VRML 2.0 - Virtual Reality Modeling Language

Programski jezik za modeliranje virtuelne realnosti

I suvise dobar da bi ga tako lako upropastili. U danasnjem IT svetu, gde mnoga softwerska resenja propadaju i pre nego sto dobiju priliku da zazive, uz toliku kolicinu razocarenja i antireklame svaka druga tehnologija bila bi davno zaboravljena ali Vermail, kako bi trebalo da se izgovara, je danas zivlji nego ikada. VRML, sada X3D, je ISO standard za interaktivnu trodimenzionalnu Web grafiku, planiran sa vizijom da omuguci stvaranje virtuelnih svetova na Web-u i da bude 3D fajl interchange format, pogodan za laku konverziju sa drugim 3D formatima. Radjanje ideje o ovoj tehnologiji poklapa se sa naglim razvojem Interneta pocetkom 90-tih a za istinske tvorce smatraju se Mark Pesce i Tony Parisi. Naravno, od samog starta u procesu stvaranja ucestvovao je veliki broj vrhunskih strucnjaka iz IT oblasti, kako iz sfere biznisa, tako i iz akademskih krugova gde je ogromno interesovanje za VR, kao medij masovne komunikacije, postojalo i pre nego sto su se za tako nesto stekli tehnicki uslovi, pre uspostavljanja www-a. Virtuelna realnost je neraskidivo povezana sa 3D grafikom i predstavljala je predmet istrazivanja, prakticno, od pojave kompjutera, ili tacnije, od trenutka kada su monitor i tastatura zamenili busene kartice kao osnovni interface. Prvi radovi u ovoj oblasti poticu iz 60-tih godina proslog veka i do pojave Interneta puno toga je bilo uradjeno i poznato, medjutim pojava globalne mreze otvorila je sasvim novu dimenziju istrazivanja i mogucnost da se, donekle, sprovedu u delo vizije mnogobrojnih SF autora iz Cyberpunk zanra, Brucea Sterlinga, Filipa Dika, Vilijema Gibsona i drugih. Posebno znacajno mesto medju ovim piscima zauzima Neal Stephenson ciji je roman Snow Crash u VRML zajednici oduvek smatran za neku vrstu Biblije, u tom delu autor predstavlja koncept Metaverse-a, ogromnog virtuelnog sveta u kome, kao jedan njegov mali deo, postoji potpuna replika planete Zemlje u 3D. Autor se u nekim delovima upusta u takve tehnicke detalje da objasnjava kako je nepotrebno iscrtavati poligon koji korisnik ne moze da vidi jer se na taj nacin samo trose kompjuterski resursi, tu je takodje predstavljen koncept Nexusa, neke vrste portala, iz koga je moguce prebaciti se u druge delove Metaverse-a, bavi se gestikulacijama avatara itd. Moze se reci da je ovaj roman sa pocetka 90-tih bio ideja vodilja tvorcima VRML-a.

Prva verzija jezika, VRML 1.0, pojavila se 1995. godine i omogucavala je kreiranje staticnih 3D scena prilagodjenih Web-u, bez mogucnosti za interakciju sa scenom. Bilo je jasno da u tom obliku tehnologija nece moci da zadovolji narastajuce zahteve korisnika Interneta pa je ubrzo upucen poziv svim vecim proizvodjacima softwera i zainteresovanim organizacijama da predloze svoja resenja koja bi posluzila kao osnova daljeg razvoja. Bilo je vise predloga, izmedju ostalih Microsoft je ponudio svoj ActiveVRML, a prihvacen je SilliconGraphics-ov Open Inventor 3D file format i na njemu je baziran postojeci standard. Zvanicna specifikacija VRML 2.0 objavljena je 1997. i otuda se ovaj jezik cesto referencira kao VRML 97, vazno je naglasiti da postojeca specifikacija nije konacna, tehnologija je tako koncipirana da bude lako prosiriva, sposobna da obuhvati svaku inovaciju koja se pojavi kasnije.

