2019 Formats de fichiers 3D les plus courants

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3D model of a steampunk robot

Quels sont les formats de fichiers 3D? Comment se comparent-ils? Que devriez-vous utiliser? Nous expliquons simplement les formats de fichiers 3D les plus couramment utilisés aujourd'hui: STL, OBJ, FBX, COLLADA, 3DS, IGES; STEP et VRML / X3D.

Un format de fichier 3D est utilisé pour stocker des informations sur les modèles 3D. Vous avez peut-être entendu parler des formats les plus populaires STL, OBJ, FBX, COLLADA, etc. Ils sont largement utilisés dans l'impression 3D, les jeux vidéo, les films, l'architecture, le monde universitaire, la médecine, l'ingénierie et les sciences de la Terre. Chaque secteur a ses propres formats de fichiers 3D populaires pour des raisons historiques et pratiques. Nous en apprendrons davantage sur les formats de fichiers 3D et nous plongerons dans les 8 formats de fichiers 3D les plus courants de cet article.

Vous pouvez également accéder directement aux formats de fichiers 3D les plus populaires.

Qu'est-ce qu'un format de fichier 3D?

Un modèle 3D d'un pigeon contenant des informations sur les couleurs, des sources de lumière (notez l'ombre) et des animations

L'objectif fondamental d'un format de fichier 3D est de stocker des informations sur les modèles 3D sous forme de texte brut ou de données binaires. En particulier, ils encodent la géométrie, l'apparence, la scène et les animations du modèle 3D.

La géométrie d'un modèle décrit sa forme. Par apparence, nous entendons les couleurs, les textures, le type de matériau, etc. La scène d'un modèle 3D inclut la position des sources de lumière, des caméras et des objets périphériques. Enfin, l'animation définit le déplacement d'un modèle 3D.

Cependant, tous les formats de fichiers 3D ne stockent pas toutes ces données. Les formats de fichier 3D tels que STL stockent uniquement la géométrie du modèle 3D et ignorent tous les autres attributs. Par contre, le format COLLADA stocke tout.

STL et COLLADA ne sont que deux des nombreux formats de fichiers 3D utilisés. Nous estimons qu'il existe des centaines de formats de fichiers 3D actuellement utilisés à l'état sauvage!

Combien y a-t-il de formats de fichiers 3D?

There are hundreds of 3D file formats

Le problème avec les formats de fichiers 3D est qu’il en existe littéralement des centaines. Tous les fabricants de logiciels de CAO tels que AutoDesk et Blender ont leur propre format propriétaire optimisé pour leur logiciel. Donc, si vous utilisez AutoCAD, vous obtenez un fichier DWG. Si vous utilisez Blender, vous obtenez un fichier BLEND.

Les formats de fichiers 3D propriétaires entravent l'interopérabilité

Cependant, la présence de tant de formats de fichiers propriétaires est un gros problème. Supposons que vous utilisiez AutoCAD (qui est un produit AutoDesk) et que votre ami utilise Blender. Supposons que vous souhaitiez également partager votre modèle 3D avec votre ami.

Ce n'est pas si facile. Votre logiciel AutoCAD vous fournit un fichier DWG car il s’agit du format natif d’AutoCAD. Mais le logiciel de votre ami, Blender, ne peut fonctionner qu'avec un fichier BLEND. Cela signifie que vous ne pouvez pas travailler sur le même modèle 3D.

Les formats de fichiers 3D neutres résolvent ce problème

You often need to share your 3D models with your clients, collaborators and machines. Neutral formats are perfect for this task.

Pour résoudre le problème de l'interopérabilité, des formats neutres ou à source ouverte ont été inventés en tant que formats intermédiaires pour la conversion entre deux formats propriétaires. Naturellement, ces formats sont devenus extrêmement populaires maintenant.

Deux exemples célèbres de formats neutres sont STL (avec une extension .STL) et COLLADA (avec une extension .DAE). Ils sont largement utilisés pour partager des modèles sur des logiciels de CAO. Si vous souhaitez partager votre modèle 3D, convertissez le fichier DWG en fichier COLLADA au cours d'un processus appelé exportation, puis transmettez le fichier COLLADA à votre ami. Votre ami prend le fichier COLLADA et l'importe dans Blender, où le fichier COLLADA est converti au format natif BLEND. De cette façon, vous pouvez continuer à utiliser différents logiciels et collaborer avec d'autres.

