OBJ fájl formátum
Mi az OBJ fájl?
Az OBJ fájlokat a Wavefront Advanced Visualizer alkalmazása használja a geometriai objektumok meghatározására és tárolására. A geometriai adatok vissza- és előre továbbítása OBJ-fájlokon keresztül lehetséges. Az OBJ formátum támogatja mind a sokszögű geometriát, mint a pontok, vonalak, textúra csúcsok, lapok és a szabad formájú geometria (görbék és felületek). Ez a formátum nem támogatja az animációt vagy a fényre és a jelenetek helyzetére vonatkozó információkat.
Az OBJ fájl általában a CAD (Computer Aided Design) által generált 3D modellezési folyamat végterméke. A csúcsok tárolásának alapértelmezett sorrendje az óramutató járásával ellentétes, elkerülve az arcnormálok kifejezett deklarálását. Noha az OBJ-fájlok megjegyzéssorban deklarálják a léptékinformációkat, az OBJ-koordinátákhoz még nincsenek deklarálva mértékegységek.
A 3D OBJ formátum története
A Wavefront Technologies OBJ fájlformátumot hozott létre Advanced Visualizer alkalmazásához geometriai objektumok és 3D adatok tárolására. A 2.11-es verzióját egy újonnan dokumentált 3-as verzió váltja fel. A fájlformátum nyitott, és más gyártók implementálták 3D grafikus alkalmazásaikhoz. A Wavefront Technologies ezt a fájlformátumot nyílt forráskódúnak és semlegesnek tartotta.
OBJ fájl formátum
A 3D objektumokban a felületi geometria kódolása kihívást jelentő feladat, amelyet az OBJ fájlformátum nagyon jól teljesített. Ez a formátum meglehetősen sokoldalú, mivel számos lehetőséget kínál a felületi geometria kódolására. Az alábbiakban három engedélyezett formátumot mutatunk be, amelyeknek megvannak a maga előnyei és hiányosságai:
Tesszeláció sokszögű felületekkel
Az OBJ fájlformátum lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy egyszerű vagy összetett geometriai alakzatok segítségével tesszellázza a 3D modell felületét. Egy modell felületgeometriai kódolásához egy fájl tárolja az egyes sokszögek csúcsait és normálisait. Bár a tesszelláció növeli a modell durvaságát, mégis meg kell találni a megfelelő egyensúlyt a fájl mérete és a nyomtatási minőség között.
Szabad formájú görbe
Az OBJ fájlformátum lehetővé teszi, hogy a felhasználó által definiált szabad formájú felületi görbék meghatározzák a modell felületi geometriáját. Mivel a szabad formájú görbék összetettebbek, mint a sokszögű lapok, mivel kevés matematikai paraméterrel az íves vonalak legjobban szabad formájú görbékkel határozhatók meg. Ezért a sokszögű tesszellációkhoz képest kevesebb adattal a szabad formájú görbék bármely 3D modell kiváló minőségű kódolását generálják a fájlméret növelése nélkül.
Szabad formájú felületek
Az OBJ fájlformátum a felületi geometria csempézését is meghatározza szabad formájú felületfoltokkal. Ez a fajta szabad formájú felületfolt (NURBS) kiválóan alkalmas merev radiális méretekkel nem rendelkező felületekre, mint például teherautó karosszériája, helikopter szárnyai vagy hajótörzs. A szabad formájú felületek használata nagyon előnyös, mivel precízebb a fájlméretek kisebb tartása nagyobb pontosság mellett. Ezek a felületek elengedhetetlen részét képezik a repülőgépiparnak és az autóiparnak, ahol az alacsony pontosság megbocsáthatatlan.
A következő kulcsszavak adattípus szerint vannak elrendezve a felület geometriájának meghatározásához.
| Elemek | Szabad formájú görbe/felületi test nyilatkozatok | Szabad formájú görbe/felület attribútumok |
|---|---|---|
| p | Pont | parm |
| l | Vonal | trim |
| f | Arc | lyuk |
| görbe | Görbe | scrv |
| görbe2 | 2D görbe | sp |
| surf | Surface | end |
| Megjelenítési/megjelenítési attribútumok | g | Csoportnév |
| ferde | ferde interpoláció | shadow_obj |
| lod | Részletezési szint | trace_obj |
| d_interp | Interpoláció feloldása | ctech |
| c_interp | Színinterpoláció | stech |
| usemtl | Anyag neve | mtllib |
| Geometriai csúcsok | ||
| v | Geometriai csúcsok | vn |
| vt | Textúra csúcsai | vp |
Szín és textúra
Az OBJ fájl lehetővé teszi a szín- és textúrainformációk tárolását egy társított fájlformátumban, az úgynevezett Material Template Library (MTL). A többszínű geometriai modellek e két fájl együttes használatával jelennek meg. Az MTL fájlok ASCII alapúak, és megkönnyítik a számítógépes renderelést azáltal, hogy a Phong-reflexiós modell segítségével leírják a felület fényvisszaverő tulajdonságait. A szabványt számos szoftvergyártó vette át, akik kihasználják az anyagcserére vonatkozó előnyöket. Az MTL formátum kissé elavult, mivel nem támogatja a legújabb technológiákat, például a tükör- és parallaxis térképeket.