รูปแบบไฟล์ OBJ
ไฟล์ OBJ คืออะไร??
ไฟล์ OBJ ถูกใช้โดยแอปพลิเคชัน Advanced Visualizer ของ Wavefront เพื่อกำหนดและจัดเก็บวัตถุรูปทรงเรขาคณิต การส่งข้อมูลเรขาคณิตย้อนหลังและไปข้างหน้าสามารถทำได้ผ่านไฟล์ OBJ รูปแบบ OBJ รองรับทั้งรูปทรงหลายเหลี่ยม เช่น จุด เส้น จุดพื้นผิว ใบหน้า และรูปทรงอิสระ (เส้นโค้งและพื้นผิว) รูปแบบนี้ไม่รองรับภาพเคลื่อนไหวหรือข้อมูลเกี่ยวกับแสงและตำแหน่งของฉาก
ไฟล์ OBJ มักจะเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของกระบวนการสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่สร้างโดย CAD (การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย) ลำดับเริ่มต้นในการจัดเก็บจุดยอดคือทวนเข็มนาฬิกาเพื่อหลีกเลี่ยงการประกาศ face normals อย่างชัดเจน แม้ว่าไฟล์ OBJ จะประกาศข้อมูลมาตราส่วนในบรรทัดความคิดเห็น แต่ยังไม่มีการประกาศหน่วยสำหรับพิกัด OBJ
ประวัติของรูปแบบ 3D OBJ
Wavefront Technologies สร้างรูปแบบไฟล์ OBJ สำหรับแอปพลิเคชัน Advanced Visualizer เพื่อจัดเก็บวัตถุทางเรขาคณิตและข้อมูล 3 มิติ เวอร์ชัน 2.11 ถูกแทนที่ด้วยเวอร์ชัน 3 ที่ได้รับการจัดทำเอกสารใหม่ รูปแบบไฟล์เป็นแบบเปิดและได้นำไปใช้โดยผู้จำหน่ายรายอื่นสำหรับแอปพลิเคชันกราฟิก 3 มิติของตน Wavefront Technologies เก็บรูปแบบไฟล์นี้ไว้เป็นโอเพ่นซอร์สและเป็นกลาง
รูปแบบไฟล์ OBJ
ในวัตถุ 3 มิติ การเข้ารหัสรูปทรงเรขาคณิตพื้นผิวเป็นงานที่ท้าทายซึ่งรูปแบบไฟล์ OBJ ทำได้ดีมาก รูปแบบนี้ค่อนข้างหลากหลายเนื่องจากมีตัวเลือกมากมายในการเข้ารหัสรูปทรงเรขาคณิตของพื้นผิว ต่อไปนี้เป็นรูปแบบที่อนุญาตสามรูปแบบซึ่งมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง:
Tessellation กับใบหน้าหลายเหลี่ยม
รูปแบบไฟล์ OBJ ช่วยให้ผู้ใช้สามารถทดสอบพื้นผิวแบบจำลอง 3 มิติโดยใช้รูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่ายหรือซับซ้อน สำหรับการเข้ารหัสรูปทรงเรขาคณิตพื้นผิวของแบบจำลอง ไฟล์จะจัดเก็บจุดยอดและค่าปกติสำหรับแต่ละรูปหลายเหลี่ยม แม้ว่าเทสเซลเลชันจะเพิ่มความหยาบให้กับโมเดล แต่ก็จำเป็นต้องค้นหาสมดุลที่ถูกต้องระหว่างขนาดของไฟล์และคุณภาพการพิมพ์
เส้นโค้งรูปแบบอิสระ