Le propriétaire ou le neutre est l’une des dichotomies les plus importantes dans le monde des formats de fichiers 3D. De nos jours, la plupart des logiciels de modélisation 3D prennent en charge la lecture et l'écriture de formats neutres courants. En outre, la plupart des logiciels prennent également en charge la lecture et l'écriture dans un sous-ensemble de formats propriétaires tellement populaires qu'ils ne peuvent être ignorés. Nous discuterons de 8 formats de fichiers 3D de ce type dans cet article. Voici la liste, où les formats de fichier 3D sont marqués avec leur type.

Format de fichier 3D Type STL Neutre OBJ La variante ASCII est neutre, la variante binaire est la propriété exclusive de FBX. Propriété de COLLADA Neutral. 3DS Propriété de IGES Neutre STEP Neutre VRML / X3D Neutre

Mais avant de discuter chacun de ces formats en détail, nous allons d'abord examiner les caractéristiques générales d'un format de fichier 3D et discuter des points importants à garder à l'esprit lors de la sélection du format de votre projet.

Caractéristiques générales des formats de fichiers 3D

Comme nous l'avons vu précédemment, les fonctionnalités générales d'un format de fichier 3D sont les suivantes:

Géométrie de codage du modèle 3D Enregistrement de l'apparence du modèle 3D Enregistrement des informations de scène Animations de codage

1. Formats de fichiers 3D: Géométrie d'encodage du modèle 3D

Chaque modèle 3D possède une géométrie unique et la capacité de codage de cette géométrie peut être considérée comme la fonctionnalité la plus fondamentale d'un format de fichier 3D. Tous les formats de fichiers 3D le permettent – sinon, ils ne seraient pas considérés comme des formats de fichiers 3D.

Il existe trois manières différentes d’encoder la géométrie de surface, chacune avec leurs forces et leurs faiblesses correspondantes. Ils sont appelés maillage approximatif, maillage précis et géométrie solide constructive (CSG).

1.1 Géométrie du format de fichier 3D: le maillage approximatif

The fine trinaglar mesh is approximately encoding the surface geometry of this 3D model (source : i.materialize)

Dans cet encodage, la surface d'un modèle 3D est d'abord recouverte d'un maillage de polygones imaginaires minuscules. Les triangles sont la forme la plus couramment utilisée. Les sommets des triangles de recouvrement et le vecteur normal sortant des triangles sont stockés dans le fichier. Ceci représente la géométrie de surface du modèle cible.

The vertices and the normal to each triangular facet making up the mesh is stored in the file.

Le processus consistant à recouvrir une surface de formes géométriques ne se chevauchant pas est également appelé «pavage». Par conséquent, ces formats de fichier sont également appelés formats en mosaïque.

Les triangles se rapprochent de la géométrie lisse de la surface. C'est donc un format approximatif. L'approximation s'améliore à mesure que les triangles deviennent plus petits. Cependant, plus les triangles sont petits, plus le nombre de triangles nécessaires pour daller la surface est grand. Cela implique que le fichier doit stocker un plus grand nombre de sommets et de vecteurs normaux. Ainsi, de meilleures approximations se font au prix d’une augmentation de la taille du fichier.

The perfect spherical surface on the left is approximated by tessellations. The figure on the right uses big triangles, resulting in a coarse model. The figure on the center uses smaller triangles and achieves a smoother approximation (source: i.materialize)

Les formats approximatifs ou en mosaïque sont mieux utilisés dans les situations où vous n’avez pas besoin de résolutions ultrafines du modèle 3D. Un bon exemple est l’impression 3D. Les imprimantes 3D ne peuvent pas imprimer au-delà d'une certaine résolution et, par conséquent, ce type de format de fichier d'impression 3D convient parfaitement. En fait, le format de fichier d'impression 3D le plus populaire, STL, appartient effectivement à cette classe de formats de fichier.

1.2 Géométrie du format de fichier 3D 2: le maillage précis

An example of NURBS patches encoding a curved surface geometry precisely. The red dots are the control points of the NURBS.

