Rámec virtuálního světa - Virtual world framework - Wikipedia

The rámec virtuálního světa (VWF) je prostředek k propojení robustních 3D, pohlcujících entit s jinými entitami, virtuální světy, obsah a uživatelé prostřednictvím internetové prohlížeče. Poskytuje možnost, aby byly programy klient-server doručovány odlehčeným způsobem prostřednictvím webových prohlížečů, a poskytuje synchronizaci pro více uživatelů při interakci s běžnými objekty a prostředími. Například pomocí VWF může vývojář využívat plány video lekcí, objekty komponent a avatary a úspěšně je vložit do existující virtuální nebo vytvořené krajiny (například EDGE^[1] nebo Otevřete Sim ), interakce s nativními objekty a uživateli prostřednictvím rozhraní VWF.^[2]

VWF dále otevírá dveře k propojení různých tréninkových obsahů, simulací, objektů, uživatelů a míst; což rozšíří a rozšíří rozsah školení a vzdělávání. (Představte si, že spustíte simulaci tanku s leteckými prostředky, kterou poskytnou dvě různé simulační sady, ale provedete je společně a budete mezi nimi předávat data snímků a senzorů, pracovat na společné krajině a napájet konstruktivní simulační běh mapování na třetí platformě, vše bez problémů a transparentně vzdáleným uživatelům prostřednictvím jejich prohlížečů). VWF je míněn jako užitečný nástroj pro interakci s různými typy entit (objekty, avatary, simulace, mezery). Jako open-source nástroj chráněný na základě licence Apache II je VWF bezplatný a přístupný jakémukoli počtu vývojářů, kteří mohou vytvářet obsah a rozšiřovat jeho rozsah a funkčnost. VWF poskytuje svou interaktivitu pomocí webu a vytváří tak příležitost k zarovnání neodpovídajících objektů nebo prostředí. Společnost VWF se vyvíjí, aby spolupracovala s online hrami RPG (MMO) (MMORPG ), jako je EDGE, a v ideálním případě bude vyvinut pro rozhraní s nejnovějšími kódování objektů (například Jednota a MP4), prostředí (např OpenSim MOSES) a dalších simulačních platforem za účelem vytvoření skutečně agnostického nástroje pro rozhraní.

Mýty

Přestože má VWF sugestivní název, není virtuální svět. Není to ani nástroj pro generování virtuálního světa. Může VWF vytvořit virtuální prostor a obsah k jeho vyplnění? Ano, může a lze jej absolutně použít k poskytnutí dalších objektů a interakcí k rozšíření / interakci s entitami, ke kterým se připojuje. VWF není simulátor. VWF má rozšířit používání aktivních simulací klient-server, aby k nim bylo možné přistupovat prostřednictvím webového prohlížeče. Je také určen k přidání dalších dimenzí do existujících simulací nebo k vytvoření obsahu simulace pro přidání do existujícího virtuálního prostoru (například MOSES) nebo do spontánně generovaného prostoru. Program VWF má schopnost vytvářet plně funkční simulace, ale není určen k tomu, aby byl sám o sobě úplným simulátorem.

VWF není avatar, ani nevyžaduje ke spuštění avatar. VWF nevyžaduje virtuální prostor, aby fungoval; lze jej použít ke generování virtuálního prostoru ve webovém prohlížeči nebo místně na hostitelském počítači. VWF nepotřebuje ke svému fungování avatara a nemusí nutně generovat avatary pro použití s ​​virtuálními světy, ale lze jej použít k výrobě nebo interakci s avatary.