รูปแบบไฟล์ OBJ อนุญาตให้ผู้ใช้กำหนดเส้นโค้งพื้นผิวรูปแบบอิสระเพื่อระบุรูปทรงเรขาคณิตพื้นผิวของแบบจำลอง เนื่องจากเส้นโค้งรูปแบบอิสระมีความซับซ้อนมากกว่าพื้นผิวหลายเหลี่ยม เนื่องจากด้วยพารามิเตอร์ทางคณิตศาสตร์เพียงเล็กน้อย เส้นโค้งจึงสามารถกำหนดได้ดีที่สุดโดยเส้นโค้งรูปแบบอิสระ ดังนั้น ด้วยข้อมูลที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับเทสเซลเลชันแบบหลายเหลี่ยม เส้นโค้งรูปแบบอิสระจึงใช้เพื่อสร้างการเข้ารหัสคุณภาพสูงของโมเดล 3 มิติใดๆ โดยไม่ต้องขยายขนาดไฟล์
พื้นผิวรูปทรงอิสระ
รูปแบบไฟล์ OBJ ยังระบุการเรียงต่อกันของรูปทรงเรขาคณิตพื้นผิวด้วยแพตช์พื้นผิวรูปแบบอิสระ แผ่นแปะพื้นผิวรูปทรงอิสระ (NURBS) ชนิดนี้เหมาะมากสำหรับพื้นผิวที่ไม่มีมิติแนวรัศมีที่ตายตัว เช่น ตัวรถบรรทุก ปีกของเฮลิคอปเตอร์ หรือตัวเรือ การใช้พื้นผิวรูปทรงอิสระมีข้อได้เปรียบอย่างมาก เนื่องจากมีความแม่นยำมากขึ้นในการทำให้ขนาดไฟล์เล็กลงด้วยความแม่นยำสูง พื้นผิวเหล่านี้เป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์ซึ่งความแม่นยำต่ำเป็นสิ่งที่ไม่อาจคาดเดาได้
คำหลักต่อไปนี้จัดเรียงตามประเภทข้อมูลเพื่อกำหนดรูปทรงพื้นผิว
| องค์ประกอบ | ข้อความแสดงเส้นโค้งรูปแบบอิสระ/พื้นผิวของตัวเครื่อง | แอตทริบิวต์เส้นโค้งรูปแบบอิสระ/พื้นผิว |
|---|---|---|
| p | Point | parm |
| l | เส้น | ทริม |
| f | ผิวหน้า | รู |
| curv | Curve | scrv |
| curv2 | เส้นโค้ง 2 มิติ | sp |
| surf | Surface | end |
| แสดง/แสดงแอตทริบิวต์ | g | ชื่อกลุ่ม |
| bevel | การเอียงเอียง | shadow_obj |
| lod | ระดับรายละเอียด | trace_obj |
| d_interp | ละลายการแก้ไข | ctech |
| c_interp | การแก้ไขสี | stech |
| usemtl | ชื่อวัสดุ | mtllib |
| จุดยอดทางเรขาคณิต | ||
| v | จุดยอดทางเรขาคณิต | vn |
| vt | จุดยอดของพื้นผิว | vp |
สีและพื้นผิว
ไฟล์ OBJ อนุญาตให้เก็บข้อมูลสีและพื้นผิวในรูปแบบไฟล์ที่เกี่ยวข้องซึ่งเรียกว่า Material Template Library (MTL) โมเดลเรขาคณิตหลายสีเรนเดอร์โดยใช้สองไฟล์นี้ร่วมกัน ไฟล์ MTL เป็นแบบ ASCII และอำนวยความสะดวกในการแสดงผลด้วยคอมพิวเตอร์โดยอธิบายคุณสมบัติการสะท้อนแสงของพื้นผิวโดยใช้แบบจำลองของการสะท้อนของฟอง มาตรฐานนี้ถูกนำมาใช้โดยผู้จำหน่ายซอฟต์แวร์จำนวนมากที่ใช้ประโยชน์จากการแลกเปลี่ยนวัสดุ รูปแบบ MTL ล้าสมัยเล็กน้อยเนื่องจากไม่รองรับเทคโนโลยีล่าสุด เช่น แผนที่สเปกกูลาร์และพารัลแลกซ์