VRML 2.0 je drasticno unapredjen u odnosu na prvu verziju, u novom izdanju tehnologija omogucava punu interakciju korisnika sa elementima scene, predvidja SAI (Scene Authoring Interface), built-in interpretere za neke od programskih jezika, obicno Javascript i Java, i takodje, predvidja EAI (External Authoring Interface) cime je otvorena mogucnost da se VRML browser koristi u kombinaciji sa drugim externim aplikacijama, najcesca primena je kombinacija sa Java appletom. Sam programski jezik je nemoguce svrstati u odredjenu kategoriju ali, u nacelu, spada u grupu descriptivnih jezika. Jedna od zamerki, i vrlo cesto opravdanje za relativno malu popularnost u sirim krugovima, je kompleksnost VRML specifikacije koja se grubo može podeliti u dva dela. Jedan opisuje skup Nodova za kreiranje same scene kao što su 3D primitive Box, Sphere, IFS itd, zajedno sa opisom polja (parametara) koja idu uz svaku od njih npr. radius, size itd. U ovaj deo spadaju i nodovi za grupisanje elemenata scene i manipulisanje u prostoru, rotacije, translacije i sl. Zatim grupa nodova koji opisuju razlicite senzore za interakciju sa korisnikom, Proximity, Touch, Time i drugi. I grupa specijalnih nodova Viewpoint, Background, NavigationInfo itd. Drugi deo specifikacije obradjuje dinamicku modifikaciju/kreiranje virtuelnog sveta, precizirajuci funkcije VRML browsera dostupne ugradjenim interpreterima kojima se promene na sceni mogu inicirati iz same scene, ili sa Web stranice, kao i interface VRML browsera dostupan externim aplikacijama (EAI) cime je omoguceno da se VRML browser tretira kao COM kontrola u okviru neke druge aplikacije. Sam programski jezik je strogo tipiziran i key senzitivan, nije objektno orijentisan ali postoji mogucnost da se iz njega izvede jedan OO model, nekoliko takvih projekata dostupno je na Web-u, uglavnom u C++. Medjutim, programeri i dizajneri mogu bez problema u radu da koriste OO paradigmu, tj. da rade sa built-in i korisnicki definisanim objektima samo na osnovu njihove deklaracije, bez potrebe da ulaze u definiciju, to se narocito odnosi na rad sa prototipovima. Jedna od najvecih prednosti ove tehnologije u odnosu na konkurentske je ugradjen PROTOTYPE mehanizam, to je mehanizam koji omogucava da se upotrebom postojecih elemenata jezika kreiraju novi, korisnicki nodovi, koje browser tretira na isti nacin kao i built-in tipove. Pretpostavljalo se, nazalost neosnovano, da ce taj mehanizam dovesti do stvaranja biblioteka gotovih objekata dostupnih na mrezi cime bi se ubrzao razvoj alata visokog nivoa i omogucilo autorima da kreiraju slozene svetove koriscenjem gotovih elementa. Ova ideja je donekle zazivela samo kada su u pitanju avatari, kojih ima na hiljade, medjutim biblioteke drugih tipova objekata prakticno da i ne postoje, barem ne javno dostupne.

Tu dolazimo do jos jedne slabe tacke. Autorskih prava. Code napisan u VRML-u, uz manje ili vece komplikacije, uvek je otvoren onome ko hoce da ga pogleda. To je problem sa otvorenim standardom koji kod velikih firmi izaziva mnogo podozrenja prema ovoj tehnologiji. Iole kompleksniji virtuelni svet zahtevao bi znacajna finansijska sredstva a nemogucnost da se napisani code adekvatno zastiti automatski sprecava ulazak u takav projekat. Sa druge strane, nekomercijalnim organizacijama kao sto su naucni instituti, razne drzavne ustanove i pre svih vojska, nije u interesu da svoje dugorocne projekte baziraju na tehnologijama koje su u vlasnistvu odredjene kompanije koliko god ona bila jaka. Najsveziji primer koliko bi takva politika bila pogubna je Atmosphere, Adobe-ov pandan VRML-u, posle nekoliko godina razvoja Adobe je krajem prosle godine objavio da prestaje sa podrskom toj tehnologiji i svi koji su se za nju vezali ostali su bez buducnosti. Tako nesto ne moze se dogoditi sa ISO standardom.

