三維流媒體技術的發展及其對媒體傳播的影響

秦愛紅 潘瑞芳

隨著網絡技術、通訊技術、多媒體技術的迅猛發展，互聯網中媒體傳輸方式也在不斷進化，逐漸向三維空間發展，但網絡速度和需要傳輸的三維數據量的矛盾制約了三維數據在互聯網上的廣泛應用。針對該問題，三維流媒體技術應運而生。

三維流媒體支持網頁中的實時渲染動畫，具有很強的交互性特點，依靠其無可比擬的優勢，正在成為傳統媒體的一個有力補充，將在我們的生活中發揮越來越重大的作用。隨著該技術的不斷發展，現代媒體受其影響也越來越大，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、互聯網中媒體傳輸方式的演化

近幾年，互聯網技術在逐漸進步，其上的媒體形式已由原來的文字和二維圖片等傳統媒體，逐漸演化為視頻、音頻和flash動畫等多種媒體形式。最初，音頻、視頻借鑒了傳統媒體的下載(download)方式(參見圖1)，即：只有用戶把所需要的服務器端的媒體全部下載到本地機器后，才能開始播放和觀看。但面對越來越龐大的媒體數據、有限的帶寬和擁擠的撥號網絡，傳統媒體傳輸方式顯得力不存心。

為了解決傳統傳播方式傳輸音、視頻的弊端，出現了二維流式(streaming)傳輸方式(參見圖2)。該傳輸力。式使媒體在互聯網上能夠以實時的、無需下載等待的方式進行播放。其關鍵技術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。與傳統的媒體文件相比，二維流媒體具有以下優點：(1)啟動延時大幅度地縮短；(2)對系統緩存容量的需求大大降低；(3)流式傳輸的實現有特定的實時傳輸協議。

當前，二維流媒體傳輸方式在音、視頻的傳輸中已經被廣泛采用，相比之下，支持三維媒體網絡傳輸和訪問的技術剛剛起步，雖然三維媒體可以給用戶帶來二維流媒體完全不同的真實感和交互性體驗，但是包含三維模型和三維場景在內的三維媒體的數據量更加龐大，使得在當前有限的網絡帶寬下傳輸三維媒體變得更加困難，網絡速度和需要傳輸三維媒體數據量成為三維媒體傳輸的主要矛盾。為了解決這一矛盾，產生了如下i種技術：

一種常用的技術為：用仿三維的二維技術代替真正的了維。比較典型的有E都市、城市圈、城市獵人等網站。該類技術通過對一張大的圖片的平移和縮放來實現仿三維效果，但是由于沒有空間概念，無法實現多角度瀏覽，更無法達到人機交互式漫游。

另外一種常用的技術為：360度全景圖技術。它通過在某個固定位置架設相機，并將不同方向的圖片進行拼接，實現了定點環視的視覺效果，但該技術也無法實現人機交互式漫游。

近幾年，又出現了三維流媒體技術或三維虛擬網頁技術，該技術以虛擬現實技術為基礎。三維流媒體網頁中的影音、動畫是實時渲染的，具有交互性特點，瀏覽者可以和互聯網中的三維場景進行交互，直接解決了傳統媒體和二維流媒體等表述網絡內容的無交互的問題。該技術通過獨有的壓縮技術和三維數據流式傳輸的方法，使網絡世界變成一個景景相連的“立體世界”。圖3為二維流式傳輸方法。

二、三維流媒體技術的發展概況

三維流媒體技術實際上是虛擬現實技術在網絡中的應用：所謂虛擬現實(Virtual reality)技術，可以理解為對人們的身體行動做出反應并轉變空間位置的感應器系統，是一種模擬我們對身體、事物與空間的視覺投射的裝置。通過這些裝置，人們可以和電子科技所創造的虛擬環境進行互動，使人置身于一種科技的“現實”中。

三維流媒體技術最早可追朔到20世紀90年代初期出現的虛擬現實建模語言VRML(Virtual Reality ModelingLanguage)。由于VRML采用幾乎沒有壓縮的腳本代碼，龐大的數據量遠遠超出了通常互連網的傳輸能力，使VRML并沒有得到預期的推廣運用。

