Przewodnik po typach plików 3D
W ciągu ostatnich kilku dekad grafika 3D była dynamicznie rozwijana przez wiele osób i firm. Z tego powodu nie można powiedzieć, że wystarczy jeden format plików do wszystkich zadań. Grafika 3D jest coraz bardziej zaawansowana i przydatna w różnych branżach, dlatego powstała gama formatów, które często mają bardzo specjalistyczne zastosowania. Oto najważniejsze informacje na temat typów plików i sposobów ich używania.
Typy plików 3D
Coraz więcej firm pracuje w przestrzeni 3D, a związane z nią technologie są wciąć rozwijane. Biorąc pod uwagę rzeczywistość wirtualną, rzeczywistość rozszerzoną, grafikę w grach, efekty wizualne i coraz lepsze popularne programy CAD (Computer Aided Design), oczywiste jest, że powstają nowe typy plików przeznaczone do używania odmiennych funkcji.
Zasadniczo można wyróżnić dwa rodzaje formatów: zawierające dane geometryczne wielokątów lub reprezentację granicy (BREP, Boundary Representation). Ich klasyfikacja zależy od sposobu, w jaki powstaje geometria pierwotna. Programy CAD mogą generować wyniki przy użyciu obu metod przechowywania danych geometrycznych. Aby zachować szczegółowe informacje o geometrii podczas pracy z danymi w programach CAD, są stosowane odmienne formaty plików, które zawierają również standardowe dane wielokątów używane w druku 3D i grach. Oba rodzaje definicji geometrii mogą być złożone, a pliki mogą być bardzo duże.
Oto najczęściej występujące typy plików 3D oraz ich główne zastosowania.
Obraz autorstwa: ZUH Visuals
OBJ
Pliki OBJ zawierają informacje o geometrii 3D. Jest to jeden ze starszych i najbardziej popularnych formatów, którego używa się do eksportowania obiektów w większości programów do modelowania. Ten oparty na wielokątach format może zawierać informacje o skali (centymetry, cale itp.). Jeśli wziąć pod uwagę nowoczesne materiały i techniki cieniowania, zawiera on stosunkowo przestarzałe definicje materiałów. W kontekście eksportowania geometrii jest to wciąż przydatny format.
Zalety
- Obsługuje jednostki wielkości (centymetry, metry, cale, stopy).
- Obsługuje wiele obiektów w jednym pliku.
- Pliki OBJ są zazwyczaj mniejsze niż te same modele zapisane w innych formatach.
- Jest zgodny ze standardowymi w branży platformami gier oraz większością narzędzi do tworzenia zawartości cyfrowej (DCC, Digital Content Creation) popularnych w branżach efektów wizualnych i gier.
FBX
Pliki FBX są podobne do plików OBJ, gdyż także zawierają dane obiektów 3D. Dodatkowo zawierają również dane animacji. Z tego powodu jest to popularny typ plików w branżach filmowej, gier oraz efektów wizualnych, w których są wymagane złożone modele, materiały i animacje. Ten format plików należy do firmy Autodesk. Obsługuje go wiele platform efektów wizualnych i gier. Pozwala on przechowywać szczegółowe informacje o materiałach i obsługuje wiele mechanizmów renderowania.
Zalety
- Pliki FBX zawierają dane całej sceny 3D, w tym używane do tworzenia animacji informacje o kamerach, oświetleniu, geometrii i szkielecie.
- Jest zgodny ze standardowymi w branży platformami gier oraz większością narzędzi do tworzenia zawartości cyfrowej (DCC, Digital Content Creation) popularnych w branżach efektów wizualnych i gier.
- Choć format FBX jest dość stary, wciąż jest powszechnie obsługiwany i zawiera o wiele więcej informacji niż same dane modelu 3D. Z tego powodu często stosuje się go do projektów, w których duże znaczenie ma strona wizualna, takich jak gry komputerowe.
gITF
GL Transmission Format (glTF i GLB) jest to format plików oparty na wielokątach, który stanowi bezpłatny odpowiednik open source formatów takich jak FBX. Opracowała go grupa robocza COLLDA. Obecnie firma KROHON Group zajmuje się tym wspólnym, otwartym formatem plików do udostępniania modeli i scen. Pliki te obsługują modele statyczne, animacje i ruchome sceny — podobnie jak format FBX. Programiści często stosują ten format w aplikacjach natywnie internetowych. Jako jeden z nowocześniejszych formatów plików, obsługuje on najnowsze metody cieniowania i definiowania materiałów. Od wersji 2.0 obsługuje też materiały renderowane zgodnie z prawami fizyki (PBR, physically based rendering).
Zalety
- Można go osadzać w dokumentach programu Word i prezentacjach programu PowerPoint.
- Jest zgodny z coraz większą liczbą popularnych programów do pracy z grafiką 3D.