Raison d'etre

Ministerstvo obrany USA (DoD) nemůže pokračovat v podnikání jako obvykle. Ve FY05 DoD utratil 9,1 B $ v aktivitách souvisejících s modelováním a simulací. Přibližně 40% tohoto rozpočtu bylo použito na simulátory, válečné hry a modelování.^[3] Vizí VWF je snížit financování používané na podporu M&S aktivit v přímé podpoře tlaku na snižování výdajů a zvyšování efektivity existujících / vznikajících technologií.^[4]

DoD potřebuje nástroj k propojení svých nesčetných speciálních simulačních řešení se sporákem. Potřebuje nástroj k rozšíření a rozšíření své schopnosti trénovat stále větší počet zaměstnanců na stále se rozšiřující vzdálenosti. DoD zdůrazňuje potřebu omezit a znovu použít technologii a najít nákladově efektivnější prostředky k zajištění nejmodernějších technologických a pedagogických systémů školení. Nejde však jen o školení personálu DoD.

Jsme obklopeni pohlcujícími, personalizovanými sociálními médii a technologiemi (například Chytré telefony, Facebook, Cvrlikání, Rádio Pandora, Projektové sklo a stránky rozšířené reality, jako je Layar). Tradiční vzdělávací systémy neumožňují tempo sdílení informací a ponoření, které média, hry a internet pravidelně poskytují mládeži, a modernizace / přizpůsobení vzdělávání se stává pro jeho účinnost naprosto zásadní.^[5] Průnik technologií a rychlost / objem dodávek dat vytvářejí dokonalou bouři možnosti, aby tento systém poskytoval to nejlepší za nejlepší cenu.

Stejně jako u internetu, který začínal jako ARPAnet, se i VWF má vyvinout v otevřenou a robustní platformu, která převratně změní naše vnímání a interakci se světem. Díky VWF a používání mobilních / webových zařízení budou uživatelé moci komunikovat se svým světem ve velkém měřítku; Společnost VWF vydělává na stejných technologiích, které umožňují 3D aplikacím prohlížet rozšířenou realitu, a své schopnosti přenese prostřednictvím webu ve velkém měřítku.^[6]

Očekávané publikum

Program VWF je určen pro vývojáře simulací, vzdělávacích systémů, obsahu školení, her, sdílení informací, soukromých osob, opravdu kohokoli se zájmem o sdílení informací s více uživateli jednoduchým způsobem pomocí webového prohlížeče jako mechanismu doručení. Program VWF slouží uživatelům k přístupu k informacím, školení nebo obsahu bez ohledu na to, kde se nacházejí nebo jaký mají hardware nebo hardware šířka pásma omezení mohou být, pokud mají zabezpečený odkaz na tréninkový server přes internet. VWF má poskytovat rychle dostupný obsah těm, kteří to nejvíce potřebují, když to potřebují, způsobem, který je přístupný a nenákladný.

Význam pro podnikání a vládu

VWF znamená obrovské úspory v prevenci nadbytečnosti, v propojení různých systémů a v budování úspor z rozsahu a rozsahu. Znamená to přístup k bezprecedentní složitosti obsahu školení a obrovskou flexibilitu při jeho poskytování. Znamená to rychlejší a důkladněji vyškolený personál. Znamená to řešení nezávislé na platformě pro rychlé a efektivní předávání jakéhokoli typu dat. Znamená to vysoce adaptivní a rychlé prototypy nezávislé na platformách, které je vytvořily. To znamená zůstat v čele počítačových trendů ve sdílení informací.^[7] Znamená to rychlý způsob generování přizpůsobených tréninkových řešení. Znamená to spontánní prostory pro schůzky a metodu pro poskytování větší složitosti a rychlosti inteligence těm, kteří ji potřebují.

Vlastnictví a licence

Vlastnictví

DoD vlastní práva ke zdrojovému kódu VWF; ale protože je licencován pomocí Apache II, je volně použitelný pro všechny, pokud je autorům přiděleno původní označení.^[8]

Licencování

Rámec je licencován na základě licence Apache II, která v zásadě uvádí, že uživateli softwaru je poskytována bezplatná licence k používání, úpravám a prodeji odvozených děl softwaru, pokud původní licence a atribuční soubory ) jsou zahrnuty do distribuce všech a všech následujících prací. Původní dílo je licencováno „tak, jak je“, a neobsahuje žádné záruky jakéhokoli druhu.