1998年VRML組織制訂了新標準Extensible 3D(X3D)，?該標準整合正在發展的XML、JAVA、流技術等先進技術。包括了更強大、更高效的三維計算能力、渲染質量和傳輸速度，基于該標準涌現出了一批成果。其中，Viewpoint~和Cult3D。繪制質量較高的產品，但是對于非常復雜的大模型和場景，無法滿足速度的要求。shockwave3D'n支持次細分表面，可以根據客戶端機器性能自動增減模型精度，速度快，但其繪制質量遠差于Viewpoint、Cult3D。

上海創圖網絡科技發展有限公司開發的VGSl系統，與三維網絡游戲的核心技術類似，但又有所不同。在三維網絡游戲技術的基礎上增加了壓縮和網絡流式傳輸的功能，通過將三維數據大比例壓縮后存儲，采用三維流式數據傳輸的方法與網絡瀏覽器掛接，用戶在網上瀏覽VGS三維應用時。VGS后臺引擎不斷下載數據，用于滿足用戶對數據操作的各種需要。與前述若干技術相比，VGS在運算速度、文件壓縮比、以及網絡性能上都具有一定的優勢。

中視典VR-Platform(VRP)n虛擬現實制作平臺也是一個廣泛使用的三維媒體網絡支持平臺。由于VRP運用了游戲中的各種優化算法。這種優化引擎使其在高端和低端的PC上均能運行，對硬件沒有過多的限制。它也注重了渲染時對光影效果的高度真實的顯示效果，并且增加了自然景物表現能力，方便用戶采用VRP平臺定制自己的虛擬場景。另外，VRP具有多通道處理能力。可以更好的實現多臺主機的幀同步互聯。降低大數據量對網絡帶寬的需求。VRP除了VRP-IE三維網絡平臺，虛擬現實編輯器、數字城市平臺等三維媒體阿絡支持部件外，還具有物理系統和二次開發工具包，供用戶開發自主的虛擬現實產品。

三、三維流媒體技術對媒體傳播的影響

隨著三維流媒體技術的發展，現代媒體受其影響也日益顯著。三維流媒體現已逐漸應用于廣告、教育、旅游等各個領域。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，三維流媒體技術具有二維流媒體不可比擬的優勢。它為受眾提供了一個網絡虛擬交互漫游平臺，可以全方位地觀看一個物體。將過去網絡媒體只能被選擇瀏覽的無交互傳播方式，變為受眾可以參與的交互傳播方式=例如，可以更好的實現網上看房、網上看車(參見圖4)，通過互動操作、演示產品的功能和使用操作，讓受眾可以從各個角度逼真的看到產品的

每個細節，充分利用互連網高速迅捷的傳播優勢來全方位的展示產品。通過這種虛擬的交互方式，受眾以一個完全個性化的方式獲得自己想要的個性化信息，而不拘泥于被動地接受來自網絡的各種信息，通過在視覺上對受眾產生更強烈的沖擊力，使他們在媒體傳播占有主動權，很大程度的提高了受眾的需求，反過來，受眾的需求對媒體也產生了更為直接的影響。

其次，三維流媒體技術改變了媒體的盈利模式，將網站熱衷于炒作概念，變為以網絡內容服務市場為主，下面以廣告、教育、旅游三個方面為例進行闡述。

(1)網絡廣告作為網站營銷的最主要形式之一，于網絡

經濟的泡沫破滅之后，正處在舉步維艱、急需變革的境況。當前，網絡廣告的廣告主層面復雜，許多網絡廣告的內容客觀存在著虛假和違規的情況，因在購買前用戶無法全方位了解和試用產品，往往在網絡上買不到稱心的商品：為了使網絡廣告走出網境，必須建立有效的盈利模式：三維流媒體技術使廣告更加有效和價廉，而且真正體現了最新消費者消費過程的“AISAS”法則，即Attention(注意)、Interest(興趣)、Search(搜集)、Action(行動)和Share(分享)，實現了“體驗比告知更重要，接觸比曝光更有效。”基于AISAS”法則，一方面解決了廣告內容的虛假現象，另一方面可以根據更細微的個人差別將顧客進行分類，分別傳遞不同的廣告信息(參見圖5)，具有較好的選擇性、針對性，使廣告更加有效和價廉。另外，三維流媒體技術的虛擬現實技術特有的交互性和沉浸感，克服了電視媒體、報紙雜志媒體等廣告媒體具有的局限性。

