La 3D interactive sur le web
par Marco Barnig, ingénieur-animateur 3D amateur
L'Internet est devenu un média incontournable, mais son aspect n'a que peu évolué depuis sa création. La plupart des sites ne sont constitués que de textes, de liens et d'images, ce qui contraste avec les technologies de pointe mises en oeuvre pour ce support. Seuls la vidéo et des plug-ins comme Flash donnent une certaine animation et interactivité dans les sites web. Le streaming 3D, la réalité virtuelle immersive, la vision stéréoscopique sont des technologies qui viennent de se propager sur le web, mais ne sont accessibles qu'à une minorité d'internautes. Des technologies de visualisation 3D (par exemple VRML) existent depuis 1996 sur le web, mais leur mise en oeuvre a été plutôt chaotique. Le débarquement de nouveaux produits 3D et l'intégration de la parole synthétique dans les pages web va changer l'environnement de navigation.
Le lundi 26 mars 2001 Adobe Systems Incorporated a levé le voile sur un système 3D interactif pour le web qui a le potentiel de révolutionner l'Internet. Le système s'appelle Atmosphere, utilise la technologie de streaming 3D de Viewpoint (Metastream), permet d'importer des personnages et objets animés dans Poser ProPack 4 de Curiouslabs et se base sur l'expérience de pionniers dans le domaine des mondes virtuels 3D comme Digitalspace. Atmosphere intègre en outre différentes technologies de pointe développées par des créateurs ingénieux et des petites start-up.
Le jour de l'annonce publique, Adobe a démarré une phase de test beta à couverture mondiale. Le lancement commercial du système est prévu pour l'automne 2001.
Comme la technologie 3D est ma passion depuis plusieurs années, j'ai eu l'opportunité de pouvoir participer dès le début aux tests beta et d'avoir accès aux forums et ressources de développement Atmosphere. J'avais arrangé mon congé de façon à pouvoir participer au test beta pendant une semaine. J'ai été le premier amateur 3D à créer son propre monde virtuel sur mon site web hébergé par P&T Luxembourg et à le présenter à la communauté des développeurs Atmosphere. C'était le mercredi 28 mars 2001 à 5h42am (pacific time), deux jours après le lancement de la phase de test beta.
Le système Atmosphere se compose de quatre éléments:
- un navigateur 3D qui peut-être utilisé comme stand-alone ou comme plug-in dans un navigateur classique Explorer ou Netscape
- un serveur de communication utilisant un nouveau protocole de communication basé sur IRC et qui s'appelle yacp
- un outil de création de mondes virtuels 3D Adobe Atmosphere
- un ensemble d'outils fournis par des sociétés tierces pour modéliser des objets géométriques en 3D, créer des textures et des images, animer des personnages, composer de la musique, enregistrer, traiter et comprimer des sons etc.
Pour avoir une première idée des possibilités et performances du système Atmosphere, il faut s'imaginer que cette technologie permet de se mettre dans la peau de Lara Croft et d'explorer des mondes 3D virtuels interactifs comme dans les jeux Tomb Raider. La fascination du système Atmosphere consiste dans le fait qu'on n'est pas seul dans le monde virtuel 3D, mais qu'on peut y rencontrer d'autres usagers représentés par des personnages animés (Avatars) et de dialoguer et d'interagir avec eux.
- A gauche en haut se trouve le champ de visualization du monde 3D. On peut l'explorer dans les trois dimensions avec la souris et/ou le clavier.
- A gauche au dessous du champ de visualization se trouve le champ de communication affichant des messages entrés par d'autres usagers (chat) ou des textes générés interactivement en fonction d'événéments définis par le créateur du monde virtuel (javascripts).
- Les deux champs à gauche en bas servent à entrer des messages par l'usager (chat) respectivement d'indiquer des messages système (par exemple progression de chargement des éléments du monde).
- A droite en bas se trouvent six boutons de sélection pour personnaliser et configurer le navigateur.
- A droite en haut se trouve un champ qui change contextuellement en fonction des menus sélectionnés dans le champ à droite en bas. Les détails sont présentés ci-après.
En déplacant (drag and drop) le nom d'un ou de plusieurs usagers dans la partie inférieure de la liste des visiteurs, on peut dialoguer en salon privé (whispering mode).
- Préférences: choix du nom de l'usager, de l'url du homeworld, de l'avatar, de la taille du cache et des paramètres de visualisation
- Navigation: sélection des paramètres de vitesse, d'accélération, de collision, de gravité etc
- Avatars: liste des avatars au choix de l'usager pour se présenter dans le monde auprès des autres visiteurs
- Contrôle: sélection de paramètres spécifiques au monde ou à l'avatar utilisé (javascripts)
- Favoris: liste des mondes préférés (bookmarks)
Atmosphere utilise les technologies les plus avancées dans tous les domaines.