- Pliki glTF i GLB są zoptymalizowane pod kątem wydajności stron internetowych i interakcji w czasie rzeczywistym. Ich względnie niewielkie rozmiary przyczyniają się do szybkiego wczytywania aplikacji.
USD/USDZ
Format plików USD (Universal Scene Descriptor) jest oparty na wielokątach. Opracowało go na własne potrzeby studio Pixar, a obecnie został udostępniony na zasadach open source. Ten rozszerzalny format oferuje coraz szersze możliwości dzięki zastosowaniu standardu otwartego oraz współpracy wielu firm, do których należą między innymi spółki NVIDIA, Pixar i Adobe. W tym formacie stosuje się najnowsze pomysły związane z modelami 3D, materiałami i współpracą, jakie wprowadzono w szeregu wyjątkowych narzędzi do tworzenia zawartości. Zawiera on dane geometrii, materiałów, sceny i animacji. Format USD pod wieloma względami spełnia oczekiwania związane z takimi plikami, gdyż pozwala przechowywać dane całej sceny w efektywny sposób.
Format USDZ jest zastrzeżonym standardem opracowanym wspólnie przez firmy Apple i Pixar na potrzeby rzeczywistości rozszerzonej. Jest on używany w aplikacjach związanych z rzeczywistością rozszerzoną 3D na urządzeniach firmy Apple.
Zalety
- Rosnąca i aktywna społeczność znanych firm uważa ten format plików za odpowiedni do pracy z grafiką 3D i liczy na jego popularność.
- Ten elastyczny, wydajny i efektywny format ułatwia uzupełnianie możliwości programów przy użyciu wtyczek i rozszerzeń. Firmy mogą łatwo udostępniać funkcje oparte na formacie USD.
- Jest zgodny z materiałami PBR — nowoczesnym, szczegółowym formatem materiałów i cieniowania obiektów 3D.
Inne formaty plików 3D
Podczas obróbki grafiki 3D stosuje się bardzo wiele formatów plików. Oto niektóre z bardziej popularnych formatów, jakie możesz napotkać:
- Pliki CAD. Niektóre z nich są zastrzeżone i stosowane tylko w określonych programach, podczas gdy inne pozwalają zachowywać najwyższy poziom szczegółów geometrii. Pliki tych typów mogą zawierać obiekty 2D i 3D, a nawet bryły parametryczne. Pełną listę plików CAD obsługiwanych przez moduł Substance 3D Stager znajdziesz w jego dokumentacji. (IGES, STP/STEP, IPT, IAM, SLD, JT itd.)
- Pliki BLEND. Ten natywny format plików jest używany w programie open source Blender, który jest coraz bardziej popularnym narzędziem do tworzenia zawartości cyfrowej.
- Pliki Substance 3D. W modułach Substance 3D Designer, Sampler i Painter najczęściej tworzy się pliki SBSAR, które zawierają materiały i definiują cieniowanie zawartości 3D. Więcej informacji o plikach kolekcji Substance 3D znajdziesz w tym przeglądzie.
- AMF i STL. Te dwa formaty plików są najczęściej używane w druku 3D. Format AMF jest nowocześniejszy i zawiera wewnętrzne metadane pomagające w drukowaniu oraz skalowaniu. Format STL jest starszy. Nie zawiera informacji o kolorze ani skali.
Obraz autorstwa: ZUH Visuals
Dobieranie odpowiedniego formatu do projektu zawierającego grafikę 3D
Wybór formatu plików do projektu zależy od kilku czynników. Przede wszystkim ważna jest jego zgodność. Jeśli musisz przenosić elementy 3D między różnymi programami, nie marnuj czasu, eksportując je do typu pliku, który nie będzie działać.
Warto też wziąć pod uwagę wielkość eksportowanych plików. Może to mieć szczególne znaczenie podczas prac nad grą lub innym projektem, w którym grafika 3D podlega ograniczeniom sprzętowym. Pamiętaj, że poszczególne formaty plików opracowano z określonych powodów. Znajomość oprogramowania i przyczyn używania tych formatów pozwoli podejmować przemyślane decyzje podczas eksportowania danych.
Często zadawane pytania
Jaki jest najlepszy format plików 3D?
JAKIE SĄ NAJBARDZIEJ POPULARNE FORMATY PLIKÓW 3D?
JAKIE FORMATY PLIKÓW 3D POZWALA OTWIERAĆ PROGRAM PHOTOSHOP?
Program Photoshop może otwierać pliki w następujących formatach 3D: DAE (Collada), OBJ, 3DS, U3D i KMZ (Google Earth).
Aby otworzyć plik 3D jako osobny dokument w programie {{photoshop}}, wybierz polecenie Plik > Otwórz, a następnie wybierz plik.
Aby dodać plik 3D jako warstwę w otwartym pliku, wybierz polecenie 3D > Nowa warstwa z pliku 3D, a następnie wybierz plik 3D. Nowa warstwa przyjmuje wymiary otwartego pliku i zawiera model 3D widoczny na przezroczystym tle.