3D 그래픽 디자인 분야에서 OBJ 파일 형식은 가장 중요한 형식 중 하나이며, 특히 비 애니메이션 3D 모델의 범용 교환 형식으로 적합합니다.

단순성과 강력한 데이터 저장 기능을 통해 3D 모델링, 아키텍처 렌더링 및 가상 현실 애플리케이션에서 높은 것으로 간주됩니다.

더 깊이 다이빙하기 전에 OBJ 파일 형식의 기본 기능과 사용을 탐색 하여이 널리 인식 된 파일 유형이 3D 그래픽의 세계에서 다양한 초석이되었는지 점차 공개 해 봅시다.

OBJ 파일이란 무엇입니까?

OBJ 파일 형식은 워크 스테이션 - 기반 3D 모델링 및 애니메이션 소프트웨어, Advanced Visualizer 용 Wavefront Technologies에 의해 개발되었습니다.

이 형식은 Maya가 읽고 작성하여 매우 다재다능합니다. OBJ 파일은 일반 텍스트 파일이므로 모든 텍스트 편집기를 사용하여 열리고보기 및 편집 할 수 있습니다.

OBJ 형식은 다각형, 선, 표면 및 자유 - 형태 곡선을 지원합니다. 라인과 다각형은 포인트로 설명되며 곡선과 표면은 곡선 유형과 관련된 추가 정보와 함께 제어점을 사용하여 정의됩니다.

이러한 세부 사항은 Bezier 곡선, B - 스플라인, 추기경 스플라인 (Catmull - Rom Splines) 및 Taylor 방정식을 기반으로하는 규칙 및 불규칙한 곡선을 모두 표현할 수 있습니다.

OBJ 형식의 특성은 무엇입니까?

기하학적 표현

OBJ 파일 형식은 다각형 테셀레이션, 무료 - 형태 곡선 및 자유 - 형태 표면을 포함한 다양한 인코딩 방법을 지원하는 3D 모델의 표면 형상을 설명하는 데 유연성을 제공합니다.

다각형 Tessellation은 삼각형 및 사변형과 같은 간단한 기하학적 모양을 사용하여 모델의 표면을 타일로 처리하고 렌더링을 촉진합니다. 그러나,이 접근법은 곡선 표면을 나타낼 때 기하학적 부정확성을 도입 할 수 있습니다.

무료 - 형태 곡선 (예 : 추기경 스플라인, 베 지어 곡선) 및 무료 - 형태 표면 (예 : 햄)은 수학적으로 정의되므로 파일 크기가 최소화 된 곡선과 표면에 대한 정확한 설명이 가능합니다.

이러한 기능은 OBJ 형식을 항공 우주 및 자동차 설계와 같은 높은 정밀 필드에 적합하게 만듭니다.

색상 및 질감 지원

OBJ 형식은 색상 및 텍스처 데이터를 직접 저장하지는 않지만 관련 자료 템플릿 라이브러리 (MTL) 파일을 통해 모델의 재료 속성을 정의 할 수 있습니다.

ASCII 텍스트로 작성된 MTL 파일은 Phong 반사 모델을 사용하여 주변 색상, 확산 색상, 스펙 컬러 및 투명성과 같은 표면 속성을 지정합니다.

또한 MTL 파일은 텍스처 매핑을 지원하며, 이는 3D 모델 표면의 각 지점을 2D 이미지에 매핑하여 복잡한 색상 및 텍스처 효과를 가능하게합니다.

개방성 및 호환성

OBJ 파일 형식은 수많은 3D 그래픽 응용 프로그램에서 열려 있으며 널리 채택됩니다. 간단한 텍스트 - 기반 구조를 사용하면 OBJ 파일을 텍스트 편집기에서 직접 열리고,보고, 편집 할 수 있습니다.

또한 거의 모든 주요 3D 소프트웨어는 OBJ 파일을 읽고 쓰는 것을 지원하므로 다양한 3D 도구간에 모델 데이터를보다 쉽게 ​​교환 할 수 있습니다.

OBJ 파일 형식에는 애니메이션, 재료 속성, 텍스처 경로, 역학 또는 입자에 대한 정보가 포함되어 있지 않습니다.

주로 정적 3D 모델을 설명하는 데 사용됩니다. 애니메이션 또는 기타 동적 데이터를 저장 해야하는 응용 프로그램의 경우 대체 파일 형식이 더 적절할 수 있습니다.

OBJ 파일 구조

● 댓글 줄 :#부터 시작하여 파일에 설명 텍스트를 추가하는 데 사용됩니다.

● 정점 데이터 :

V : 기하학적 정점 (x, y, z 좌표)을 정의합니다.