Práva na obsah

Práva na obsah jsou spravována prostřednictvím ustanovení obsažených v licenci Apache 2. Aktuální řízení verze obsahu je ovlivněno primárními inženýry prostřednictvím github, přičemž nejnovější stabilní sestavení jsou publikována pod jedinečnými sériovými čísly.

Návrháři

Návrháři jsou David A. Smith (počítačový vědec) (Lockheed Martin Chief Innovation Officer - project oversight, design, architecture), David Easter (LM Engineer - Development / Architecture), Richard Boyd (Lockheed Martin Virtual world Labs Chief Architect - governance and ecosystem design), Allison Corey (LM Engineer - development ), Scott R. Haynes (LM Engineer - Development), Michael J. Vacirca (LM Engineer - Development), Steven D. Carr (LM Engineer - Development), Cynthia L. Moore (contractor, OSD (P&R) TRS - design, budoucí specifikace, správa), Carlton Rosengrant OSD (P&R) TRS - celkový programový manažer, Frank C. DiGiovanni (ředitel OSD (P&R) TRS),^[9] Jako nové funkce a knihovny jsou navrhovány Coles / RDECOM (Edge interfacing), Robert Chadwick (ADL - účinnost kódu a aplikace) a rozvíjející se partneři.

Přispívá

VWF je zveřejněn na github,^[10] a je otevřen všem vývojářům, kteří chtějí přispět vidličkami, projekty, návrhy nebo sestaveními pro rámec. Původní tvůrci hledají zejména významné vývojáře platforem, kteří chtějí na své platformě přidat rozhraní pro použití s ​​VWF, jako jsou MMO, návrháři simulací, poskytovatelé mapování terénu, 3D modelování, virtuální krajiny atd. Dokument „A Virtual World Ecosystem Framework“, představený na konferenci IITSEc v roce 2012, vysvětluje filozofii přínosu do systému.^[11]

Cesta rozvoje

Vývoj

Program VWF je spravován prostřednictvím github a vstupů vývojářů prostřednictvím volného konsorcia původních tvůrců. Komunita se časem postaví neziskové organizaci, aby mohla provádět partnerství na plný úvazek a kontrolu verzí softwaru. Prostřednictvím použití nejnovějších kodeků, propojení partnerství s hlavními poskytovateli obsahu, objektů a textur a trvalého umístění je navíc cílem tvůrců, aby se společnost VWF vyvinula ve standard pro propojení obsahu s uživateli na webu.

Dostupnost webových aplikací

Program VWF je k dispozici pro použití ve webových aplikacích a existuje několik menších aplikací / demonstrací, které jsou již vytvořeny jako důkaz koncepce.^[12] Jak komunita rozšiřuje robustnost VWF, zvyšuje knihovny a finalizuje sady nástrojů, získají tyto aplikace také na složitosti. Vývojáři mohou vytvářet webové aplikace s existujícím kódem a příklady. Ke spuštění dokončených aplikací mimo přístup k kompatibilnímu prohlížeči s WebGL a možnostem potenciálních webových soket není v závislosti na umístění zdrojových objektů a interakcí potřeba nic zvláštního.

Rámec mezi rámci

Existuje mnoho aplikací, které se inzerují jako Tencí klienti nebo webová rozhraní. V širokém použití neexistují žádné vývojové nástroje otevřeného zdroje, které by perzistentně a bezpečně propojovaly různé entity pomocí tenkého klienta prostřednictvím webových prohlížečů.^[13] I když je k dispozici mnoho nástrojů, mnoho z nich je vysoce specializovaných a vyžaduje proprietární software nainstalovaný na straně klienta i serveru. Existují ještě další nástroje, které vytvářejí virtuální prostředí, avatary a obsah, ale žádný ze známých je nespojuje, spontánně mezi nimi vytváří rozhraní nebo poskytuje bezproblémovou komunikaci všem entitám bez ohledu na jejich načasování a bez velké zátěže šířky pásma nebo výpočetní výkon pro klienta. VWF to dělá a bude pokračovat ve svém vývoji. Společnost VWF využívá webové zásuvky a WebGL, přímé poskytování obsahového propojení mezi entitami a vytváření 3D objektů nejrychlejším a nejúčinnějším možným způsobem. Jiné programy pro virtuální rozhraní využívají Flash, který také poskytuje přímý obsah, ale činí to méně efektivním způsobem.

