Nouveaux formats de fichiers 3D pour les applications liées aux images de synthèse

Nowe formaty plików 3D aplikacji związanych z CGI

Formaty plików 3D istnieją już od dawna. Służą do tworzenia modeli 3D w aplikacjach graficznych, takich jak 3ds Max, Maya, Blender i Cinema 4D. Jednak format został ograniczony w swoich możliwościach. W miarę ewolucji formatów plików 3D przyjęły nowe funkcje. Formaty te nie są już ograniczone do modeli 3D. Teraz mogą tworzyć nowe typy danych, takie jak teksturowane powierzchnie, bryły, siatki objętościowe i ścieżki ruchu.

1. Wprowadzenie do formatów plików 3D

Formaty plików 3D dla aplikacji związanych z CGI są bardzo różne od formatów plików 2D dla aplikacji związanych z CGI:

Istnieją formaty plików 3D przeznaczone do grafiki komputerowej 3D i renderowania 3D.

Istnieją formaty plików 3D nie są przeznaczone do grafiki komputerowej 2D i renderowania 2D.

Podczas gdy formaty plików 2D są przeznaczone do grafiki komputerowej 2D i renderowania 2D, formaty plików 3D nie są przeznaczone do grafiki komputerowej 2D i renderowania 2D.

Formaty plików 3D są używane do grafiki komputerowej 3D i renderowania 3D.

A także formaty plików 3D nie są wykorzystywane do grafiki komputerowej 2D i renderowania 2D.

Formaty plików 3D nie są przeznaczone do grafiki komputerowej 2D i renderowania 2D.

Tak jak widzimy jest to istna wieża Babel.

2. Jakie są formaty plików 3D?

Formaty plików 3D to sposób na przechowywanie modeli 3D i animacji w formacie cyfrowym.

Formaty plików 3D są używane do wielu prac, takich jak projekty przestrzenne, gry, animacje i filmy. Pierwszy format pliku 3D został wprowadzony przez Alias Systems w 1989 roku. Format ten został nazwany Alias Wavefront File Format (Wavefront). Ten format pliku był zastrzeżonym formatem, który był używany przez Alias do swoich zastosowań. Format pliku Wavefront został później wydany jako otwarty format i jest używany w wielu innych aplikacjach.

3DS

3DS lub „3D Studio” to natywny format plików używany przez 3ds Max. Format ten przechowuje dane siatki, atrybuty materiałów, łącza map bitowych, dane grupowe, ustawienia oświetlenia, konfiguracje rzutni i pozycje kamer. Ponadto 3DS może przechowywać dane dotyczące animacji obiektów 3D. Niestety ten format ma ograniczenie liczby wielokątów w jednym pliku i jest uważany za przestarzały. Został on zastąpiony formatem MAX 3D.

3MF

3MF lub 3D Manufacturing Format to otwarty format pliku stosowany głównie do drukowania 3D, projektowania, modelowania 3D. Opiera się na języku XML i zawiera informacje o materiałach i kolorach — rzeczach, których nie ma w formacie STL. 3MF jest obsługiwany przez najpopularniejsze oprogramowanie do modelowania 3D różnych producentów — Autodesk, Dassault Systèmes, PTC, Netfabb, Microsoft, SLM, HP, Shapeways, Materialize, 3D Systems, Siemens PLM Software i Stratasys.

COLLADA

COLLADA lub „COLLAborative Design Activity” to format pliku 3D, który zapewnia wymianę plików między oprogramowaniem 3D a aplikacjami interaktywnymi. Przechowuje wszystkie dane modelu 3D, w tym jego geometrię, kolory i materiały. Korzystając z otwartego schematu języka XML, COLLADA pomaga wymieniać informacje cyfrowe między programami 3D, które zwykle używają całkowicie niekompatybilnych formatów. COLLADA świetnie sprawdza się jako format wymiany danych z plików 3D w formatach 3ds Max, Maya, Lightwave, Cinema 4D, SketchUp, Unreal Engine, Unity, Blender, modo, Houdini, a nawet Adobe Photoshop. Jest identyfikowany z rozszerzeniem .dae (digital asset exchange) i jest najczęściej używany w rozwiązaniach Motion CG, grach wideo i przemyśle filmowym.

MAX

Najnowsze wersje programu 3ds Max korzystają z nowego formatu plików 3D — MAX. Jest to również natywny format oprogramowania 3ds Max, który przechowuje kompletną scenę ze wszystkimi jej komponentami i elementami 3D. Jest formatem zamkniętym i można go otworzyć tylko bezpośrednio w 3ds Max. Formaty 3DS, jak i MAX są najczęściej używane do prac w inżynierii, tworzenia architektury, projektowania wnętrz i projektowania produktów 3D.