Plug-in
Le plug-in, d'une taille de 5 Mbyte, dispose d'une fonctionnalité de mise à jour automatique en cas de visite d'un monde qui fonctionne avec une version plus récente, sans que l'usager doit se soucier d'incompatibilités. L'extension .aer d'un fichier de monde virtuel 3D est reconnu automatiquement par le navigateur web et le plug-in Atmosphere est démarré.
Streaming
Un monde 3D n'est pas téléchargé, mais les différents éléments qui le composent sont transmis en coulée presque continue (streaming). Les données de la géométrie de base sont chargées les premières et le monde commence rapidement à se bâtir sur l'écran du navigateur. Les objets, textures, graphiques, sons et autres éléments sont chargés un après l'autre jusqu'à ce que tous les détails et toute la finesse voulue sont visibles.
En cas d'entrée d'un nouveau usager dans le monde, un avatar est téléchargé automatiquement par le serveur de communication auprès de tous les visiteurs. D'autres éléments peuvent être chargés pendant l'exploration du monde virtuel en fonction d'événements interactifs (javascripts).
Les fichiers des objets Viewpoint ont les extensions .mtx (langage XML) et .mts (format binaire comprimé pour les données géométriques et les images). Les fichiers des mondes et objets sont enregistrés localement dans un cache sur le disque dur, ce qui réduit le temps de chargement lors d'une deuxième visite.
Compression
Les techniques de compression les plus modernes comme la technologie wavelet pour les images et le mp3 pour les sons sont utilisées pour réduire la taille des fichiers à transmettre. De cette manière la visite de mondes virtuels Atmosphere est même possible pour des usagers ayant des accès Internet à faible débit (28,8 Kbit/s). Pour visiter des mondes très fouillés, un accès Internet large bande est toutefois recommandée (LuxDSL Speed ou TV-Surf).
Fidélité de visualisation
Différents moteurs de rendu sont mis en oeuvre pour présenter une visualisation 3D en temps réel de très bonne qualité. L'illumination et la génération des ombres sont basées sur la technologie radiosity avec laquelle des textures de lumière fidèles à la réalité sont générées (lightmap's). Des effets visuels spéciaux comme le brouillard (fog) peuvent être produits.
Les moteurs de rendu fonctionnent tous sans accélération 3D matériel. Le choix d'une solution purement logiciel a été pris délibéremment par Adobe pour faciliter la distribution multi-plateforme à grande échelle de la technologie et pour éviter des incompatibilités éventuelles avec des drivers de cartes graphiques 3D. Cette solution est toutefois un des points les plus contestés dans les forums de développement et bon nombre de testeurs beta réclament un support OpenGL et Direct3D.
Interactivité
Le système Atmosphere gère les collisions et la gravité pour les usagers qui se promènent dans les mondes 3D virtuels, ce qui veut dire qu'on peut tomber dans un trou ou que l'avatar doit sauter pour dépasser un obstacle. On peut rencontrer et inspecter des objets cachés, animés, lumineux ou ayant d'autres propriétés. Moyennant des javascripts le créateur du monde 3D peut proposer des interactions avec des éléments, des objets ou les avatars des autres visiteurs.
Communication
Un nouveau protocole de communication yacp a été développé pour Atmosphere qui se base sur le protocole IRC. Une version beta de ce protocole pour exploiter son propre serveur de communication n'est pas encore disponible. Adobe offre pendant la première phase du test beta l'accès à un serveur de communication centralisé ayant l'url yacp://atmosphere.adobe.com. Les fichiers des mondes 3D peuvent être hébergés sur un serveur http standard avec une référence vers l'url du serveur Adobe. Des portails intégrés dans un monde permettent d'établir des liens vers d'autres mondes, hébergés éventuellement sur d'autres serveurs, et de faire téléporter les avatars.
Sons HiFi
Atmosphere gère les sons et la musique en format .wav et mp3, en stéréo et en technique surround. Avec des javascripts on peut programmer des sons volumétriques, c.à.d. des sons dont le volume varie lorsque le visiteur se rapproche de l'objet qui est la source du son.
Convivialité
L'ergonomie du navigateur 3D Atmosphere permet une utilisation aisée même pour des internautes non avertis. Il est très facile de faire des liens vers des pages web classiques et de retourner dans le monde 3D avec le bouton de retour, ce qui peut valoriser des sites existants en y ajoutant une navigation fluide en trois dimensions.
Cloning
Le nombre maximal d'usagers par monde virtuel peut être spécifié par le créateur (le nombre est fixé à 20 dans la version beta). Si le nombre maximal de visiteurs est dépassé, un clone du monde virtuel est généré automatiquement par le serveur de communication.
Protection du contenu (rights management)
La technologie Atmosphere contient des mécanismes de protection et de vérification des clés de licences pour protéger le contenu contre le piratage ou le non respect des droits d'auteur (copyright).