3D und Second Life – vom Web2.0 e-Business zum Web3.0 v-Business?

AmigaDie Art der dreidimensionalen Darstellung von virtuellen (VR) Welten gibt es schon lange. Bis vor wenigen Jahren allerdings war das in erster Linie weniger oder nicht in Echtzeit möglich, sondern musste durch aufwendige Berechnungsverfahren erfolgen. Die 3D-Daten wurden mit 3D Modellierungs- oder CAD-Programmen in einer Art Drahtgittermodus editiert und lagen anschließend als virtuelles dreidimensionales Modell vor. Die Vergabe von Materialeigenschaften (Reflektionen, Transparenz, Lichtbrechung, Opazität u. a.) gaben dabei dem Berechnungsprozess (Rendering) mathematische Anweisungen, wie das Objekt auszusehen hat. An dieser 3D-Darstellung hat sich bis heute allerdings die Art und Weise der Darstellung im Modellierungsmodus geändert, die gerade durch schnellere Hardware und verbesserte Softwareallgorithmen ein Echtzeitfeedback im schattierten Modus ermöglicht. Dem Rendering war und liegt heute dabei immer noch ein aufwendiges mathematisches Berechnugsverfahren zu Grunde, bis das Endergebnis visuell beurteilt werden kann.

Seit einigen Jahren jedoch konnten sich gerade durch die gesteigerten Anforderungen von Computerspielen an die Hardware immer mehr Echtzeitsysteme, sogenannte Renderingengines, etablieren, die sich inzwischen auch in Onlinespielen und -anwendungen vorfinden lassen, um VR Welten auf dem Bildschirm sofort und ohne Verzögerung darzustellen und zu simulieren.

Gerade Second Life® (SL) ist eine solche Onlineanwendung. SL erlaubt mit entsprechender Hardwareausstattung nicht nur die Darstellung der 3D-Objekte und sogar ganzer 3D-Welten in Echtzeit. Die benutzerseitige Anwendung (Client) von SL stellt auch die entsprechenden Werkzeuge zur Eingabe/Editierung und Manipulation, wie das Bewegen, Skalieren und Rotieren der Daten sowie deren Oberflächeneigenschaften, wie oben bereits beschrieben, zur Verfügung. Leider handelt es sich hierbei um zum Teil recht rudimentäre Werkzeuge um Objekte zu erstellen und zu verändern. Ausserdem wird hier erneut mit einem 3D-Fomat gearbeitet, das speziell hierfür entwickelt wurde. Sicherlich unterliegt eine Online-Echtzeit-Anwendungen gewissen Restriktionen. Aber warum muss man erneut das 3D-Rad erfinden, obwohl sich seit mehr als 20 Jahren diverse 3D-Formate bestens etabliert haben und ihre Verwendbarkeit unter Beweis gestellt haben? Zu erwähnen sei hier insbesondere das X3D (ehemals VRML) Format, das im Jahr 2005 ISO Standard wurde.

Warum baut man in SL nicht auf eines dieser Formate auf oder hat sie speziell für SL weiter entwickelt? Warum ein weiteres neues Format? Welten könnten mit breits seit langem existierenden 3D-Technologien viel schneller entwickelt und realisiert werden um online zu gehen. Nun, es mag nicht nur meines Erachtens dafür mindestens drei Gründe geben:

  1. Wie das im heutigen Business so oft der Fall ist, möchte wohl jedes Unternehmen einen eigenen Standard durchsetzen, wie alleine das Beispiel der unterschiedlichen DVD Formate zeigt,
  2. für viele ist das wohl bisher bekannteste 3D-Online-Format X3D zu schwer zu benutzen und das Geld wird eher in SL oder in einem ähnlichen „benutzerfreundlichen System“ gemacht, das auf soziale Aspekte und auf gemeinsam genutzte Welten ausgerichtet ist und
  3. haben sich die Entwickler von Linden Labs (LL) sicherlich viele Gedanken gemacht und ihren Erfahrungsspielraum in dieser Hinsicht auch ausreichend ausgeschöpft, um hier ein System zu entwickeln, bei dem jeder Benutzer mitwirken kann, um diese phantastische Welt zu errichten. Aus diesem Grund hat man sich auch dazu entschlossen, gewisse Restriktionen festzulegen, weil den wenigsten Benutzern die wichtigsten Grundlagen für eine Echtzeitanwendung und deren „Grundgesetze kennen“. Die kompletten „Welten“ in SL ändern sich buchstäblich jeden Moment. Das größte Problem – und darüber sind sich sicherlich die allerwenigsten Benutzer von Sl bewusst – ist der Level Of Detail (LOD). Dieses Problem musste von vornherein von LL gelöst werden, weil sonst das gesamte System überlastet würde, weil zur Zeit einfach keine intelligente Lösung zur automatischen Polygonreduktion über Distanzen (entfernugsabhängige Polygonreduktion) existiert. Dazu gibt es mathemathische Ansätze, die aber letztendlich nicht unbedingt zu einem schönen Ergebnis führen würden. Eine Alternative wäre, LOD nicht zu benutzen. Aber was würde passieren? Es gäbe nur eine ganz geringe Anzahl an Computern auf dieser Erde, die in der Lage wären, diese „Masse“ an Daten in Echtzeit zu verarbeiten. Ein weiteres, in diesem Zusammenhang entstehendes Problem ist die Bandbreite. Wenn willkürlich/beliebig viele Polygone von einem Server an jeden angeschlossenen Client gesendet werden müssten, würde dies das gesamte Internet in seiner heutigen Version in die Knie zwingen. Wenn aber – wie derzeit in SL – die gesamten Daten gestreamt werden, wie das auch bei Video- und Audiodaten der Fall ist, und jeder Client von vornherein weiss, wie er mit ihnen umzugehen hat, dann ist es nur erforderlich, Daten über den Zustand des Objektes an sich, wie die Position im Raum, die Skalierung und die Rotation zu übertragen. Und das ist nur ein kleiner Teil an Daten, die übermittelt werden müssen. Möglicherweise erlaubt LL zukünftig ein polygonales Modelling und wenn diese Zeit kommt, dann werden wir uns alle freuen. Aber diese technischen Hindernisse müssen zuerst einmal überwunden werden.