OBJ

OBJ to otwarty format plików 3D, który jest popularny do importowania, eksportowania i przechowywania obiektów 3D podczas przenoszenia danych pomiędzy rożnymi aplikacjami używanymi do projektowania 3D. Jest obsługiwany przez wiele programów 3D, takich jak ActCAD, 3ds Max, Maya, Blender, Poser, XSI, MeshLab, Misfit Model 3D, Rhino 3D, Hexagon, CATIA, Modo, Cinema 4D czy IntelliCAD itp. Pliki OBJ zawierają tylko geometrię 3D i są zwykle używane do modelowania 3D oraz projektowania i drukowania 3D.

STEPPE

STEP, STP lub „Standard wymiany danych modelu produktu” to format pliku 3D, który umożliwia wymianę plików między różnymi programami CAD, a także między oprogramowaniem CAD, oprogramowaniem inżynierskim i oprogramowaniem 3D. STEP to oficjalny międzynarodowy standard ISO, więc jest łatwy w implementacji i użyciu w większości popularnych programów CAD — ActCAD, ArchiCAD, AutoCAD, BricsCAD, CATIA, Creo, Draftsight, Fusion 360,  GstarCAD, IntelliCAD, SolidWorks, OnShape, PTC TurboCAD. Format ten najlepiej sprawdza się w projektach architektonicznych, budowlanych i inżynieryjnych, ale może być również używany do modelowania produktów 3D.

STL

STL oznacza „Standardowy język teselacji” lub „Standardowy język trójkąta”, ponieważ wykorzystuje wielo trójkąty do tworzenia przybliżonej siatki modelu. Mówiąc prościej, aby plik 3D był kompatybilny z drukarką 3D, należy go zakodować i przekształcić jego powierzchnię w czytelną siatkę. Im mniejsze są trójkąty siatki, tym lepiej do przechowywania informacji. STL wykorzystuje najbardziej efektywny schemat trójkątów, dlatego jest jednym z najbardziej uniwersalnych i wszechstronnych formatów plików 3D dla programów CAD 3D. Format pliku STL 3D doskonale sprawdza się w druku 3D, szybkim prototypowaniu obiektów oraz w produkcji wspomaganej komputerowo (CAM).

VRML

VRML oznacza „język modelowania rzeczywistości wirtualnej”. Został opracowany dla sieci WWW i stał się pierwszym internetowym formatem 3D w historii. VRML przechowywał informacje na temat geometrii 3D, animacji i skryptów. Ze względu na swoją wszechstronność programiści nazywali pliki VRML „światami”, a rozszerzeniem formatu pliku był .wrl. Jednak nie wszyscy twórcy oprogramowania 3D akceptowali ten format, więc z czasem stał się on przestarzały i został zastąpiony przez X3D.

X3D

Oprócz funkcji swojego przodka formatu VRML, plik X3D obsługuje geolokalizację, shadery, renderowanie wieloetapowe i wielo teksturowe. Plik X3D wyświetla zarówno zawartość graficzną 2D jak i 3D w różnych przeglądarkach internetowych, takich jak Chrome, Safari czy Firefox, na wielu systemach operacyjnych — Windows, Mac OS X, Linux. Format pliku X3D jest również zgodny z takimi standardami open source, jak XML, DOM i Xpath. To format bardzo popularny w sieci www.

3. Korzyści z nowych formatów plików 3D

Formaty plików 3D, takie jak BVH i OBJ, są obecnie szeroko stosowane w branży i są w stanie przechowywać duże ilości danych. W przeszłości formaty plików 3D nie były w stanie przechowywać dużych ilości danych, co spowodowało utratę danych podczas procesu konwersji. Nowe formaty plików 3D są w stanie przechowywać duże ilości danych, co pozwala na przeprowadzanie procesu konwersji bez utraty danych.

4. Wniosek.

Formaty plików 3D to nowy sposób tworzenia grafiki 3D i animacji, a także modeli 3D i scenerii. Stają się coraz bardziej popularne i coraz więcej oprogramowania będzie opracowywanych do pracy z tymi formatami plików. Format pliku 3D jest zazwyczaj plikiem opartym na formacie XML, który jest następnie konwertowany na plik 3D w celu wykorzystania przez aplikację 3D. Są standardem otwartym i są tworzone przez aplikację 3D pracującą z aplikacją do modelowania 3D. Nie są jeszcze szeroko dostępne, ale stają się coraz bardziej popularne. Obecnie istnieje pięć formatów plików 3D. Trzy najpopularniejsze formaty plików 3D to 3DS, 3MF i OBJ.