Il existe bien sûr des situations dans lesquelles un codage approximatif du modèle 3D ne suffit pas et nécessite un codage précis de la géométrie de la surface. Par exemple, lors de la construction du corps d'un avion, en particulier d'une coque ronde, un maillage polygonal discret ne fonctionnera pas. Bien que le modèle puisse sembler bon aux petites résolutions, les faces planes et les angles vifs deviendront évidents de près.

Les formats de fichier précis contournent ce problème en utilisant des correctifs Rational B-Spline non uniformes (ou NURBS) au lieu de polygones. Ces surfaces paramétriques sont constituées d'un petit nombre de points de contrôle pondérés et d'un ensemble de paramètres appelés nœuds. À partir des nœuds, une surface peut être calculée mathématiquement en interpolant en douceur sur les points de contrôle.

Ces surfaces ont une apparence lisse, quelle que soit leur taille, et peuvent reproduire la géométrie de la surface d'une petite partie d'un modèle 3D dans les moindres détails. Cependant, il y a toujours un compromis. Bien que le maillage précis soit exact quelle que soit la résolution, il est plus lent et doit être évité dans les applications où le rendu rapide est important.

1.3 Géométrie du format de fichier 3D 3: Géométrie solide constructive, alias CSG

Enfin, il existe un autre type de format de fichier qui n’implique aucun maillage. Dans ce format, les formes 3D sont construites en effectuant des opérations booléennes (addition ou soustraction) de formes primitives telles que des cubes, des sphères, etc. Par exemple, pour fabriquer un haltère, il suffit de prendre deux sphères et d’ajouter une tige cylindrique de liaison. Si vous avez déjà utilisé un logiciel de CAO, vous l'avez vu en action, car la plupart d'entre eux utilisent ce principe.

Constructive solid geometry in action during the construction of a dumbbell in Tinkercad

La géométrie solide constructive est idéale pour la conception de modèles 3D et est très conviviale. Un autre grand avantage est que chaque étape d'édition individuelle (addition, soustraction, transformation de formes primitives) est stockée dans ce format de fichier 3D. Par conséquent, vous pouvez annuler et rétablir n'importe quelle étape à tout moment.

Clairement, si vous convertissez ce format en un format maillé, vous perdrez les informations sur les étapes d'édition individuelles.

2. Formats de fichiers 3D: apparence

La deuxième caractéristique importante des formats de fichiers 3D est la possibilité de stocker des informations relatives à l'apparence. Dans de nombreuses applications, l’apparence du modèle 3D est d’une importance primordiale. Par exemple, personne ne veut jouer à Need For Speed avec des voitures ternes et incolores. Les voitures ont intérêt à être colorées et brillantes! La couleur et la brillance d'une voiture sont des exemples de propriétés liées à l'apparence. En termes simples, l'apparence décrit les propriétés de la surface, telles que le type de matériau, la texture, la couleur, etc. Cela détermine l'aspect du modèle lors de son rendu.

Les informations sur l'apparence peuvent être codées de deux manières différentes.

2.1 Apparence du format de fichier 3D: mappage de texture

Illustration of how texture mapping is used to encode color and texture information of one side of a cube

Dans le mappage de texture, chaque point de la surface du modèle 3D (ou du maillage polygonal) est mappé à une image en 2 dimensions. Les coordonnées de l'image 2D ont des attributs comme la couleur et la texture. Lors du rendu du modèle 3D, une coordonnée est attribuée à chaque point de surface dans cette image en 2 dimensions. Les sommets du maillage sont mappés en premier. Les coordonnées des autres points sont ensuite attribuées par interpolation entre les coordonnées des sommets.

La plupart des formats de fichiers 3D prennent en charge le mappage de texture. Dans ce cas, l'image 2D contenant les informations de texture doit être stockée dans le même fichier ou séparément dans un fichier différent.

2.2 Apparence du format de fichier 3D: attributs de visage

Un autre moyen courant de stocker des informations de texture consiste à attribuer un ensemble d'attributs à chaque face du maillage. Les attributs communs incluent la couleur, la texture et le type de matériau.