Naravno, oni pravi problemi su na tehnickoj strani. Procesorska snaga i sirina bandwith-a spadaju u trivijalne prepreke i donekle su vec prevazidjeni, pravi izazovi su malo dublje. Izgradnja nekog velikog virtuelnog sveta podrazumeva ogroman broj objekata cije se stanje neprekidno menja i koji moraju razmenjivati informacije o svom stanju kako medjusobno tako i sa samim svetom. Ocigledno da jednim takvim sistemom ne moze manipulisati covek vec je neophodno razviti odgovarajuca software-ska sredstva, pametne baze podataka ili nesto slicno i to bi se moralo raditi paralelno sa sistematizacijom interface-a kod samih objekata koji cine svet. Pored ovoga ogroman problem predstavljaju i mrezni protokoli, virtuelnoj realnosti treba Peer to Peer mrezna arhitektura a ne client-server. Kod P2P mreze svaki nod nakacen na mrezu dodaje svoje resurse sistemu i cini ga jacim, dok kod client-server arhitekture svaki client nakacen na server prakticno cini sistem slabijim. Osim toga kod samog protoka informacija server je u svakom pogledu suvisan korak. Kada se uzme u obzir zahtev da jedan takav sistem mora da bude multiplatformski, da omoguci pristup sistemu razlicitim hardwerskim uredjajima, od radnih stanica do mobilnog telefona, koji rade pod razlicitim operativnim sistemima i aplikacijama, postaje jasno koliko je razvoj potrebnih protokola slozen poduhvat. Ovim se moze objasniti cinjenica da se na osnovu onoga sto je danas moguce videti na Internetu, kada je VRML u pitanju, nikako ne moze donositi zakljucak o njegovim potencijalima, jednostavno, VRML je naisao na probleme cija se resenja ne mogu traziti u okviru njega samog. Oni ce stajati i pred svakom drugom tehnologijom tog tipa i ne mogu se resiti promenom imena tehnologije a pogotovo ne suzavanjem njenih mogucnosti i ciljeva da bi se izbeglo ono sto je tesko resivo.

