最受欢迎3D文件格式必备指南，各种3D文件格式优点、缺点

在3D建模的世界里，一体裁并不适用于所有人。你制作的模型可以存储在多种3D文件格式中，比如step文件、fbx、gltf和obj格式。知道使用哪种格式对3D建模项目有重大影响。但如果你难以区分3D文件格式，也不必担心。继续阅读，了解每种格式的作用以及它们应在哪些位置使用。

了解主要的3D文件类型

1. OBJ文件：它们应该在哪里使用？

OBJ（OBJECT）文件由Wavefront Technologies于1980年代创建，是最常用的3D文件类型，因此几乎每个模型用户都应该熟悉它们。由于年代久远，这种3D文件格式也是我们将要介绍的格式中最基础、最细节最少的。不过，OBJ文件仍有其用途。

优点

• OBJ通常是主流3D建模软件的默认3D文件格式。这是因为该文件类型是同类中最古老的，同时也因为它采用了灵活的文本语言。这使得它成为一种很好的交换格式，因为它可以轻松导出和根据需要转换成其他文件类型。
• OBJ文件格式支持无限颜色，其简洁性也有助于执行3D打印等任务——这确保了该文件类型依然极具相关性。

缺点

• OBJ模型通常比其他3D文件格式更大，因为它们使用纯文本而非二进制来存储信息。这使得使用这种3D文件格式变得更加繁琐和耗时。OBJ模型额外的时间和体积意味着这种文件格式在高质量渲染和建模方面越来越不实用。
• OBJ文件格式无法存储动画或皮肤信息——只能存储单个对象。这些是为游戏、广告或数字产品制作图形时的重大缺点。

使用方法：OBJ文件格式在不同软件包间共享文件时非常有用，这些文件也可以轻松转换为其他格式。可以把它看作构建更复杂3D创作的基础。它也是3D打印操作（如快速原型制作）最受欢迎的格式之一。

2. STEP 文件类型的使用范围

STEP（或称STEP/STP）3D文件类型是CAD建模领域最受欢迎的3D文件格式之一。像Fusion、AutoCAD和OnShape这样的主要CAD软件都依赖这种3D文件格式。所以如果你通过计算机辅助设计建模建筑物或家具等物品，你很可能需要处理它。

STEP代表产品数据交换标准，这也说明了这种文件格式为何重要。它作为CAD软件间文件交换的标准化文件类型，甚至被赋予了自己的ISO分类（ISO 10303-21）。

优点

• STEP文件在不同公司、自由职业者和内部部门之间交换CAD文件时是一个可靠的选择。你可以完全确定模型文件是互操作的，不会有不兼容的问题。
• STEP 文件存储数据的方式使其比其他文件格式更为精确。STEP 文件格式使用称为 NURBS 的数学函数来存储数据，而不是使用基于多边形的系统。
• 使用NURBS配合这种文件格式，使建模者能够以极其平滑复杂的曲线存储，这是其他情况下无法实现的。如果你正在创建雕塑、车辆或任何包含曲面的精确模型，STEP将是最好的3D文件格式之一。

缺点

• STEP 文件有一定限制，只能包含关于形状的数据。它们不处理纹理或颜色。同样，与其他文件格式不同，它们不会包含光照设置或用于拍摄模型的摄像机信息。
• 对NURBS的依赖也使得直接渲染STEP文件进行3D处理变得不可能。相反，你需要将NURBS转换为基于多边形的文件格式，这会增加额外的工作量，甚至可能导致失真。

使用方法：使用 STEP 文件格式来建模复杂环境和对象，在这些情况下，传达形状和布局比创建完美纹理更重要。该文件格式的应用场景包括架构师、计算机辅助制造和产品设计阶段，这些阶段技术数据至关重要。

3. 如何使用FBX文件类型

FBX是一种非常流行的3D文件类型，非常适合通过Unity等系统进行高端游戏渲染。FBX是“Filmbox”的简化版——Kaydara于2005年创建了该文件格式的胶片捕捉工具。经过几次所有权变更后，FBX格式现归Autodesk所有，成为该公司流行的MotionBuilder捕捉工具的首选3D文件格式。

优点

• FBX文件格式最重要的优势是多功能性。FBX文件可以包含多种多样的数据类型。模型可以编码皮肤、动画数据、骨骼、场景层级、光照和材质属性。
• 通过FBX文件格式制作的模型可以比原本复杂得多，具有多种拓扑结构和支持的几何体，比如细分曲面。
• FBX文件格式与带有NURBS编码的CAD文件配合良好，这在将模型从CAD设计师转移到渲染操作时非常方便。
• 尽管增加了额外功能，FBX仍是一种相对较快的文件格式。这些文件包含用二进制代码编写的数字信息，使其比旧的基于文本的替代品阅读更快。
• 二进制数据也易于与3D开发者使用的官方软件开发套件集成。所以如果你在工作流程中依赖SDK，FBX文件会非常实用。

缺点

• FBX 是一种封闭文件格式，仅支持官方 SDK，这可能会限制其在某些开发环境中的使用。
• 虽然该格式提供了丰富的建模功能，但支持的一些标准正在变得过时。如果你需要创建逼真的材质属性，比如金属纹理或复杂的各向异性效果，FBX文件渲染后可能需要重新处理。
• 速度很快，但不如像glTF这样较新的网页友好文件格式。

使用方法：FBX文件格式非常适合在流行编辑工具间移动3D模型，并且与老旧的游戏开发系统如Unity或Unreal引擎兼容。另一方面，这种格式正被高端开发中新型文件类型所取代，这类文件并不适合基于网络的增强现实项目。

