模型结构
一个3D模型文件通常由以下几个主要部分组成,具体结构可能因文件格式(如OBJ、FBX、GLTF、STL等)而有所不同
1. 几何数据
顶点 (Vertices):定义模型的三维空间坐标点,通常是
(x, y, z)
的形式。法线 (Normals):表示每个顶点或面的方向向量,用于计算光照效果。
纹理坐标 (UV Coordinates):定义模型表面如何映射到二维纹理图像上,通常为
(u, v)
坐标。多边形/面 (Polygons/Faces):定义顶点如何连接形成三角形或多边形,构成模型的表面。
2. 材质信息
材质属性:包括颜色、反射率、透明度、粗糙度等。
漫反射贴图 (Diffuse Map):定义模型的基本颜色。
法线贴图 (Normal Map):模拟细节和凹凸效果。
高光贴图 (Specular Map):控制反射强度。
环境遮挡贴图 (AO Map):模拟间接光照效果。
其他贴图:如金属度、粗糙度、高度贴图等。
材质库:某些格式(如OBJ)会通过外部材质库文件(`.mtl`)来存储材质信息。
3. 动画数据
骨骼结构 (Skeleton/Bones):定义角色的骨骼层级关系。
蒙皮权重 (Skinning Weights):指定顶点与骨骼之间的关联权重,用于实现平滑变形。
关键帧动画 (Keyframe Animation):记录骨骼在不同时间的关键姿态。
动作曲线 (Animation Curves):描述动画参数随时间的变化。
4. 摄像机与灯光
摄像机数据:定义虚拟摄像机的位置、方向、焦距等。
灯光信息:包括光源类型(点光源、聚光灯等)、颜色、强度等。
5. 附加信息
层次结构 (Hierarchy):描述对象之间的父子关系。
物理属性:如刚体、碰撞体、质量等,用于物理模拟。
自定义属性:一些格式支持用户定义的元数据,例如标签、注释等。
压缩与优化:为了减小文件大小,可能会对几何数据进行压缩或简化。
6. 文件格式特定的内容
OBJ:以文本形式存储,包含顶点、法线、UV坐标和面信息。
FBX:支持复杂的动画、材质和层级结构,通常为二进制或ASCII格式。
GLTF/GLB:专注于高效传输和渲染,支持嵌入纹理和动画。
STL:主要用于3D打印,仅包含几何数据(顶点和面),无材质或动画信息。
Obj文件结构
# 顶点数据(顶点坐标)
v 0.0 0.0 0.0
v 1.0 0.0 0.0
v 0.0 1.0 0.0
# 纹理坐标
vt 0.0 0.0
vt 1.0 0.0
vt 0.0 1.0
# 法线
vn 0.0 0.0 1.0
# 面数据(使用顶点、纹理坐标和法线的索引)
f 1/1/1 2/2/1 3/3/1
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