http://www.web3d.org/community/blog/archives/2006/11/vrml_and_x3d_dont_suck_if_we_d/

Hotel NeubauDiesen „Flaschenhals“ der rudimentären Objekteditierung und Manipulation in SL zu überwinden, dazu haben sich inzwischen schon einige Menschen in der 3D-Gemeinde nicht nur Gedanken gemacht. Da gibt es die schon bekannten Blender (Freeware) Plugin von Thraxis Epsilon und 3DS Max (Autodesk) Plugins von Darrell Duffy sowie ein Obj In- und Exporter ebenfalls von Darrell Duffy und dessen Update von Christopher Omega, um in eben diesen Programmen mit den in SL verwendeten Prims zu arbeiten. Um die einzelnen Prims exakt zu positionieren, können die Manipulationswerkzeuge dieser Programme benutzt werden. Anschließend werden sie mit dem gleichen Plugin in ein für SL nutzbares Script exportiert und online innerhalb des SL-Clients wieder importiert. Zu dieser Art Plugins zählt auch ein MEL Script für Maya (Autodesk) von Adrian Herbez.

Aber leider fehlt es hier immer noch an ausreichend Kapazität und letztlich ist die Funktionsweise immer noch auf die maximale 10x10x10 Meter Größe eines Prims beschränkt. Aber wie es scheint, bleiben immer noch eine Menge an Möglichkeiten offen, um diese Problematik zu lösen, so Jon Fortt in seinem Artikel über sein Gespräch mit Carl Bass, CEO of Autodesk, der sich kurz zuvor mit einem der Mitbegründer von Linden Labs zum Essen getroffen hatte (http://blogs.business2.com/utilitybelt/2007/01/design_tools_to.html). Und das soll gerade erst der Anfang sein … so sein Schlusswort.

Horsts KioskNun, da können wir ja nur hoffen und wünschen, dass dies in allzu naher Zukunft passiert. Denn es existiert ein gewaltiges Potential an allen möglichen Objekten, die alle schon einmal in 3D modelliert worden sind. Aber auch gerade Firmen, wie Autodesk, sehen ein riesiges Potential gerade in den aufstrebenden Märkten in Indien und China, so Carl Bass. Und das sind dann auch Gründe, weshalb sich Unternehmen in dem noch relativ „neuen Markt“ Second Life® engagieren.

Wenn dann in einigen Monaten alle diese Erwartungen durch entsprechende Lösungen Realität werden (ach, hier haben wir dann die Realität, die auch in der Virtualität real wird), dann sind wir auf dem besten Weg vom e-Business zum v-Business (virtuelles Business). Dies wird genau der Zeitpunkt sein, in dem die Zukunft des Internets als Medium wirklich dreidimensional wird. Der gleichen Meinung ist auch Ansgar Schmidt aus dem deutschen IBM Entwicklungszentrum in Böblingen. Er ist einer der Pioniere in Second Life® und Experte auf dem Gebiet der virtuellen Welten.
http://www-5.ibm.com/de/podcast/24.html
http://www-5.ibm.com/de/podcast/download/ibm_virtuelle_welten.mp3

Herr Schmidt sieht aber heute auch das Problem des einfachen Datenaustauschs, wie dies durch Standard Browser innerhalb von Internetseiten möglich ist. Dabei soll aber die Zukunft zeigen, dass dies auch in Second Life® möglich sein soll. Gerade das hat wohl auch Linden Labs erkannt und aus eben diesen Gründen den SL-Client als Open Source Paket freigegeben. Dadurch soll wohl die Möglichkeit gegeben werden, den SL-Client durch externe Entwickler zu einem Standard auszubauen, um somit dem Datenaustausch zwischen den unterschiedlichsten 3D-Clients im Internet Rechnung zu tragen. Ich bin gespannt. Meine 3D-Szenarien der letzten 15 Jahre warten jedenfalls nur darauf, in SL zu neuem Leben erweckt zu werden.

WTC

Horst Heberle
cgArchitekt

PS. Nach Redaktionsschluss bin ich dann doch noch auf zwei weitere Links aufmerksam geworden, die mich aber letztlich nicht zu einem Endergebnis (Link für download) geführt haben, da die Plugins wohl nicht offiziell „public“ sind.

Andrew Reynolds entwickelte ein Plugin für Google SketchUp mit eingeschränkten Übertragungsmöglichkeiten und berichtet hier darüber http://eightbar.co.uk/2006/09/29/google-sketchup-second-life-export/

Und Dave Braines entwickelte ein Konvertierungsmodul, um einfache Strukturen aus einem PowerPoint Slide in SL zu übertragen. Leider ist es mehr eine „rapid-prototype support technique“, wie er es selbst bezeichnet, als ein finales Werkzeug um „aufpolierte Objekte“ zu erstellen. Mehr dazu, aber leider ebenfalls ohne Link für einen Download, unter
http://eightbar.co.uk/2006/09/04/generating-secondlife-structures-from-powerpoint/

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