De plus, une surface peut avoir une composante spéculaire indiquant la couleur et l’intensité des réflexions dans le miroir exact des sources de lumière et des autres surfaces proches. Les surfaces peuvent être transparentes ou semi-transparentes. Ceci est codé par un composant transmissif décrivant la couleur et l'intensité de la lumière qui traverse la surface. Les surfaces transparentes déforment généralement la lumière qui les traverse. Cette distorsion est représentée par une propriété d'indice de réfraction, associée au type de matériau du modèle.

A transparent 3D model of a chair. The transparency is encoded as a property of each individual facet.

Formats de fichier 3.3D: Informations sur la scène

La possibilité d'encoder des informations sur la scène est une autre caractéristique importante de certains formats de fichiers 3D. La scène décrit la disposition du modèle 3D en termes de caméras, de sources de lumière et d’autres modèles 3D à proximité.

La caméra est définie par quatre paramètres: l’agrandissement et le point principal, l’emplacement, le sens dans lequel la caméra est dirigée et une flèche indiquant la direction vers le haut.

Le codage de la source de lumière dépend de la nature de la source de lumière. Dans le cas le plus simple d'une source ponctuelle, il suffit de stocker l'emplacement, la couleur et l'intensité de la source.

Some 3D file formats have the capability to encode information about lights, as shown in this image.

La relation spatiale entre le modèle 3D et d'autres modèles proches est également parfois stockée. Ceci est particulièrement important si le modèle est composé de plusieurs parties, qui doivent être disposées de manière à constituer la scène.

Il est à noter que la plupart des formats de fichiers 3D ne prennent souvent pas en charge les informations de scène. Cela découle de raisons pratiques. En ce qui concerne la mise en page, vous pouvez toujours vous assurer que les parties du modèle sont placées au bon endroit avant de sauvegarder le modèle. Dans ce cas, le format de fichier n'a pas besoin de définir explicitement les relations entre les parties. Les attributs de caméra et de lumière peuvent également être ignorés car il est prévu que les utilisateurs finaux modifieront néanmoins la position de la caméra lors de leur navigation dans une scène.

4. Formats de fichiers 3D: Animation

Certains formats de fichiers 3D permettent de stocker des animations d’un modèle 3D. Ceci est très utile dans la conception de jeux ou dans la réalisation de films où les animations sont fortement utilisées.

4.1 Animation de format de fichier 3D: Animation squelettique

La manière la plus populaire d'animer un modèle 3D est appelée «animation squelettique». Dans une animation squelettique, chaque modèle est associé à un squelette sous-jacent. Le squelette est constitué d’une hiérarchie d’ossements virtuels. Le mouvement des os plus haut dans la hiérarchie (os parents) affecte les os plus bas dans la hiérarchie (os enfants). Ceci est similaire au corps humain, où un mouvement du tibia affecte la position des orteils.

Il est important de comprendre que ces os ne sont pas de vrais os, mais simplement des constructions mathématiques qui aident un animateur à définir les mouvements d'un modèle. Les os sont généralement représentés par une matrice 4 × 3 où les trois premières colonnes représentent la rotation, l’échelle et le cisaillement de l’os. La dernière colonne est la traduction relative à l'espace-monde du parent.

En plus de la transformation, chaque os reçoit un ID unique et est associé à un sous-ensemble du maillage codant pour la géométrie de la surface. Ce sous-ensemble se déplace avec l'os virtuel.

Les os sont reliés par des "articulations". Les articulations introduisent des contraintes dans les transformations possibles associées à un os, limitant ainsi la manière dont un os peut se déplacer par rapport à son parent. Ceci est similaire au corps humain: le coude ne peut pivoter que sur un axe spécifié, tandis que la rotule entre la cuisse et le bassin permet une rotation autour de tous les axes.

Voici une courte vidéo sympa expliquant comment utiliser des os et des articulations pour créer des animations de base dans Cinema4D.

4.2 Animation de format de fichier 3D: techniques d'animation

Il existe de nombreuses techniques différentes pour stocker des animations de structures squelettiques. Les techniques les plus importantes sont la cinématique directe, la cinématique inverse et les images clés. Vous pouvez en savoir plus sur les techniques d'animation et les encodages dans cette thèse de Bachelor de Marcus Lundgren.

Quel format de fichier 3D devez-vous utiliser pour exporter et partager votre modèle?

Nous sommes maintenant bien placés pour répondre à cette question.

