X3D

X3D (ang. eXtensible 3D) – wolny od tantiem standard ISO/IEC służący do deklaratywnej reprezentacji komputerowej grafiki 3D. Wsparcie skryptowych formatów plików obejmuje XML, ClassicVRML, Compressed Binary Encoding (CBE) i podstawowe kodowanie JSON. X3D został następcą Virtual Reality Modeling Language (VRML) w roku 2001. X3D wprowadza rozszerzenia do VRML (np. CAD, Geospatial, GeoVRML, Humanoid animation, NURBS itp.), zdolność do kodowania sceny zarówno w składni XML, jak i w składni analogicznej do składni programu Open Inventor używanej w VRML97, lub też w formatowaniu binarnym, a także rozszerzone interfejsy programowania aplikacji (API).

Rozszerzenie X3D wspiera wielostopniowy i wieloteksturowy rendering, ono także obsługuje cieniowanie w oparciu o mapy świetlne i mapy normalnych. Począwszy od 2010 X3D zaczął wspierać odroczone architektury renderingu. Obecnie X3D może importować SSAO, CSM i Realtime Environment Reflection/Lighting, ale nie musi troszczyć się bardzo o liczbę wielokątów. Użytkownik może również używać optymalizacji w tym BSP/QuadTree/OctTree lub redukcji trójkątów w scenie X3D.

X3D może współdziałać z innymi standardami Open Source, w tym XML, DOM i XPath. Użytkownik może łatwo rozwijać narzędzia treści takie jak eksporter i edytor, te narzędzia 3D czynią tworzenia treści i optymalizację łatwymi zadaniami.

Standaryzacja

X3D definiuje szereg profili (zestawów komponentów) dla różnych poziomów obsługi, takich jak X3D Core, X3D Interchange, X3D Interactive, X3D CADInterchange, X3D Immersive, X3D Geospatial i X3D Full. Producenci przeglądarek mogą zdefiniować własne rozszerzenia komponentów przed zgłoszeniem ich do standaryzacji przez Konsorcjum Web3D. Formalna recenzja i akceptacja jest wtedy dokonywana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO).

Współpraca i porozumienia o współpracy są także na miejscu pomiędzy Web3D Consortium i World Wide Web Consortium (W3C), Open Geospatial Consortium (OGC), Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) i Khronos Group.

Podzbiorem X3D jest XMT-A, wariant XMT zdefiniowany w MPEG-4 Część 11. Został on skonstruowany w celu ustanowienia połączenia między X3D i treścią 3D w MPEG-4 (BIFS)

Abstrakcyjna specyfikacja dla X3D (ISO/IEC 19775) została po raz pierwszy zatwierdzona przez ISO w 2004 roku. Kodowania XML i ClassicVRML dla X3D (ISO/IEC 19776) zostały po raz pierwszy zatwierdzone w 2005 roku. Powyższe zagadnienia są omówione na stronie X3D FAQ – „What is the status of the X3D specification?”.

Aplikacje

Istnieje szereg aplikacji, z których większość z nich jest programami o otwartym kodzie źródłowym, które natywnie przetwarzają i interpretują pliki X3D, w tym edytor grafiki 3D i animacji Blender i klient świata wirtualnego Project Wonderland Sun Microsystems. Applet X3D jest oprogramowaniem, które działa w przeglądarce internetowej i wyświetla zawartość w 3D używając technologii grafiki 3D OpenGL do wyświetlania treści X3D w kilku różnych przeglądarkach (IE, Safari, Firefox) poprzez kilka różnych systemów operacyjnych (Windows, Mac OS X, Linux). Jednak zastosowanie X3D nie zyskało szerszej popularności jaką mają inne, bardziej popularne i własnościowe aplikacje programowe, takie jak Second Life.

W dekadzie 2000, wiele firm takich jak Bitmanagement udoskonaliło poziom jakości efektów wirtualnych w X3D do poziomu jakości DirectX 9.0c, chociaż za cenę używania własnościowych rozwiązań. Wszystkie główne cechy w tym modelowanie gry są już od dawna gotowe. Zaliczają się do nich wielościeżkowe renderowanie z niskopoziomowymi ustawieniami Bufor Z, BlendOp, AlphaOp, Stencil, Multiteksturowanie, Cieniowanie ze wsparciem dla HLSL oraz GLSL, Renderowanie do tekstur w czasie rzeczywistym, wsparcie dla Multi Render Target (MRT) i postprocesingu. Wiele dem pokazuje że X3D od dawna wspiera mapy świetlne, mapowanie normalnych, SSAO, CSM oraz odbicia środowiskowe w czasie rzeczywistym, wraz z innymi efektami wirtualnymi.

Walcząc o stanie się standardem 3D dla sieci internetowej, X3D jest zaprojektowany jako standard nadający się do zintegrowania ze stronami HTML 5, na tej samej zasadzie jak będące z nimi zintegrowane inne standardy XML, takie jak już tam zaimplementowane MathML i SVG. X3DOM jest proponowanym modelem składni i jego implementacja jako biblioteka skryptowa która pokazuje jak ta integracja może być osiągnięta bez wtyczki przeglądarkowej, używa tylko WebGL i JavaScript.

Przykład

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE X3D PUBLIC "ISO//Web3D//DTD X3D 3.2//EN"
  "http://www.web3d.org/specifications/x3d-3.2.dtd">

<X3D profile="Interchange" version="3.2"
     xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
     xsd:noNamespaceSchemaLocation="http://www.web3d.org/specifications/x3d-3.2.xsd">
<Scene>
  <Shape>
    <IndexedFaceSet coordIndex="0 1 2">
      <Coordinate point="0 0 0 1 0 0 0.5 1 0"/>
    </IndexedFaceSet>
  </Shape>
</Scene>
</X3D>

Reprezentacja VRML jest taka sama jak powyższy przykład, z wyjątkiem zmiany linii wersji na treść odzwierciedlającą profil X3D (#X3D V3.2 utf8).

Dla formatów binarnego i JSON, do obejrzenia jest lista narzędzi.

Zobacz też

• Flux, darmowy edytor/przeglądarka VRML/X3D, obecnie już nie rozwijany
• Konsorcjum Web3D
• Seamless3d, darmowe oprogramowanie modelujące 3D dla Microsoft Windows
• STL, STereoLithography lub Standard Tessellation Language, wspólny dla programów CAD i drukarek 3D
• Web3D
• WebGL
• XML Paper Specification

Linki zewnętrzne

• Oficjalna strona konsorcjum Web3D
• Oficjalna strona standardu X3D
• Specyfikacje X3D, walidacje Schema i DOCTYPE
• Wiki X3D
• Listy zasobów X3D zebrane na www.web3d.org (aplikacje, książki, przykłady, itp).
• X3D w katalogu Open Directory Project
• VRML (Virtual Reality Modeling Language) i X3D
• Extensible 3D XML meets VRML
• Oficjalna strona X3DOM
• Dokumentacja X3DOM