3D文件格式存储几何体,有时还会存储材质和动画,因此模型在程序间移动。STL和3MF西装用于3D打印,OBJ和FBX西装渲染及游戏,STEP西装西装用于CAD交换,glTF西装用于网页和增强现实交付。

导出错误格式是导致打印损坏、纹理缺失和设计数据丢失的最常见原因之一。花几分钟时间将格式匹配到下一步,可以避免花费数小时的重做。

本指南解释了你在3D建模中会遇到的格式,每种格式保留和丢弃,以及如何在它们之间做出选择。

节目形式最佳商店注意
圣路易斯3D打印与快速原型制作三角化曲面几何基本格式中无颜色、材质或单位
OBJ用纹理交换网格几何体加上材料参考材料存放在一个独立的文件中
步进工程领域的CAD交换精确的固体和表面几何大型文件;特征历史通常会丢失
FBX游戏与动画流程网格、绑定、动画、摄像机专有;版本差异
GLT/GLB网页、应收账款与实时传递网格、PBR材质、动画并非为CAD精度设计
3MF现代3D打印工作流程网格、颜色、材质、单位、打印设置切片软件支持各不相同
本地(.blend、.3dm、.max、.skip)在一个应用程序内编辑完整场景或模型历史工具间的可携性差

什么是3D文件格式?

3D文件格式是一种定义的方式,用于存储几何体及相关数据,如材质、纹理、动画和单元,使不同的程序能够打开同一个模型。不同格式在保留和丢弃的各类内容上有所不同。

首先要了解两个家庭。网格格式近似一个包含许多平面三角形或多边形的表面,这适用于渲染、游戏和打印。CAD(边界表示)格式描述精确的曲线和曲面,适合工程和制造。从CAD转换成网格很简单且有损,而转换回去则比较困难。

根据工作流程的下一步选择格式,而不是习惯性地选择,并且保留原生工作文件作为真实数据来源。

STL:3D打印的默认选择

STL将模型存储为三角形网格,几十年来一直是3D打印机的默认输入。它简单且通用,但只存储几何体,因此基本形式不包含颜色、纹理或材质信息。

美国国会图书馆记录了STL(立体光刻)文件格式家族,包括其ASCII和二进制变体。导出到足够分辨率时:太粗糙,曲线看起来像多面体,太细,文件会变得巨大。因为STL没有单位字段,打印前请在切片软件中确认比例(毫米或英寸)。

OBJ和FBX:渲染和游戏用的网格

OBJ 是一种广泛支持的基于文本的网格格式,参照配套文件中的材质,而 FBX 是专有格式,同时承载绑定、动画和摄像机,因此在游戏和动画流程中很常见。

  • OBJ:易于阅读和调试,适合静态素材和纹理模型,不支持动画。
  • FBX:最适合你需要跨平台(如Maya、3ds Max和游戏引擎)制作骨骼和动画;检查版本兼容性。
  • 在线下载glb、gltf格式官网

如果你的目标是游戏引擎,先先端到端测试一个资产,再转换整个库。

步骤:交换CAD几何

STEP由ISO 10303标准家族定义,是工程系统之间用于交换精确CAD几何的最常用中性格式。它保留了精确的表面和固体,而非三角形,从而保持后续加工和分析的准确性。

在向供应商发送零件或在SolidWorks、Fusion 360、Rhino 3D和AutoCAD等工具间移动模型时,使用STEP。NIST提供STEP文件分析器和查看器,用于检查STEP文件内容并检查翻译实际保存的内容。

预计会丢弃参数历史和部分元数据;你交换的是形状,而不是设计意图。

glTF与USD:网络、应收账款与实时交付

glTF 是一种开放格式,旨在高效地在网络和实时应用中交付 3D 场景,其二进制 GLB 变体将所有内容打包到一个文件中。它作为ISO/IEC标准(glTF 2.0)发布,使用基于物理的材料。

使用glTF或GLB用于网页浏览器、产品配置器和增强现实预览。USD由皮克斯开发,应用于电影和增强现实生态系统,主要针对大型场景组装。这两者都不适合 CAD 级别的精度,所以制造时还是保留 STEP 或本地源代码。

在为网络准备模型时,减少多边形数量,压缩纹理,并在中端手机上测试,因为传输尺寸会增加加载时间。

3MF及其他现代印刷格式

3MF是一种较新的格式,将网格、单元、颜色、材质和打印相关数据集成在一个包中,解决了STL的主要局限性。切片软件和打印机厂商对其支持越来越多。

打印多色或多材料零件或想要单元安全文件时选择3MF,只有打印机或服务机构需要时才回退STL。一定要确认你的切片软件能读取你使用的具体3MF功能。

如何一步步选择合适的格式

选择格式时,请询问文件接下来会发生什么:打印、渲染、工程交接、网页交付或进一步编辑。每个答案都指向不同的格式,你可以从一个本地来源导出多个格式。

  1. 保留原生文件(如.blend、.3dm或.f3d)作为母带,因为它保留历史记录和可编辑结构。
  2. 打印时:如果支持,导出3MF,否则用STL格式,分辨率合理。
  3. 工程或供应商切换:导出STEP,并通过在查看器中重新打开来验证。
  4. 动画和游戏:导出FBX或glTF,并在目标引擎中测试。
  5. 网页和增强现实:导出GLB,优化尺寸并在设备上测试。

一个有用的检查是三角形网格的文件大小估计:

近似二进制STL大小(字节)= 84 + 50 ×三角形

二进制STL中的每个三角形使用50字节加上一个84字节的头部,因此百万三角形模型大约是50 MB。用它来决定是否要在分享之前彻底摧毁一个网格。

用于导入和导出这些格式的软件

大多数3D应用会读写多种格式,但支持的深度不同,所以先测试一下你的具体工作流程。SaaSPodium列出了十款涵盖网格、CAD和雕刻需求的3D建模产品。

  • Blender 是免费且开源的,广泛用于转换 OBJ、STL、FBX 和 glTF 等网格格式。请参见Blender的列表。