三维开发中各种常用数据格式介绍_什么格式的三维数据最小,最容易打开-优快云博客

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在三维开发中，数据格式的选择对项目的性能和效果至关重要。以下是几种常用的三维数据格式及其特点和应用场景：

1. OBJ 格式

特点

文本格式：OBJ 是一种基于文本的格式，易于阅读和编辑。
支持几何体和材质：可以存储顶点、面、法线、纹理坐标等信息，并支持通过 .mtl 文件关联材质。
无场景结构：OBJ 格式只存储几何数据，不包含动画、光照等场景信息。

应用场景

静态模型：适用于静态三维模型的存储和交换。
3D 打印：常用于 3D 打印领域。

示例文件结构

# 顶点
v 1.0 2.0 3.0
v 4.0 5.0 6.0

# 纹理坐标
vt 0.0 0.0
vt 1.0 1.0

# 面
f 1/1 2/2 3/3

2. FBX 格式

特点

二进制格式：FBX 是 Autodesk 开发的二进制格式，支持多种三维数据。
功能丰富：支持几何体、材质、动画、骨骼、相机、灯光等。
跨平台：广泛用于游戏开发、影视制作等领域。

应用场景

动画模型：适用于带有动画的三维模型。
行业标准：常用于 Maya、3ds Max、Blender 等软件之间的数据交换。

3. GLTF 格式

特点

开放标准：GLTF 是 Khronos Group 开发的开放标准，专为 Web 和实时应用优化。
高效压缩：支持二进制格式（.glb）和 JSON 格式（.gltf），文件体积小。
功能全面：支持几何体、材质、动画、骨骼、相机、灯光等。

应用场景

Web 3D：适用于 WebGL、Three.js、Cesium 等 Web 三维引擎。
实时渲染：广泛用于游戏、AR/VR 等实时渲染场景。

示例文件结构

{
  "scenes": [
    {
      "nodes": [0]
    }
  ],
  "nodes": [
    {
      "mesh": 0
    }
  ],
  "meshes": [
    {
      "primitives": [
        {
          "attributes": {
            "POSITION": 0
          },
          "indices": 1
        }
      ]
    }
  ],
  "buffers": [
    {
      "uri": "data.bin",
      "byteLength": 1024
    }
  ]
}

4. 3D Tiles 格式

特点

流式加载：专为大规模三维数据设计，支持按需加载和渲染。
层次结构：采用层次细节（LOD）技术，优化渲染性能。
开放标准：由 Cesium 团队开发，广泛应用于地理空间数据可视化。

应用场景

地理空间数据：适用于城市建模、地形、点云等大规模三维数据。
Web 3D：常用于 Cesium、Mars3D 等三维地球引擎。

5. STL 格式

特点

简单几何体：仅存储几何体的顶点和面信息，不支持材质、颜色等。
文本或二进制格式：支持 ASCII 和二进制两种格式。

应用场景

3D 打印：广泛用于 3D 打印领域。
CAD 数据交换：常用于 CAD 软件之间的数据交换。

示例文件结构（ASCII）

solid model
  facet normal 0 0 0
    outer loop
      vertex 0 0 0
      vertex 1 0 0
      vertex 0 1 0
    endloop
  endfacet
endsolid model

6. PLY 格式

特点

灵活格式：支持存储顶点、面、颜色、法线等信息。
文本或二进制格式：支持 ASCII 和二进制两种格式。

应用场景

点云数据：常用于存储和交换点云数据。
3D 扫描：适用于 3D 扫描数据的存储。

示例文件结构

ply
format ascii 1.0
element vertex 3
property float x
property float y
property float z
element face 1
property list uchar int vertex_indices
end_header
0 0 0
1 0 0
0 1 0
3 0 1 2

7. LAS 格式

特点

点云数据：专为激光雷达（LiDAR）点云数据设计。
高效存储：支持大规模点云数据的存储和压缩。

应用场景

地理空间数据：适用于地形测绘、城市建模等领域。
点云处理：常用于点云数据的存储和分析。

8. Collada (DAE) 格式

特点

XML 格式：基于 XML 的开放标准，易于阅读和编辑。
功能丰富：支持几何体、材质、动画、骨骼等。

应用场景

数据交换：常用于三维软件之间的数据交换。
游戏开发：适用于游戏引擎中的模型导入。

9. USD 格式

特点

场景描述：由 Pixar 开发，专注于复杂场景的描述和协作。
高效协作：支持分层场景描述和实时更新。

应用场景

影视制作：广泛用于影视动画制作。
复杂场景：适用于需要高度协作和复杂场景描述的项目。

10. IFC 格式

特点

建筑信息模型 (BIM)：专为建筑行业设计，支持建筑元素的语义信息。
开放标准：由 buildingSMART 组织开发。

应用场景

建筑设计：适用于建筑设计、施工和管理。
BIM 数据交换：常用于 BIM 软件之间的数据交换。

总结

格式	特点	应用场景
OBJ	简单、文本格式	静态模型、3D 打印
FBX	功能丰富、二进制格式	动画模型、游戏开发
GLTF	开放标准、高效压缩	Web 3D、实时渲染
3D Tiles	流式加载、层次结构	地理空间数据、大规模三维数据
STL	简单几何体	3D 打印、CAD 数据交换
PLY	灵活格式、点云数据	点云数据、3D 扫描
LAS	点云数据、高效存储	地理空间数据、点云处理
Collada	XML 格式、功能丰富	数据交换、游戏开发
USD	场景描述、高效协作	影视制作、复杂场景
IFC	建筑信息模型 (BIM)	建筑设计、BIM 数据交换