VRML 200X ili nesto drugo, X3D. Krajem proslog veka, paralelno sa raspadom trece Jugoslavije, na Internetu se dogadjao dotcom crash, prvi talas gubitaka i razocarenja izasao je iz narastajuceg cyber okeana i pokazao da su mnoge nade bile neosnovane. Otreznjenje nije mimoislo ni 3D industriju. Web 3d standard je stvaran u atmosferi opste euforije, koja je pratila bujanje www-a, i u nemogucnosti da se unapred sagledaju problemi koji ce se pojaviti mnoga ocekivanja zasnivana su na pukoj masti. Cak i u IT krugovima, a pogotovu u siroj javnosti, bila je stvorena slika da je pitanje dana kada cemo na Internetu imati beskonacno velike virtuelne svetove, do tada nevidjene igre i mogucnost da podacima na mrezi pristupamo kao u SF romanima. Prvi Web3d standard je ustanovljen, 1997. je prosla, Internet je rastao i jacao a u 3D se nije dogodilo nista spektakularno. Zaslepljeni vizijama i nesagledivim mogucnostima novih tehnologija ljudi su propustili da vide ocigledno, sve sto vredi mora da se plati. A tesko je naplatiti projekte po sistemu moze da bude ali ne mora da znaci, ili ne znamo kada, a ozbiljni projekti vezani za VR su bas tog tipa. Velike kompanije nece ulagati novac ukoliko dobit nije sigurna, ubrzo posle usvajanja Open Inventor formata kao osnove za razvoj VRML-a Microsoft se povlaci iz Web3D zajednice prethodno otkupivsi Intervista Software i njihov VRML browser WorldView, bez namere da ga dalje razvija, i nastavlja sledecih nekoliko godina da ga isporucuje uz svoj operativni sistem bez obzira sto je bio zastareo vec u vreme donosenja standarda. Nesto kasnije iz igre izlazi i SiliconGraphics ostavljajuci za sobom gomilu malih kompanija da tonu, propada CosmoSoftware...par godina kasnije odlazi i poslednji veliki igrac, Sony. Morajuci da se pravdaju zbog izneverenih ocekivanja mnogi krivicu za neuspeh svaljuju na VRML, stampa je prepuna tekstova tipa "Mrtva tehnologija" ili "I suvise komplikovan da bi bio od koristi" i "da li nam uopste treba 3d na Web-u", narocito u Americi, prvi su ga sahranili oni koji su ga stvorili, normalno. Medjutim, bas u doba najzesce antireklame cveta najveca online zajednica bazirana na VRML-u u njegovoj kratkoj istoriji, pocetkom 21. veka Cybertown, firme Blaxxun Interactive, broji preko 600000 registrovanih gradjana, pokazujuci da interesovanje postoji i da jedna takva zajednica moze da funkcionise. Za to vreme Web3d konzorcijum nastavlja sa radom na doradi i daljem razvoju specifikacije koja nosi radni naziv VRML 200X, buduci da se ocekivalo da sledeca revizija izadje posle 2000. godine. Medjutim, umesto da se snage usmere na konkretne probleme koji su isplivali, u nekim delovima specifikacija je ostala nedorecena ili dvosmislena sto je proizvodjace browsera dovelo u situaciju da traze resenja po svom nahodjenju i da tako odstupaju od standarda jer u tom delu nije definisan, da bi se uhvatio korak sa opstom XML-izacijom na Web-u, glavni posao postaje razrada XML sintakse za VRML a sama tehnologija se sve cesce referencira kao X3D. Vrednost XML-a nije sporna kao ni ogromna kolicina rada koja je ulozena u tom pravcu od strane konzorcijuma. XML je omogucio profilizaciju jezika, njegovo deljenje u vise podskupova po nivou kompleksnosti, tako je moguce definisati profil za PDA uredjaje, na primer, ili profil koji definise samo elemente jezika za kreiranje 3D scene bez mogucnosti za kombinaciju sa klasicnim programskim kodom, recimo u Javascript-u, sto je u VRML-u uobicajena praksa. X3D bi, prema trenutno vazecoj specifikaciji, u svom najkompleksnijem profilu, immersive, trebalo da bude potpuno backward kompatibilan sa VRML-om. Sporno je to sto je sam VRML zapostavljen i cesto se i iz samog konzorcijuma o X3D-u govori kao o potpuno novoj tehnologiji a njegove prednosti se redovno isticu naglasavanjem nedostataka VRML-a. Ti nedostaci postoje u specifikaciji iz 97. a nikako u savremenim VRML browserima, naprotiv, svi aktivno razvijani browseri prate trendove u 3D industriji i imaju implementiranu podrsku i za multitexturisanje, dinamicke shedere i NURBS i jos puno drugih extenzija, po svojim grafickim mogucnostima mogu da se mere sa svim modernim game enginima a, uzevsi u obzir potencijale tehnologije na kojoj su bazirani, svojim krajnjim mogucnostima daleko ih prevazilaze. Problem je u tome da su novi elementi tehnologije dodavani kao njihove sopstvene extenzije, nikada nisu uneti u postojecu specifikaciju, pa je skoro pravilo da code koji radi na jednom browseru ne radi na drugom. Sa jedne strane to je veliki problem jer dovodi autore 3D sadrzaja u situaciju da se opredeljuju za jedan browser a time se smanjuje broj potencijalnih korisnika takvog sadrzaja, sa druge strane postojanje razlicitih resenja i konkurencije po pravilu donosi razvitak tehnologije.

