3D-miljörendering i 3D-filformat

En guide till 3D-filtyper.

Framstegen för 3D de senaste decennierna har gjorts tack vare en betydande, gemensam satsning. Det är därför det inte finns någon enskilt allmängiltig lösning vad gäller valet av filformat. Då 3D-industrin har avancerat inom många olika branscher och områden har många av formaten arbetats fram med sitt eget specifika användningsområde. Här är allt du behöver veta om filtyper och hur du använder dem.

3D-filtyper

Allt fler företag tar steget in i 3D-rymden och fortsatta tekniska framsteg som VR (virtuell verklighet), AR (förstärkt verklighet), speldesign, VFX och utvecklingen av mångåriga CAD-tillämpningar (datorstödd konstruktion) gör att det blir helt naturligt att nya filtyper tas fram för att kunna hantera de olika funktionerna.

Rent generellt finns det två olika typer av format: geometriska polygondata och gränsrepresentation (BREP), beroende på var geometrin konstruerats. CAD-tillämpningar kan leverera utdata från båda metoderna för att lagra geometriska data. För att bevara den mer övergripande geometriska informationen i CAD-världen kommer du att stöta på en annan uppsättning filformat som också innehåller vanliga polygondata som används i 3D-utskrifts- och speltillämpningar. Båda typerna av geometriska definitioner kan vara komplexa och leda till stora filstorlekar. 

 

Här följer några av de vanligaste 3D-filtyperna du kan stöta på och i vilka fall du bör överväga dem.

3D-arkitekturrendering av ZUH Visuals i 3D-filformat.

Bild av ZUH Visuals.

OBJ

OBJ-filer (.obj) innehåller 3D-geometriinformation. Detta är ett av de äldre och vanligaste formaten vid export av ett objekt från flertalet modelleringsprogramvaror. Polygonformatet kan ge en uppfattning av storlek (cm, tum etc.). Den huvudsakliga definitionen är föråldrad jämfört med modernare material- och skuggningstekniker. När det gäller vanlig geometri-export är det en stabil standard att utnyttja.

Fördelar

  • Har stöd för enhetsmått (cm, meter, tum, fot).

  • Har stöd för många objekt i en och samma fil.

  • OBJ-filer är rent generellt mindre än när samma modell sparas i ett annat format.

  • Kompatibel med spelmotorer som är standard i branschen och efterbearbetningsverktyg för DCC (Digital Content Creation) i VFX samt i spelindustrin. 

FBX

FBX-filer (.fbx påminner om OBJ då de innehåller 3D-objektdata; men innehåller också animationsdata. Detta gör filtypen till den populäraste inom film, spel och VFX – alla industrier som behöver komplexa modeller, material och animeringar. Filformatet ägs av Autodesk och har brett stöd i både VFX och spelmotorer. Det kan innehålla materialdefinition på högre nivå och har stöd för många renderingsmotorer.

Fördelar

  • FBX-filer lagrar data för kompletta 3D-scener, inklusive kameror, belysning, geometri och ben som används för att skapa animeringar.

  • Kompatibel med spelmotorer som är standard i branschen och efterbearbetningsverktyg för DCC (Digital Content Creation) i VFX samt i spelindustrin.

  • Även om det är ett äldre filformat har FBX brett stöd och innehåller mycket mer information än bara 3D-modelldata som gör det till ett populärt val vid visuellt drivet skapande, som videospel.

gITF

GL Transmission Format (.glTF & .glb) är ett polygonfilformat som fungerar som en royaltyfri motsvarighet med öppen källkod till format som FBX. Filformatet togs ursprungligen fram av arbetsgruppen COLLADA och KHRONOS Group upprätthåller det delade öppna filformatet för modell- och scenutbyte. Filen har stöd för statiska modeller, animeringar och rörliga scener som FBX. Utvecklare använder ofta detta format i egenutvecklade webbtillämpningar. Det är ett av de modernare filformaten och har stöd för de senaste metoderna för skuggning och materialdefinitioner och från den uppdaterade versionen 2.0 har det stöd för fysiskt baserade renderingsmaterial (PBR).

