nad kodem źródłowym. Połączone aplikacje, z których każda wyspecjalizowana jest w jednej dziedzinie, wydają się być lepszym rozwiązaniem, niż jeden wszechstronny program. W każdym razie, jest to korzystne dla ogólnego rozwoju, szczególnie jeśli weźmie się pod uwagę model oprogramowania otwartego.