АННОТАЦИЯ 2
ОПРЕДЕЛЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
АНАЛИЗ ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ 8
КРАТКИЙ ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ WEBGL, ЕЕ ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ 12
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ, ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ПОДХОДОВ К ИХ РЕШЕНИЮ 18
АКТУАЛЬНОСТЬ И ПРИКЛАДНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РЕШАЕМЫХ В РАБОТЕ ЗАДАЧ 21
РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ ДЛЯ ПОИСКА ФРЕЙМВОРКА, ИССЛЕДОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ НА РЫНКЕ РЕШЕНИЙ НА ПРЕДМЕТ УДОВЛЕТВОРЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫМ КРИТЕРИЯМ 24
ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ. РАЗРАБОТКА ВЕБ-ИНСТАЛЛЯЦИИ «ТРЕХМЕРНАЯ КАРТА МИРА» 31
ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ. РАЗРАБОТКА ВЕБ-ИНСТАЛЛЯЦИИ «КОРЕЛА WEB» 39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46
Актуальность исследования технологий для разработки трехмерных интерактивных ресурсов обусловлена тем фактом, что привычный нам Интернет уже давно перестал быть исключительно источником текстовой информации - все больше на страницах крупнейших сайтов появляются различные элементы мультимедиа: видео, анимация, музыка, в том числе и трехмерная графика, которая используется в веб-среде в таких задачах, как визуализация какой-либо информации (зачастую научной), обучающие и развлекательные браузерные игры, анимированные логотипы, сложные пространственные интерфейсы и многих других. К объектам исследования на нашей кафедре трехмерная графика относится непосредственно: спектр проанализированных технологий можно использовать в создании таких проектов, как демонстрация портфолио трехмерных моделей в режиме реального времени, исторические реконструкции архитектурных и прочих памятников, встраивание отдельных элементов трехмерности в дизайн веб сайтов и т. д. Но из-за недостатка документации и каких-либо проверенных и устовшихся решений в данной области, с самого начала создания таких проектов встает множество вопросов:
• Как грамотно и по возможности быстро экспортировать имеющиеся трехмерные модели и анимацию в веб-среду?
• Как перейти от манипулирования координатами отдельных вершин объектов к манипулированию целыми объектами?
• Как реализовать взаимодействие импортированных трехмерных объектов с DOM элементами существующего веб-ресурса?
• Каким образом возможно оптимизировать сложную, нагруженную графическую сцену для ее полноценной работы в веб-браузере?
Именно необходимость и важность найти обоснованные ответы на данные (и некоторые другие) вопросы и побудили начать исследование по указанной теме - потому как богатство открывающихся возможностей после преодоления препятствий из подобных вопросов поистине безгранично. С каждым днем веб-среда становится все более насыщенной в плане технологий, и трехмерная графика в этом плане - очередной шаг вперед, позволяющий пользователям просматривать приложения, использующие сложные графические вычисления без предварительных установок, настроек - как в начале 90-х годов XX века можно было читать обычные текстовые веб-странички, «блуждая» по гиперссылкам.
Целями выпускной квалификационной работы были выбраны два аспекта рассматриваемой проблемы: теоретический (исследование современных технологических решений для создания трехмерных интерактивных сцен в веб-среде) и практический (создание на основе полученных результатов двух демонстрационных проектов для задач кафедры).
По причине крайне скудного освещения данной темы в литературных источниках (как печатных, так и сетевых изданий), в работе будет использована информация, собранная с различных разрозненных официальных источников, среди которых - блоги компаний, учавствующих в разработке рассматриваемых технологий, новости с крупнейших и проверенных порталов, таблицы и графики специальных аналитических агенств, занимающихся вопросами IT и веб технологий. В результате проделанного исследования и завершения практической части работы ожидается получить два полноценных проекта, а также ряд решений различных технологических проблем, с нуля разработанных на основе детального анализа поведения применяемых программных продуктов.
В заключении хотелось бы упомянуть, что все поставленные в начале выпускной квалификационной работы задачи были успешно выполнены, а именно:
• Проанализированы современные технологии для реализации трудоемких графических задач в веб-среде.
• Выработаны критерии для поиска необходимого для проектов фреймворка, осуществлено исследование наиболее современных решений, сделан выбор на основе сравнительной таблицы характеристик.
• Созданы веб-инсталляции "Трехмерная карта мира" для проекта гуманитарной направленности "Наглядная история" и "Корела Web" для проекта трехмерной виртуальной реконструкции крепости Корела.
• Проведена оптимизация графической структуры проектов для улучшения скорости их работы в веб-браузерах, осуществлено тестирование.
В результате работы были разработаны следующие технологические решения и алгоритмы:
• Интеграция WebGL-проекта с элементами DOM существующего сайта
• Фрагментный шейдер на языке GLSL для выделенных объектов сцены
• Критерии для оптимизации тяжелых, графически нагруженных проектов
• Различные скрипты, написанные на языке JavaScript, среди которых скрипты настроек поведения камеры, изменения свойств объектов и т. д.
Обе цели были достигнуты - результаты проведенного исследования были успешно проверены при реализации двух практических проектов.