VT : 텍스처 정점 (u, v, [w] 좌표)를 정의합니다.

VN : Vertex Normals (x, y, z 구성 요소)를 정의합니다.

● 요소 :

F : 정점 지수를 사용하여면을 정의합니다.

L : 정점 지수를 사용하여 라인을 정의합니다.

● 그룹 및 개체 :

G : 그룹 이름을 지정합니다.

O : 객체 이름을 지정합니다.

● 자료 정보 :

USEMTL : 사용할 재료 이름을 지정합니다.

mtllib : 자료 라이브러리 파일을 지정합니다.

예

# 이것은 간단한 사변형 예입니다

# 객체 이름을 정의하십시오

o Simplequad

# 정의 정점 좌표

V - 1.0 1.0 0.0

v 1.0 1.0 0.0

v 1.0 - 1.0 0.0

v - 1.0 - 1.0 0.0

# 정의 텍스처 좌표

VT 0.0 1.0

VT 1.0 1.0

VT 1.0 0.0

VT 0.0 0.0

# 정의 정상 정상

VN 0.0 0.0 1.0

# 정점/텍스처/일반 지수를 사용하여 얼굴을 정의합니다

f 1/1/1 2/2/1 3/3/1 4/4/1

설명

● 개체 이름 (o Simplequad): 객체 이름을 simplequad로 선언합니다.

● 정점 (v): 4 개의 정점의 x, y, z 좌표를 지정합니다.

● 텍스처 좌표 (vt): 해당 텍스처 좌표 (u, v)를 지정합니다.

● 정점 정상 (vn): 표면의 일반 벡터를 정의합니다.

● 얼굴 (f): vertex/texture/normal 형식의 지수를 사용하여 사변형면을 설명합니다.

메모

● 인덱싱 :OBJ 파일의 인덱스는 1 (0이 아님)부터 시작합니다.

● 장치 :OBJ 파일에는 단위 정보가 포함되어 있지 않습니다. 스케일링은 외부에서 처리해야합니다.

● 가독성 :OBJ 파일은 일반 텍스트이므로 텍스트 편집기에서 쉽게 읽고 편집 할 수 있습니다.

OBJ 대 기타 3D 파일 형식

3D 모델링 및 인쇄 필드에는 OBJ 파일 형식과 함께 몇 가지 대체 파일 형식이 존재합니다. 다음은 몇 가지 일반적인 대안입니다.

STL (스테레오 리소그래피)

STL 가장 널리 사용되는 3D 파일 형식 중 하나이며, 3D 프린팅, 컴퓨터 - 보조 제조 (CAM) 및 CAD/CAM 데이터 교환에 자주 적용됩니다.

이 형식은 삼각형 메쉬를 사용하여 3D 모델의 표면 구조를 나타내며 간단하고 쉬운 - 프로세스 구조를 제공합니다.

그러나 STL은 색상 또는 텍스처 정보를 지원하지 않으므로 풍부한 시각적 세부 사항이 필요한 응용 프로그램에서의 사용을 제한합니다. 또한, 높은 해상도 객체를 나타낼 때 STL 파일이 매우 커질 수 있습니다.

Collada (협업 설계 활동)

Collada는 장면 및 애니메이션에 대한 지원으로 인해 게임 및 응용 프로그램에 일반적으로 사용되는 개방형 소스 형식입니다. 기하학, 물리적 속성, 음영 및 애니메이션을 포함한 복잡한 3D 장면을 설명 할 수 있습니다.

Collada의 파일 구조는 비교적 복잡하지만 개방성과 광범위한 지원으로 3D 컨텐츠를 교환하는 효과적인 도구가됩니다.

FBX (FilmBox)

FBX는 소프트웨어 애플리케이션 간의 충실도 데이터 교환, 특히 애니메이션 및 장면 정보를 포함하는 복잡한 3D 모델에 대해 고가의 고정식 데이터 교환을 위해 설계된 독점 형식입니다.

FBX는 게임 개발 및 필름 제작에 널리 사용되며 형상, 재료, 애니메이션 및 해골과 같은 다양한 3D 데이터 유형을 지원합니다. 그러나 독점 형식으로서 FBX의 특정 기능은 다른 소프트웨어에서 호환성 문제에 직면 할 수 있습니다.

X3D (확장 가능한 3D)

X3D는 3D 웹 그래픽의 표준으로 여러 인코딩 언어를 지원하고 ISO에서 채택합니다.

VRML의 후속 인으로서 X3D는 애니메이션, 상호 작용 및 고급 렌더링 효과를 포함한 더 풍부한 기능 세트를 제공합니다. X3D는 HTML 및 XML과 통합되도록 설계되어 웹 환경에서 3D 그래픽 프레젠테이션에 적합합니다.