Zanimljivo je da razocarenje u VRML nikada nije u toj meri zahvatilo Evropu i ostatak sveta, najvece software-ske firme bazirane na VRML-u u ovom trenutku su nemacki Blaxxun i Bitmanagement koje stoje iza browsera Contact, ruska kompanija Parallelgraphics koja razvija Cortonu i norveska Octaga, U Americi se aktivno razvija samo Flux firme MediaMachines. Pored ovih komercijalno dokazanih VRML player-a postoji jos nekoliko njih u razvoju, uglavnom u open source varijanti za razlicite platforme, pored toga aktivno se razvija nekoliko multiuser serverskih sistema a radi se i na P2P mrezama. Dva najpopularnija browsera za Win32 platformu radjeni su u plug-in, odnosno ActiveX tehnologiji tj. nisu zasebne aplikacije vec pomocni programi za najpupularnije Web browsere Internet Explorer, Netscape Navigator, Mozilu, Operu, Firefox i sve koji podrzavaju plug-in arhitekturu. Posle instalacije Web browser kada naidje na fajl sa extenzijom .wrl ili .wrz automatski ucitava virtuelni svet ili model i prikazuje ga u 3d prozoru koji se cesto definise na HTML stranici, kao i u slucaju Flash-a, QuikTime-a ili MediaPlayer-a koji svi koriste plug-in arhitekturu. Dok je Contact u potpunosti windows-centrican verzije Cortone postoje i na Linux platformi kao i na Mac-u a razvijena je i Cortona Poket za PDA platformu. Takodje, vecina njih ima ugradjen parser za XML tako da su u stanju da citaju i X3D i da ga, bez ikakvih problema, miksuju sa klasicnim VRML-om. Pored browsera, koji su naravno besplatni, postoji i nekoliko 3D editora radjenih specificno za VRML a gotovo svi ozbiljniji 3D alati imaju exportere za VRML. Nazalost modeli radjeni u drugim formatima koji se exportuju u .wrl cesto dosta gube na kvalitetu prilikom konverzije, a u trgovini izmedju velicine VR sveta i njegovog grafickog kvaliteta kompromis se i dalje pravi u prilog brzine downloada, medjutim to je problem koji ce u dogledno vreme biti prevazidjen. Verovatno najveci peh VRML-a je cinjenica da je bio tehnologija ispred svog vremena, kada se pojavio PC platforma je bila daleko od danasnjih performansi, Internet je tek ulazio u siru upotrebu a korisnici nisu imali predstavu sta od toga da ocekuju, termin virtuelna realnost i danas se cesto vezuje, mozda zato sto atraktivno zvuci, za tehnologije koje sa time nemaju puno veze.

U strucnim krugovima postoje predvidjanja da bi u roku od 15-20 godina na Internetu trebalo da se pojave virtuelni kanali za zabavu, na osnovu mnogobrojnih istrazivanja koja, kako globalna mreza odrasta, postaju sve ucestalija i egzaktnija, vec je utvrdjeno da VR kao medij ima ogromne potencijale u sferi advertising-a. Uzimajuci u obzir znacaj reklame u savremenom svetu vec je samo to dovoljan razlog za ulaganje u ovaj medij, a njegove prednosti u sferi zabave nikada nisu ni bile pod upitnikom. Mogucnosti primene namecu se same po sebi u svim naucnim i tehnickim disciplinama, od inzenjeringa i arhitekture do psihologije i sociologije, od medicine do vojne industrije. Bez svake sumnje buducnost Web-a u velikoj meri bice trodimenzionalna, da li ce biti bazirana na VRML-u ili nekoj drugoj tehnologiji to i nije previse bitno, medjutim, veliki broj interesnih grupa i foruma, raznih otvorenih i zatvorenih projekata, i veliki broj malih kompanija okrenutih VRML-u polako ali sigurno vracaju ovu tehnologiju na mesto koje joj pripada i pripremaju teren za velike svetove koji ce se, pre ili kasnije, pojaviti.

Ovo je deo teksta objavljenog tokom Juna 2005. na sajtu Mreza Kreativnih Ljudi.