3D vykreslení prostředí ve formátu 3D souboru

Průvodce typy 3D souborů

Za pokroky v oblasti 3D během posledních desetiletí stojí obrovské úsilí spousty lidí. Neexistuje ale žádný univerzální formát souboru. S tím, jak se 3D obsah rozšiřoval v různých oborech a oblastech, vzniklo mnoho formátů, které často mají specifické využití. Tady najdete vše, co potřebujete vědět o typech souborů a jejich použití.

Typy 3D souborů

Do oblasti 3D vstupuje stále více společností a související technologie, jako jsou virtuální realita (VR), rozšířená realita (AR), návrh her, vizuální efekty (VFX) i tradiční aplikace CAD (Computer Aided Design), se neustále posouvají kupředu. Je tedy přirozené, že vznikají nové typy souborů, které podporují specifické funkce.

Obecně řečeno se v závislosti na tom, kde byla geometrie původně vytvořena, můžete setkat se dvěma typy formátů: polygonálními geometrickými daty a reprezentací hranic (neboli BREP z anglického boundary representation). Aplikace CAD dokážou jako svůj výstup ukládat geometrická data oběma metodami. Pro uchovávání geometrických informací vyšší úrovně se ve světě CAD používá samostatná sada formátů souborů, do kterých se můžou ukládat také standardní polygonální data používaná při 3D tisku a v herních aplikacích. Oba typy geometrické definice můžou být složité a výsledkem může být velká velikost souborů. 

 

Níže najdete informace o několika nejběžnějších typech 3D souborů, se kterými se můžete setkat, a doporučení, kdy zvážit jejich použití.

3D vykreslení architektury od společnosti ZUH Visuals ve formátu 3D souboru

Obrázek: ZUH Visuals

OBJ

Soubory OBJ (s příponou .obj) obsahují informace o 3D geometrii. Jde o jeden z nejstarších a nejběžnějších formátů, který je při exportování objektů dostupný ve většině modelovacího softwaru. Tento polygonální formát může podporovat měřítko (cm, palce apod.). Jeho definice materiálů je v porovnání s modernějšími technikami vytváření materiálů a stínování mírně zastaralá. Jde o solidní standard, který je vhodné využít při exportu jednoduché geometrie.

Výhody

  • Podporuje prostor s jednotkami (například centimetry, metry, palci nebo stopami).

  • Podporuje více objektů v jednom souboru.

  • Soubory OBJ bývají obvykle menší než stejný model uložený v jiném formátu.

  • Je kompatibilní se standardními herními moduly a nástroji používanými následně po vytvoření digitálního obsahu (DCC neboli Digital Content Creation) při tvorbě vizuálních efektů i her. 

FBX

Soubory FBX (s příponou .fbx) se podobají souborům OBJ tím, že obsahují data o 3D objektech. Můžou ale také obsahovat data o animacích. Díky tomu je tento typ souboru nejoblíbenější u filmařů, vývojářů her a tvůrců vizuálních efektů – všechny tyto profese totiž potřebují složité modely, materiály a animace. Vlastníkem tohoto formátu souboru je společnost Autodesk a je široce podporován nástroji pro tvorbu vizuálních efektů a herními moduly. Dokáže zachovat vyšší úroveň definice materiálu a podporuje mnoho vykreslovacích modulů.

Výhody

  • V souborech FBX se ukládají data pro celé 3D scény, včetně kamer, osvětlení, geometrie a kostí využívaných při tvorbě animace.

  • Je kompatibilní se standardními herními moduly a nástroji používanými následně po vytvoření digitálního obsahu (DCC neboli Digital Content Creation) při tvorbě vizuálních efektů i her.

  • I když se jedná o starší formát souboru, má FBX širokou podporu a obsahuje mnohem více informací, než jen data o 3D modelu. Díky tomu je oblíbenou volbou pro tvorbu, u které je vizuální stránka klíčová, jako je například navrhování her.

gITF

GL Transmission Format (s příponou .glTF nebo .glb) je polygonální formát souboru, který slouží jako bezplatná opensourcová alternativa k formátům, jako je FBX. Tento sdílený, otevřený formát k výměně informací o modelech a scénách byl původně vytvořen pracovní skupinou COLLDA a nyní jej spravuje skupina KROHON. Tento formát podporuje statické modely, animace a pohyblivé scény (podobně jako formát FBX). Vývojáři tento formát často využívají v nativních webových aplikacích. Jako jeden z modernějších formátů podporuje nejnovější metody stínování a definování materiálů a po aktualizaci na verzi 2.0 podporuje také materiály s fyzikálně založeným vykreslováním (PBR).