VRML (가상 현실 모델링 언어)

VRML은 3D 웹 그래픽의 초기 표준으로 현재 X3D로 대체되었습니다. 그것은 3D 객체와 상호 작용을 포함하는 가상 세계의 생성을 허용합니다. 그러나 제한된 기능과 업데이트 부족으로 인해 점차 더 현대적인 형식으로 대체되었습니다.

AMF (추가 제조 파일 형식)

AMF는 3D 프린팅 및 기타 첨가제 제조 공정을 위해 설계된 파일 형식으로 STL 형식의 한계를 해결합니다.

AMF는 색상, 재료, 텍스처 및 구조와 같은 정보의 저장을 지원하여 복잡한 형상 및 다중 인쇄물의 생성을 가능하게합니다.

그러나 AMF 채택은 상대적으로 낮으며 아직 주류 표준이되지 않았습니다.

3MF (3D 제조 형식)

3MF는 다른 형식의 보조 파일의 데이터를 포함하여 3D 인쇄 용으로 특별히 설계된 최신 파일 형식입니다. 3MF는 색상, 재료, 텍스처 및 프린터 설정과 같은 정보를 지원하여보다 효율적인 워크 플로 및 더 작은 파일 크기를 가능하게합니다.

3D 프린팅 기술이 발전함에 따라 3MF는 지원과 채택을 증가시키고 있습니다.

GLTF (GL 전송 형식)

GLTF는 3D 장면 및 모델의 효율적인 전송 및로드를위한 파일 형식으로, 더 작은 파일 크기와 더 빠른 로딩 속도를 제공하는 것을 목표로합니다.

PBR (물리적으로 기반 렌더링) 자료, 애니메이션 및 압축을 지원하여 WebGL, Virtual Reality 및 Augmented Reality와 같은 실제 대화식 응용 프로그램에 특히 적합합니다.

IGES (초기 그래픽 교환 사양)

Iges는 많은 CAD 프로그램에서 지원하는 크로스 - 플랫폼 ASCII 벡터 그래픽 형식입니다. 와이어 프레임, 표면 및 솔리드 모델을 포함한 다양한 기하학적 표현을 수용하며 엔지니어링 설계 및 제조에 널리 사용됩니다.

그러나 Iges는 파일 크기가 큰 비교적 복잡하며 점차적으로 STEP와 같은보다 현대적인 형식으로 대체되었습니다.

JSON (JavaScript 객체 표기법)

JSON은 웹 애플리케이션에서 데이터 교환에 일반적으로 사용되는 열린 표준 파일 형식입니다. 3D 그래픽에서 JSON은 종종 가벼운 3D 모델 데이터, 특히 웹 기반 응용 프로그램을 저장하고 전송하는 데 사용됩니다.

파싱의 용이성과 인간 - 읽기 쉬운 구조는 JSON이 네트워크 전송 및 실제 시간 렌더링에 유리하게 만듭니다.

각 3D 파일 형식에는 특정 용도 및 장점이 있습니다. 적절한 형식을 선택하는 것은 프로젝트 요구 사항, 사용중인 소프트웨어 및 의도 된 응용 프로그램 시나리오에 따라 다릅니다.

3D 스캐너 및 OBJ 파일

3D 스캐너 객체의 형상과 질감을 캡처하여 디지털 3D 모델로 변환하여 때때로 OBJ 형식으로 저장됩니다.

3D 스캐너와 OBJ 파일의 관계

데이터 캡처 및 스토리지

3D 스캐너는 레이저, 구조화 또는 사진 측량과 같은 기술을 활용하여 정점, 가장자리 및면을 포함한 객체의 세 가지 치수 데이터를 수집합니다.

이 데이터는 OBJ 파일로 저장할 수 있으며,이 파일은 객체의 기하학적 모양과 텍스처 정보를 모두 포함합니다.

파일 형식 호환성

OBJ 파일은 대부분의 3D 모델링 및 편집 소프트웨어에서 지원하는 개방형 표준 형식입니다.

즉, 3D 스캐너로 생성 된 OBJ 파일은 다양한 소프트웨어 응용 프로그램에서 쉽게 열, 편집 및 처리 할 수 ​​있습니다. 후속 설계 및 제조 워크 플로를 간소화 할 것입니다.

리버스 엔지니어링 및 재 설계

In industrial design and manufacturing, OBJ files generated by 3D scanners are often used for 역 엔지니어링. 디자이너는 스캔 한 모델을 수정, 최적화 또는 재 설계하여 새로운 요구 사항을 충족 시키거나 제품 성능을 향상시킬 수 있습니다.