Fördelar

  • Kan infogas i Word-dokument och PowerPoint-presentationer.
  • Kompatibelt med ett allt större antal populära 3D-tillämpningar.
  • GLTF och GLB-filer är optimerade för webben och för interaktivitet i realtid och har relativt små filstorlekar och laddas snabbt i olika tillämpningar.

usd/usdz

USD (Universal Scene Descriptor) är ett polygonfilformat som utvecklats internt av Pixar och nu är öppen källkod. Det utökningsbara filformatet får allt större kapacitet via den öppna standarden och arbetskommittén innefattar bland andra NVIDIA, PIXAR och ADOBE. Formatet representerar de senaste koncepten för 3D-modeller, material och interoperabilitet mellan flera unika verktyg för innehållsskapande. Det innehåller geometriska data, material-, scen- och animeringsdata. På många sätt överskuggar USD vanliga förväntningar på filformat, eftersom det effektivt lagrar data för hela scener.

USDZ är ett proprietärt format som skapats gemensamt av Apple och Pixar specifikt för AR. Formatet används för program för 3D-förstärkt verklighet på Apple-enheter.

Fördelar

  • En växande och aktiv grupp etablerade företag ser potentialen i detta filformat för 3D och dess framtid.
  • Det är ett flexibelt, kraftfullt och effektivt format som kan utökas via pluginer och tillägg så att företag kan dela de funktioner de fört med sig till USD.
  • Kompatibelt med PBR-material, den modernaste och mest realistiska definitionen av material samt skuggning av 3D-objekt.

Andra 3D-filformat

Listan över filformat inom 3D-industrin är omfattande. Här följer några av de vanligare filtyperna du kan stöta på:

 

  • CAD-filer – Vissa är proprietära och kan användas endast i ett slutet ekosystem, medan andra fungerar för att bibehålla den mer övergripande nivån av geometriska definitioner. Du kan hitta 2D, 3D och till och med parametriska fasta objekt i dessa filer. En komplett lista över de CAD-filer som stöds i Substance 3D Stager finns i  dokumentationen(IGES, STP/STEP, IPT, IAM, .SLD, .JT etc.)
  • BLEND-filer – det inbyggda filformatet i Blender, ett växande DCC-verktyg med öppen källkod som används av kreatörer.
  • Substance 3D-filer – SBSAR är den vanligaste filtypen som skapas av Substance 3D Designer, Sampler och Painter för att ta fram material och definiera skuggning av 3D-innehåll. Läs mer om Substance 3D-filer i denna informativa översikt.
  • AMF och STL – de två vanligaste filformaten för 3D-utskrifter. AMF är den modernare iterationen och innehåller interna metadata som hjälp till utskrifter och skala. STL är ett äldre format som saknar information om färger och skala.
3D-arkitekturrendering av ZUH Visuals genereras med 3D-filformat

Bild av ZUH Visuals.

Välja rätt filformat för 3D-projektet.

När du ska bestämma vilket filformat du ska använda till projektet beror detta på några olika faktorer. För det första – verifiera kompatibiliteten framför allt. Om du behöver överföra 3D-komponenter mellan olika programvaror vill du inte behöva slösa en massa tid på att exportera till ett filformat som inte kommer att fungera.

 

Andra överväganden kan innefatta storleken på den exporterade filen. Det är särskilt viktigt om du utvecklar ett videospel eller ett 3D-projekt som har särskilda hårdvarubegränsningar. Kom ihåg att olika filformat tas fram av särskilda skäl, så att förstå programvaran och varför respektive format finns är till god hjälp när du ska fatta välgrundade beslut om varje export.

Frågor och svar

3D-filformat tas fram av olika orsaker. Att välja vilket som är det bästa filformatet beror därför helt på vad filen är avsedd för.

De vanligaste filtyperna är OBJ, FBX, STL, AMF, IGES med flera.

I Photoshop går det att öppna följande 3D-format: DAE (Collada), OBJ, 3DS, U3D och KMZ (Google Earth).

 

Om du vill öppna en enskild 3D-fil i Photoshop går du till Arkiv > Öppna och väljer filen.

 

Om du vill lägga till en 3D-fil som ett lager i en öppen fil går du till 3D > Nytt lager från 3D-fil och väljer 3D-filen. Det nya lagret har den öppna filens dimensioner och 3D-modellen visas över en genomskinlig bakgrund.