Chaque logiciel de modélisation 3D permet d'exporter dans de nombreux formats de fichiers 3D différents. Cependant, celle que vous choisissez pour votre application dépend en grande partie des fonctionnalités dont vous avez besoin pour votre travail et du logiciel que vous allez utiliser. Puisque nous sommes maintenant familiarisés avec les différentes fonctionnalités des formats de fichiers 3D, nous sommes prêts à jeter un regard abstrait sur les différentes considérations qui sous-tendent le choix d’un format de fichier particulier. Il y a trois considérations principales.

1. Formats de fichiers 3D: de quelles fonctionnalités avez-vous besoin?

Les formats de fichiers 3D sont utilisés dans de nombreux secteurs et industries et chacun a ses propres besoins et exigences. Selon le secteur d'activité dans lequel vous travaillez, vous pouvez choisir différents ensembles de fonctionnalités dans le format de fichier 3D idéal. Pour expliquer ce que nous voulons dire, parlons de trois industries majeures utilisant des formats de fichiers 3D.

1.1 Formats de fichiers 3D pour l'impression 3D

The 3D printing industry uses approximate file formats. Capability for storing appearance is required in some cases.

En impression 3D, une haute précision n'est pas une nécessité car les imprimantes actuelles ne peuvent pas imprimer au-delà d'une certaine résolution. Par conséquent, les formats de fichier utilisant le codage approximatif de la géométrie de la surface sont idéaux pour le travail. STL est un tel format de fichier et constitue le format d’impression 3D le plus répandu à ce jour.

STL ne peut toutefois pas stocker d'informations relatives à l'apparence. Donc, si vous souhaitez imprimer un modèle multicolore, vous ne pouvez plus utiliser STL car il ne peut pas stocker d'informations relatives à la couleur ou à la matière. Il existe d'autres formats de fichier tels que OBJ ou AMF qui peuvent stocker des informations relatives à l'apparence. Ainsi, ces formats (OBJ étant le plus populaire) sont le meilleur choix pour les modèles multicolores.

1.2 Formats de fichiers 3D pour applications graphiques (jeux et films)

Games require fast rendering, support for rich color and textures, and animation.

Dans les applications graphiques, les exigences diffèrent de l'impression 3D. Puisque nous avons dépassé l’ère du noir et blanc, les modèles 3D utilisés dans les jeux et les films nécessitent des couleurs et une texture riches. Les jeux et les films doivent également prendre en charge l'animation. De plus, toutes les applications graphiques exigent généralement des vitesses de rendu élevées. Par conséquent, les meilleurs formats pour ce type de travail seraient ceux qui utilisent une géométrie approximative pour obtenir un rendu rapide, peuvent coder l'apparence et prendre en charge l'animation. Les formats FBX et COLLADA cochent toutes ces cases et sont donc idéaux pour les applications graphiques.

1.3 Formats de fichiers 3D pour une ingénierie de haute précision

3D modeling in the area of aeronautics engineering requires precise encoding of surface geometry

Tout est dans le nom. Dans la discipline de l'ingénierie de haute précision telle que l'ingénierie aérospatiale, les modèles 3D doivent être lisses et précis à n'importe quelle échelle. Par conséquent, les formats utilisant une géométrie précise, telle que IGES ou STEP, conviendront le mieux à cette tâche.

Les fonctionnalités d'un format de fichier 3D étant un élément crucial pour l'identification du format idéal, nous avons fourni un tableau des fonctionnalités prises en charge par les 8 principaux formats de fichier 3D dans l'annexe de cet article. Vous pouvez y jeter un coup d'œil lorsque vous devez prendre une décision.

2. Quel pipeline de logiciels allez-vous utiliser?

La prochaine considération importante est le pipeline de logiciels que vous utiliserez pour votre tâche. Tous les logiciels ne prennent pas en charge l'importation et l'exportation de tous les formats de fichiers 3D. Vous devez choisir un format de fichier pris en charge par le logiciel de votre choix.

Pour votre référence, nous avons inclus un tableau des formats de fichiers pris en charge par les logiciels de modélisation 3D et les moteurs couramment utilisés dans la deuxième annexe de l'article. C'est une autre ressource que vous pouvez consulter pour choisir un format de fichier.