Dodatečné zdroje

Informace o společnosti VWF jsou k dispozici na dvou webech: Domovská stránka rámce virtuálního světa (zrcadlí se web vwf zrcadlo ) a github (prohledat rámec virtuálního světa).

Aplikace VWF

Školení TSK a časová osa

Program VWF lze aplikovat na obsah k trénování většiny úkolů, které nevyžadují pouze živý trénink. Konkrétně: Osnovy usnadněné simulacemi, školením ve třídě, rozšířenou realitou, tréninkem kombinovaných médií a hrami jsou ideálními kandidáty na VWF. Obsah rozšířené reality dodávaný do učeben nebo rozšířené doplňky pro mobilní zařízení, jako je toto Dobrými kandidáty na VWF jsou také simulace, které kombinují živé tréninky se simulovaným obsahem. Složitost školení a počet účastníků do značné míry určuje datum, kdy bude tato schopnost VWF poskytnuta. K poskytování školení ve třídě je možné použít VWF k vývoji obsahu. U tréninku simulačního typu by tato schopnost VWF měla být možná v návaznosti na prvky vytrvalosti a synchronizace VWF vyvíjené v příštích 6 měsících (do podzimu 2012). Pro rozšířenou realitu a skutečně pohlcující hraní bude společnost VWF vyvíjena s kritickými partnery a doufá, že tuto schopnost získá v příštích 24 měsících, v závislosti na současných technologiích a partnerstvích.

Cvičení LVC

V ideálním případě bude VWF použit v živé, virtuální a konstruktivní simulační (LVC) cvičení jako primární nebo sekundární doručovací mechanismus. LVC je ideální pro doručování VWF díky své velké virtuální / digitální komponentě a jeho potřebě dodávat nesčetnému publiku na různých místech / platformách.

Živé školení a VWF

Živé objekty, jako jsou letadla, zbraně a vozidla, budou předávat data do simulátoru prostřednictvím senzorů (odečet radarů / zbraní / senzorů na živém zařízení přímo do simulace a poté vstupní / výstupní data předaná prostřednictvím VWF nesčetným účastníkům) , streamování dat prostřednictvím propojovacích serverů (v případě sledování osob / vybavení, jako je Sledování modré síly ) a prostřednictvím vkládání informací prostřednictvím konstruktivních simulací (například umisťování živých jednotek na mapu a ruční sledování jejich stavu / pozic).

Konstruktivní simulace a VWF

Simulace neprobíhají „ve“ rámci virtuálního světa. VWF je nástroj, který pomáhá propojit různé entity.^[14] konstruktivní simulace, ve kterých simulovaní lidé pracují se simulovanými systémy, jsou stimulovány pomocí lidských vstupů. Zdánlivě by VWF poskytoval rozhraní (prostřednictvím webu) pro některé nebo všechny tyto lidi, kteří by zadávali data do systému, a poté by obdržel výsledky simulace z programu prováděného na stroji serveru / cloudu / místně určeném hostiteli , a výsledky by nějakým způsobem zobrazoval prostřednictvím webového rozhraní.

Potřebné nástroje pro použití VWF

Vývojáři používají VWF k vytváření simulací pomocí Java skriptu a funkcí poskytovaných prostřednictvím VWF. VWF generuje příslušné soubory zobrazení a manipulace v době kompilace. Při vývoji VWF bude vyvinuto stavební prostředí, které umožní uživatelům přetahovat obsah a manipulovat s ním, což výrazně sníží čas / složitost výroby. Toto prostředí je ve výstavbě a jeho dokončení se očekává na konci roku 2012.