(2)一直以來，教育類網站通過提供在線遠程教育和教考資源作為其主要盈利療式，當前，可以利用三維流媒體技術為教育類剛站開拓更多、更有效的盈利模式通過提供傳統教育和網絡教育的無法比擬的多維度信息的虛擬學習和培訓環境，可以獲得類似網絡游戲網站的收益比如：當三維流媒體技術在應用于各種字然和人為災害的了解，感知和預防時，它具有其它媒體不可替代的身臨萁境的感覺，用戶可以采用類似參與網絡游戲的方式學習和體會地震、火警、臺風、化學傷害中危害及逃生知識，更有效的掌握各種災難中必備的逃生措施(參見圖6)：生動和不受時空限制的特性，使它可以廣泛應用于虛擬科學實驗室、立體觀念、圭態教育、特殊教育、仿真實驗、專業領域的訓練中，為參與者提供前所未有的學習新途徑

(3)虛擬現實技術使三維流媒體技術可以有效的應用于旅游，一方面為旅游景點提供宣傳推廣的渠道，另一方面也為大眾實現“不花錢，不出門，游世界”的夢想，讓游客通過對虛擬現實技術創造出來的似真似幻的實境中漫游和互動，直觀快捷的享受各種旅游信息服務比如：通過該技術可以虛擬游覽現實存在的博物館，還可以虛擬游覽已經湮滅了的建筑及尚未發掘的陵墓等將博物館的場館、文物逼真地展示在受眾面前，從而產生身臨其境的感觀沖擊，體驗到博物館豐富的典藏和渾厚的歷史內涵(參見圖7、圖8)

總之，三維流媒體技術作為媒體的一種新的傳播方法，正在成為傳統媒體的一個有力補充，依靠其無可比擬的優勢，將在我們的生活中發揮越來越重大的作用

四、媒體傳播對三維流媒體技術發展的需求

作為一種新興的技術，三維流媒體技術對媒體傳播起到了重要的推進作用反過來講，媒體傳播的多樣性又對三維流媒體技術提出了更多的要求，即該技術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和三維媒體格式各不相同，缺乏統一標準。各種技術的持有者和軟件廠商各自為政，導致這一技術發展受到限制。當用戶訪問某一的三維媒體網站時，需要先安裝其對應的插件，才能訪問使用不同技術的站點，這極大的限制了一維流媒體技術的應用，因此，需要盡快制定力便共享的標準。

其次，包括cdma2000、GPRS、UMTS等提供較高分組帶寬的無線網絡受到用戶的廣泛歡迎，具有廣闊的市場，但三維流媒體技術如何擴展到無線網絡中是一個值得研究的課題。當前，三維媒體在無線網絡方面的研究還處于萌芽狀態。由于三維媒體比其它媒體格式復雜，其數據形式變化多端、數據量很大，造成了無線網絡較難直接支持三維流媒體的現狀。為了實現三維流媒體在無線網絡上與視頻、音頻、動畫等媒體一體化的移動多媒體平臺，需要在網絡體系結構、網絡安全問題、網絡傳輸方法等多方面展開研究。主要有兩方面的問題，一是，因為無線網絡中的移動用戶在同一地點的不同時間或在同一時間的不同地點所能使用的網絡帶寬會有很大的不同，所以用統一帶寬速率壓縮的內容無法滿足不同用戶的實時播放需求。既三維流媒體應該根據用戶的實際使用狀況，提供可變動態速率控制方法，使編碼一次即可適用多種帶寬。二是，由于無線網絡的負載量、擁塞量、網絡狀況變化大，直接影響網絡的穩定性，所以當把一維流媒體遷移到無線網絡時，需要提供強大的糾錯技術，防止無線網絡丟包后影響其上的三維媒體的正常使用，只有攻克了上述關鍵技術問題，才能使三維流媒體走上更快的發展軌道。