Market share of the most popular 3D modeling software

3. Quel logiciel votre collaborateur utilise-t-il?

Le format de fichier que vous choisissez doit non seulement s'intégrer à votre pipeline, mais également à celui de votre collaborateur. Si vous connaissez vos collaborateurs, demandez-leur ce qu'ils utilisent et discutez du format de fichier qui convient le mieux à votre flux de travail et à celui de votre collaborateur.

Si vous ne connaissez pas vos collaborateurs, il est préférable de jouer prudemment. Il suffit de choisir le format le plus populaire qui répond aux exigences précédentes. Il est préférable que le format soit neutre et non exclusif.

Top 8 des formats de fichiers 3D en détail

Jusqu'à présent, nous avons discuté des formats de fichiers 3D à un niveau abstrait et élevé. Nous avons discuté des différentes fonctionnalités implémentées par les formats de fichiers 3D et de la manière dont vous pouvez choisir le format de fichier 3D idéal en fonction de ces connaissances. Examinons à présent les 8 formats de fichiers 3D les plus importants et déterminons quelles fonctionnalités ils prennent en charge, quelle est leur popularité et quelles industries les utilisent le plus.

Si vous recherchez des informations sur un certain format de fichier 3D, vous pouvez ignorer les autres et accéder directement à ce format de fichier 3D.

STL OBJ FBX COLLADA 3DS IGES ÉTAPE VRML et X3D

Format de fichiers 3D

STL (STereoLithography) est l’un des formats de fichiers 3D neutres les plus importants dans le domaine de l’impression 3D, du prototypage rapide et de la fabrication assistée par ordinateur. Il est natif du logiciel de CAO stéréolithographique développé par 3D Systems. L'extension de fichier correspondante est .STL.

STL est l’un des plus anciens formats de fichiers 3D. Il a été créé en 1987 par Chuck Hull, qui est actuellement le directeur technique de 3D Systems. Il a également inventé la première imprimante 3D stéréolithographique au monde. Le format de fichier STL a été créé par la suite comme moyen simple de transférer des informations sur les modèles de CAO 3D vers cette imprimante 3D.

Caractéristiques principales

STL code la géométrie de surface d'un modèle 3D à l'aide approximative d'un maillage triangulaire. Comme il s’agissait de l’un des premiers formats de fichiers 3D à exploiter les mosaïques pour coder la géométrie de surface, il possède plusieurs backronymes tels que «Standard Tessellation Language» et «Standard Triangle Language».

STL ignore l'apparence, la scène et les animations. C'est l'un des formats de fichiers 3D les plus simples et les plus simples actuellement disponibles. Le format STL spécifie à la fois les représentations ASCII et binaires. Les fichiers binaires sont plus communs car ils sont plus compacts.

Popularité et perspectives d'avenir

Depuis son invention, le format de fichier STL a été rapidement adopté par les industries du prototypage rapide, de l’impression 3D et de la fabrication assistée par ordinateur. C'est toujours le format de fichier le plus utilisé en impression 3D.

Le règne de STL sur l'impression 3D pourrait toutefois se terminer bientôt. Ces dernières années, la technologie d'impression 3D a progressé rapidement. La fidélité des processus d'impression atteint maintenant une précision au niveau du micron. Le format STL étant un format approximatif, il nécessite de très petites facettes triangulaires pour atteindre cette résolution, ce qui génère des fichiers volumineux et encombrants. Deuxièmement, de nombreuses imprimantes 3D permettent désormais d’imprimer en couleur, une technologie qui devrait se généraliser dans un proche avenir. STL ne peut pas coder les informations de couleur et est donc inutile à cette fin. Pour ces raisons, le règne de STL sur le monde de l'impression 3D risque de ne pas durer et des formats tels que OBJ, 3MF ou AMF pourraient le remplacer.

Quelles industries l'utilisent?

Impression 3D, prototypage rapide, fabrication assistée par ordinateur. Pour en savoir plus sur le format de fichier STL, vous pouvez consulter notre article détaillé sur STL.

Format de fichiers 3D

Le format de fichier OBJ est un autre poids lourd neutre dans le domaine de l'impression 3D. Il est également largement utilisé dans les graphiques 3D. Il a d'abord été développé par Wavefront Technologies pour son package d'animation Visualisation avancée. Le format de fichier 3D a l'extension .OBJ.