스캔 한 OBJ 파일 처리

OBJ 파일은 3D 모델링 및 렌더링에 널리 사용되지만 특정 CAD 소프트웨어 (예 : UG/NX)에서 직접 편집하는 것은 어려울 수 있습니다. 따라서 OBJ 파일을 편집 가능한 CAD 형식으로 변환하는 경우가 종종 필요합니다. 일반적인 방법은 다음과 같습니다.

리버스 엔지니어링 소프트웨어 사용

Geomagic Studio와 같은 특수 리버스 엔지니어링 도구는 OBJ 파일을 가져 와서 Iges 또는 단계와 같은 편집 가능한 CAD 형식으로 변환 할 수 있습니다.

이 도구는 모델 표면 및 기능을 재구성하는 기능을 제공하여 CAD 환경에서 추가 편집에 적합합니다.

플러그인 - 지원 변환

일부 CAD 소프트웨어는 플러그인을 통한 OBJ 파일의 직접 가져 오기 및 편집을 지원합니다. 예를 들어, SolidWorks의 Power Surfacing 플러그인을 사용하면 사용자가 OBJ 파일을 가져와 편집 가능한 솔리드 모델로 변환 할 수 있습니다.

메쉬 - 대 표면 변환

경우에 따라 소프트웨어를 사용하여 OBJ 파일의 다각형 메쉬 데이터를 NURBS 표면으로 변환하여 편집 가능한 CAD 모델을 초래할 수 있습니다. 이 방법은 복잡한 표면 모델을 재 설계하고 수정하는 데 특히 유용합니다.

고려 사항

모델 정밀도

3D 스캐너에 의해 생성 된 OBJ 파일의 정확도는 스캐너의 해상도 및 스캔 조건에 따라 다릅니다. 리버스 엔지니어링 중에는 편집 가능성과 유용성을 향상시키기 위해 모델을 평활화, 단순화 또는 수리해야 할 수도 있습니다.

파일 크기

높은 해상도 스캔 모델은 큰 OBJ 파일을 초래할 수 있으므로 처리 및 편집을위한 중요한 계산 리소스가 필요합니다. 경우에 따라 모델을 작은 부분으로 다운 샘플링하거나 세그먼트해야 할 수도 있습니다.

자주 묻는 질문

OBJ 형식의 주요 용도는 무엇입니까?

OBJ 파일은 3D 모델링, 애니메이션, 건축 시각화, 3D 프린팅 및 게임 개발에 널리 사용됩니다. 개방성과 호환성은 다른 소프트웨어 플랫폼간에 3D 데이터를 공유하는 데 선호되는 형식입니다.

What are the typical file extensions for OBJ files?

OBJ 파일의 일반적인 파일 확장자는 .obj이며 관련 자료 파일 확장자 .mtl입니다. .objfile은 기하학적 데이터를 저장하는 반면 .mtlfile은 색상, 텍스처 및 기타 재료 특성과 같은 표면 속성을 설명합니다.

How can I open an OBJ file?

OBJ 파일은 Blender, Maya, AutoCAD 또는 Cad Exchanger Lab과 같은 특수 3D 시청 도구와 같은 다양한 호환 소프트웨어를 사용하여 열 수 있습니다. 이러한 응용 프로그램은 일반적으로 모델을보고, 편집 및 내보낼 수있는 기능을 제공합니다.

Can OBJ files be converted to other formats?

예. OBJ 파일은 의도 된 사용에 따라 STL, IGES 또는 JSON과 같은 다양한 형식으로 변환 할 수 있습니다. 예를 들어:

● OBJ를 STL로 변환하려면 :Autodesk Fusion 360 또는 온라인 도구와 같은 소프트웨어를 사용하십시오.

● OBJ를 JSON으로 변환하려면 :온라인 3D 모델 변환기를 사용하십시오.

Does the OBJ format support materials and textures?

예. .mtlfile을 통해 OBJ 형식은 색상, 반사율 및 투명성을 포함한 모델의 재료 속성을 정의 할 수 있습니다. 또한 OBJ 파일은 텍스처 매핑 좌표를 저장하여 2D 이미지를 3D 모델의 표면에 적용 할 수 있습니다.

Do Blender and Maya support OBJ files?

예. Blender와 Maya는 OBJ 파일의 수입 및 수출을 지원합니다. Blender를 사용하면 OBJ 파일을 블렌드 파일과 통합 할 수 있으며 Wavefront Technologies의 후속 인 Maya는 OBJ 형식과의 유능한 호환성을 가지고 있습니다.