4. 使用 glTF 3D 文件类型

glTF代表GL传输格式。它在复杂建模方面与FBX 3D文件类型竞争，但还具备其他功能，可能使其更具实用性。该格式为开源，最初由Khronos集体于2015年发布。该团队持续开发和管理该标准作为开放文件格式，确保其更新并符合主要3D模型创建者的需求。

该格式最初是为了填补市场中的巨大空白而出现。glTF的设计者没有处理繁重臃肿的3D模型，而是试图创建类似JPEG文件的东西。其理念是保持模型文件小巧且便于通过网络传输。

优点

• glTF 旨在最大化网页浏览器兼容性——这是 FBX 等 3D 文件格式所缺乏的。因此，它已成为企业将3D模型与万维网结合的首选。
• 该格式在速度上也优于其他3D文件格式。模型文件可以小5倍，读取速度可比OBJ文件快10倍。使用拓扑网格存储产品模型数据也为glTF提供了速度优势，相较于集成到三维引擎时需要翻译的FDX文件。
• glTF还能轻松处理动画——这是增强现实开发者非常方便利用的功能。
• 能够直接将 glTF 文件读取到引擎，也使该格式非常适合基于网络的增强现实应用。

缺点

• 图像质量可能会成为问题。glTF并不是电影行业高端游戏开发或特效的理想格式。它存储的模型在质量和复杂度上与FBX相当，且缺乏着色器网络等关键功能。
• glTF尚未（目前）针对3D打印进行优化，因此可能需要转换为STL文件格式或OBJ。

如何使用：glTF非常适合基于网络的增强现实。事实上，像Facebook和谷歌这样的网络巨头因其高效的设计和极高的速度，已经将其格式用于AR服务。

如果你是在目录中融入产品模型或创建增强现实应用来展示你的服务，通过glTF发布内容也很可能是最佳选择。例如时尚品牌、家居零售商等。

5. usdz/usd 文件的使用

USD和USDZ文件最初由动画电影公司皮克斯制作，用于处理其流行的CGI影片。但当苹果拥抱它时，这种格式不仅仅是电影制作，成为iPhone和iPad上AR开发者的重要工具。

USD 代表通用场景分发（“z”表示文件已被压缩），这些文件有很多优点，供用户考虑。

优点

• 从技术上讲，USD 3D文件类型非常出色。模型可以用皮肤、光照、骨骼、混合形状、动画、不同材质和场景层级来编码。USD提供的丰富功能使其处于3D建模的前沿。如果你想制作带有逼真材质和复杂光影的超真实3D，这就是最佳格式。
• 你可以用USD存储多重拓扑的图像，从而创建更细致的表面和营造完美氛围的光照条件。
• 由于其高效的二进制编码，USD在处理阶段也非常快。

缺点

• 美元的现代化可能成为缺点。该格式不向下兼容旧标准，如 OBJ 格式或 FDX 文件，仅支持苹果提供的软件程序。由于没有替代软件，生产的型号只能在苹果设备上有效运行。
• 使用这种格式创建的文件也非常受欢迎。与网络友好型 glTF 替代方案相比，USD 文件显得臃肿，后者巧妙地通过压缩保持几何精度并最大化速度。

使用方法：在iOS平台上开发USB/USBZ 3D模型文件的最佳应用是AR开发。如果你想为iPhone用户创建虚拟目录或沉浸式体验，苹果的工具可能是实现这一目标的最佳方式。如果你有资源进行皮克斯风格的电影行业项目，你就能享受到这种格式带来的技术优势。

为什么3D文件格式有这么多？

你可能已经看出来，选择3D文件格式有很多选择。与摄影通常采用标准化文件格式不同，3D建模变得更加多样化和碎片化。但为什么会这样呢？

实际上，不同行业往往依赖不同的格式。比如，3D打印可以用OBJ或STL文件，而游戏开发者可能更喜欢FBX格式，iOS开发者可能更喜欢美元等格式。

这通常是因为依赖不同的软件包和不同行业的需求。例如，将CAD图转换为3D模型，或将照片转换为iOS设备上使用的图片，需要不同的软件。因此，不同的3D文件类型已经演变，以适应不同的工具。

与此同时，CAD和3D建模软件开发者制定了自己的标准，以保护知识产权并最大化市场份额。这造成了一种混乱的局面，包含了数百种文件类型，远远超出了我们之前讨论过的最流行的格式。

这在需要跨多个项目共享模型时可能会带来问题。模型可能需要3D打印、包含在基于网络的增强现实应用中、添加到高质量动画中，甚至用于游戏环境中。每个用途可能需要合适的格式和软件，这需要耗时的转换和修饰过程。

不过，解决方案可能接近，得益于一个名为Khronos集团的组织。

Khronos 是一个由170多家公司及其他组织组成的非营利联盟，致力于规范3D文件类型的标准化。目标是让增强现实和虚拟现实的开发更简单、更流畅，这也是上述glTF文件格式正在快速发展的领域。

该项目拥有Sun Microsystems、英特尔、AMD、谷歌和索尼等主要品牌的支持，拥有强大的支持者。 CGTrader 也已加入，使我们成为标准化进程的核心。

为你的建模项目找到完美的3D文件类型

过去，3D建模是一个复杂的过程，文件类型繁多。每种形式都有其特定角色，也有独特的优缺点。正如我们所见，旧标准如OBJ以及流行的格式如FBX、glTF、STEP文件和USD仍有使用价值。

但随着行业的成熟，这种情况正在改变。如今，应用和游戏开发的3D建模变得更简单、更便宜。像glTF这样的标准化格式类型正在推动AR体验的发展，使得创建产品浏览器、互动商店以及众多其他下一代零售体验成为可能。