Výhody

  • Lze jej vložit do dokumentů Word a prezentací PowerPoint.
  • Je kompatibilní se stále rostoucím počtem oblíbených 3D aplikací.
  • Soubory GLTF a GLB optimalizované pro web a interaktivitu v reálném čase mají obvykle menší velikost a v aplikacích se rychle načítají.

usd/usdz

USD (Universal Scene Descriptor) je polygonální formát souboru, který původně interně vyvinula společnost Pixar, ale nyní je dostupný jako open-source. Funkce tohoto formátu souboru jsou průběžně rozšiřovány prostřednictvím jeho otevřených standardů a v pracovní skupině starající se o tento formát působí mimo jiné společnosti NVIDIA, Pixar a Adobe. Tento formát odráží nejnovější standardy v navrhování 3D modelů a materiálů a nabízí interoperabilitu napříč různými tvůrčími nástroji. Obsahuje data o geometrii, materiálech, scéně a animacích. Formát USD v mnoha ohledech překračuje typická očekávání ohledně formátu souboru, protože efektivně ukládá data o celé scéně.

USDZ je proprietární formát souboru, který byl vytvořen společnostmi Apple a Pixar specificky pro rozšířenou realitu. Tento formát se používá pro aplikace 3D rozšířené reality na zařízeních Apple.

Výhody

  • Vznikla rostoucí a aktivní komunita zavedených firem, které v tomto formátu souboru vidí potenciál pro 3D a budoucí využití.
  • Tento formát je flexibilní, výkonný a efektivní a dá se rozšiřovat pomocí pluginů a rozšíření, což firmám umožňuje sdílet funkce, které do formátu USD přidávají.
  • Tento formát je kompatibilní s materiály PBR a nabízí nejmodernější a nejrealističtější definice materiálů a stínování 3D objektů.

Další formáty 3D souborů

Seznam formátů používaných v různých oborech pro 3D obsah je poměrně rozsáhlý. Tady je několik nejčastějších typů souborů, se kterými se můžete setkat:

 

  • Soubory CAD – Některé jsou proprietární a používají se jenom v uzavřeném ekosystému, zatímco jiné uchovávají vyšší úroveň geometrické definice. V těchto souborech můžete najít 2D i 3D objekty, a dokonce i parametrická tělesa. Úplný seznam souborů CAD podporovaných v aplikaci Substance 3D Stager najdete v dokumentaci(IGES, STP/STEP, IPT, IAM, .SLD, .JT atd.)
  • Soubory BLEND – Nativní formát používaný aplikací Blender, což je opensourcový a mezi tvůrci stále oblíbenější nástroj pro tvorbu digitálního obsahu (DCC).
  • Soubory Substance 3D – Nejběžnější soubory používané aplikacemi Substance 3D Designer, Sampler a Painter k vytváření materiálů a definování stínování pro 3D obsah mají formát SBSAR. Další informace o souborech Substance 3D najdete v tomto informativním přehledu.
  • AMF a STL – Představují dva nejběžnější formáty souborů pro 3D tisk. AMF je modernější a zahrnuje interní metadata, která pomáhají s tiskem a nastavením měřítka. STL je starší formát, který neobsahuje informace o barvě a měřítku.
3D vykreslení budovy od společnosti ZUH Visuals generované pomocí formátování 3D souboru

Obrázek: ZUH Visuals

Jak vybrat správný formát pro 3D projekt

Při rozhodování o tom, který formát souboru byste měli použít pro svůj projekt, může hrát roli několik faktorů. Jako první si především ověřte kompatibilitu. Pokud potřebujete přenášet 3D komponenty mezi různými softwarovými aplikacemi, nebudete chtít ztrácet čas exportem do typu souboru, který nebude fungovat.

 

Dalším faktorem může být velikost exportovaného souboru. To může být obzvlášť důležité při vývoji videohry nebo jakéhokoli 3D projektu, který má specifická hardwarová omezení. Pamatujte, že formáty souborů se vytvářejí ke specifickým účelům. Když tedy porozumíte svému softwaru a tomu, proč obsahuje jednotlivé formáty, budete se moct lépe rozhodnout o každém exportu.

Časté otázky

Formáty 3D souborů se vytvářejí ke specifickým účelům. Volba nejlepšího formátu je tedy velmi závislá na tom, čeho chcete se souborem dosáhnout.

Mezi nejběžnější typy souborů patří formáty OBJ, FBX, STL, AMF, IGES a další.

Aplikace Photoshop dokáže otevřít následující 3D formáty: DAE (Collada), OBJ, 3DS, U3D a KMZ (Google Earth).

 

Pokud chcete v aplikaci Photoshop otevřít samostatný 3D soubor, zvolte možnosti Soubor > Otevřít a vyberte požadovaný soubor.

 

Chcete-li přidat 3D soubor jako vrstvu do otevřeného souboru, zvolte možnosti 3D > Nová vrstva z 3D souboru a vyberte požadovaný 3D soubor. V nové vrstvě budou použity rozměry otevřeného souboru a 3D model se zobrazí nad průhledným pozadím.