Bezpečnostní aspekty

Problémy se zabezpečením webu

Web je vůči obsahu agnostický. Program VWF není bezpečný nebo nezabezpečený. Použití zabezpečeného šifrování vrstvy soketu (SSL ), virtuální privátní sítě (VPN), šifrování veřejného klíče (PKI), proprietární šifrování, hardwarově zabezpečené síťové systémy atd. Poskytuje zabezpečení potřebné k zabezpečení simulací vytvořených a propojených pomocí VWF. S použitím IPv6 jsou k dispozici bitové bezpečnostní protokoly, které dříve nebyly k dispozici pro přenos dat. Potenciální další bezpečnostní metodou je přidání záhlaví bezpečnostního bitu k datům přenášeným prostřednictvím VWF, aby byla zajištěna další vrstva zabezpečení. Toto opatření ještě nebylo přidáno do aktuálního sestavení.

Problémy s webovými zásuvkami a jejich řešeními

Problém s otevřením nepřetržitého připojení mezi dvěma počítači pomocí webového prohlížeče pomocí webových soketů spočívá v tom, že potenciálně otevírá odkaz na něco, co se nazývá otrava mezipaměti, kdy někdo může přímo zavést viry nebo jiný malware do odkazu a ohrozit systém.^[15] Zde je souhrn dalších slabin: Bezpečnostní nástroj pro webové zásuvky ). Potenciální problémy se zabezpečením původně vedly Mozillu a Opera k ukončení podpory webových zásuvek až do Pracovní skupina pro internetové inženýrství (IETF) by jako součást HTML5 mohl vytvořit standardizovaný protokol Web Sockets. Ukázalo se, že řešení založené na handshakech na bázi Connectu (na rozdíl od handshake na základě upgradu) je bezpečné. Sémantika handshake kódovaná do VWF to zohlední. Od konce roku 2011 to bylo do značné míry řešeno nejnovějšími verzemi a standardy a mnoho webových platforem webové zásuvky podporuje.

WebGL

Co je WebGL?

WebGL (web graphics library) is a JavaScript Rozhraní pro programování aplikací (API) pro vykreslování interaktivní 3D grafiky v libovolném kompatibilním webovém prohlížeči bez použití doplňků. Programy WebGL zahrnují řídicí kód (napsaný v Java Script) a kód shaderu, který se provádí na grafické procesorové jednotce na grafické kartě (GPU). WebGL je navržen a udržován neziskovou skupinou Khronos.

Prohlížeče podporující WebGL

Mozilla Firefox 6.0 a novější, Opera 11 a novější, Google Chrome 9 a novější (nativní podpora), Safari 5.1 a novější. Internet Explorer zatím nepodporuje WebGL a neoznámil žádné plány na podporu WebGL. Doplňky Chrome Frame a IEWebGL podporují WebGL pro IE 6.0 a novější.^[16]

Standardní nastavovací tělesa

Standard WebGL je ovlivněn Khronos Group, Mozilla, Apple a Google spolu s vlivem týmu US Emergency Readiness Team, který vyvolává bezpečnostní obavy, na které konsorcium WebGL (v čele se skupinou Khronos Group) reaguje.^[17]

Zařízení podporující schopné prohlížeče

Většina počítačů, notebooků a tabletů podporuje prohlížeče podporující WebGL. Mobilní podpora WebGL se rodí. Očekává se, že aktuální mobilní vazby pro JavaScript a WebGL nejsou dost dobré^[18] ale existuje verze Firefoxu pro Android s WebGL (pouze asi 10% potenciálních uživatelů přistupuje k obsahu prostřednictvím mobilního zařízení vyžadujícího podporu WebGL). Opera také podporuje WebGL na platformách Android. iPhone zatím nepodporuje WebGL.

Podpora společnosti Microsoft pro WebGL

Společnost Microsoft nemá plány na podporu WebGL kvůli obavám o zabezpečení týkající se slabých míst handshake.^[19] Existují dva zásuvné moduly pro Internet Explorer, které podporují rozhraní WebGL: Chrome Frame a IEWebGL. Je pravda, že nativní podpora má tendenci běžet lépe než podpora zásuvných modulů a ne všechny bezpečnostní organizace podporují instalaci dalších zásuvných modulů do webových prohlížečů.

JavaScript

Co je to JavaScript?

Java Script je skriptovací jazyk založený na prototypu, který je dynamický, slabě napsaný, univerzální a podporuje objektově orientované, imperativní a funkční programovací styly. To znamená, že JavaScript umožňuje programátorovi vytvářet řadu prototypů a komunikovat s nimi pomocí převážně doslovné syntaxe založené na C. Díky snadnému použití a široké přitažlivosti se JavaScript rychle stal jedním z nejpopulárnějších programovacích jazyků pro webové aplikace.

Java Script vs. Java nebo C #

Java Script běží lokálně v prohlížečích, nevyžaduje ke spuštění další zásuvné moduly nebo prostředí (jako je prostředí runtime Java) a nevyžaduje spuštění kompilace nebo souborů .exe na klientském počítači. Je rychlejší, efektivnější a jednodušší je stavět a spouštět než Java a C #.

Standardy

Aktuální standardy podporované společností VWF

Jak nástroj dozrává, HTML 5.0, ECMAScript5, WebGL, Web Sockets, Collada (nebo jiné novější formáty souborů) a další.

Komunita a správa věcí veřejných

Přispívající kód do VWF

Vývojáři si mohou stáhnout nejnovější verzi VWF z githubu a odeslat svá doporučení, kód a aplikace přímo na web. Github umožňuje uživatelům vytvářet si vlastní vidlice, odesílat žádosti o stažení a ponechávat dotazy, komentáře a související položky v trackeru problémů.

Koaliční partneři

VWF je volně a otevřeně k dispozici na githubu všem a všem osobám bez ohledu na původ. Obsah VWF speciálně navržený pro provoz bude sjednán případ od případu v závislosti na obsahu, cílech školení a realizovaných koaličních cílech. Neexistuje žádný stálý důvod, proč nelze VWF sdílet, a neexistují žádná bezpečnostní omezení původního kódu.^[20]

Obchodní modely

Komerční produkty od VWF

Mohou komerční subjekty vytvářet služby nebo hry s VWF? Absolutně. VWF je určen k propojení obsahu přes web, ale obsahuje také konstrukční prvky umožňující vytváření her nebo komunikačních služeb plně spustitelných ve webovém prohlížeči. VWF je licencován pomocí Apache II, ale to umožňuje komerční přebalení open-source částí jako součást většího díla. Tyto hry a služby by vydělávaly na přímém propojení mezi subjekty, které usnadňuje VWF, zatímco společnost by určovala, kde se zdroje nacházejí. Například: Herní společnost může použít VWF k vytvoření online hry pomocí své proprietární grafiky a ukládat jak grafiku, tak programové soubory na své vlastní servery, zatímco tento obsah doručuje prostřednictvím webu; telekonferenční společnost by mohla s VWF efektivněji vytvořit e-učebnu, aby si vzala vlastní streamovací mediální kodek a předala své video přes web do prostředí digitální učebny vytvořeného zcela s VWF, doplněného o avatary a interaktivní objekty.

Poradci

Současní poradci

Existuje mnoho partnerů a poradců pro projekt VWF. Existují tvůrci (zmínili jsme se dříve) i partnerství s Mark P. McCahill z Duke University, Advanced Distributed Learning (ADL), Doug Maxwell (pro MOSES) a Cole Corporation (pro vojenskou MMO Edge). Všichni tito zaměstnanci poskytují poradenskou podporu VWF. Tvůrci podporují další partnerství, která mají rozšířit rozsah a rozsah VWF.

Reference