Caractéristiques principales

Le format de fichier OBJ prend en charge l’encodage approximatif et précis de la géométrie de la surface. L'utilisation du codage approximatif ne limite pas le maillage de surface aux facettes triangulaires. Si l'utilisateur le souhaite, il peut utiliser des polygones comme des quadrilatères. Lorsqu'il utilise un codage précis, il utilise des courbes et des surfaces lisses telles que NURBS.

Le format OBJ peut coder des informations de couleur et de texture. Ces informations sont stockées dans un fichier séparé portant l’extension .MTL (Bibliothèque de modèles de matériaux). Il ne supporte aucun type d'animation. Le format spécifie les codages ASCII et binaires, mais seul le codage ASCII est open source.

Popularité et perspectives d'avenir

Le format de fichier OBJ, en raison de sa neutralité ou de son ouverture, est l’un des formats de transfert les plus populaires pour les graphiques 3D. Il est également en train de gagner du terrain dans l’industrie de l’impression 3D au fur et à mesure que l’industrie évolue vers l’impression couleur.

Quelles industries l'utilisent?

Graphiques 3D, impression 3D

Pour plus d'informations sur le format de fichier OBJ, vous pouvez voir sa page Wikipedia.

Format de fichiers 3D

FBX est un format de fichier propriétaire largement utilisé dans l'industrie du film et des jeux vidéo. Développé à l'origine par Kaydara, il a été racheté par Autodesk en 2006. Depuis l'acquisition, AutoDesk utilise FBX comme format d'échange pour son propre portefeuille, qui comprend AutoCAD, Fusion 360, Maya, 3DS Max et d'autres progiciels.

Caractéristiques principales

Le format de fichier FBX prend en charge les propriétés liées à la géométrie et à l'apparence, telles que la couleur et les textures. Il prend également en charge les animations squelettiques et les morphes. Les fichiers binaires et ASCII sont pris en charge.

Popularité et perspectives d'avenir

FBX est l’un des choix les plus populaires en matière d’animation. En outre, il est également utilisé comme format d'échange facilitant les échanges haute fidélité entre 3DS Max, Maya, MotionBuilder, Mudbox et d'autres logiciels propriétaires.

Quelles industries l'utilisent?

Industrie du jeu vidéo et industrie cinématographique. Pour en savoir plus sur le format de fichier FBX, vous pouvez voir sa page Wikipedia.

Format de fichiers 3D

Collada est un format de fichier neutre utilisé dans l'industrie du jeu vidéo et du cinéma. Il est géré par le consortium technologique à but non lucratif, le groupe Khronos. L'extension de fichier pour le format COLLADA est .DAE.

Caractéristiques principales

Le format COLLADA prend en charge la géométrie, les propriétés liées à l'aspect, telles que la couleur, les matériaux, les textures et les animations. De plus, il est l’un des rares formats prenant en charge la cinématique et la physique. Le format COLLADA stocke les données en utilisant le langage de balisage XML.

Popularité et perspectives d'avenir

L'intention initiale derrière le format COLLADA était de devenir un standard parmi les formats de fichiers 3D. En effet, en 2013, il a été adopté par l'ISO en tant que spécification accessible au public, ISO / PAS 17506. Suite à cet historique, de nombreux logiciels de modélisation 3D prennent en charge le format COLLADA.

Cependant, le consensus est que le format COLLADA n’a pas suivi le rythme. Le format COLLADA était autrefois très utilisé en tant que format d'échange pour Autodesk Max / Maya dans l'industrie cinématographique, mais l'industrie s'est maintenant davantage tournée vers les formats OBJ, FBX et Alembic.

Quelles industries l'utilisent?

Industrie cinématographique, industrie du jeu vidéo. Pour plus d'informations sur le format de fichier COLLADA, consultez la documentation officielle du groupe Khronos.

Format de fichiers 3D

3DS est un format de fichier propriétaire utilisé dans l'architecture, l'ingénierie, l'éducation et la fabrication. Il est natif de l’ancien Autodesk 3D Studio DOS, un logiciel de modélisation populaire qui a été remplacé par son successeur 3D Studio MAX en 1996. Développé dans les années 90, il est l’un des formats de fichier 3D les plus anciens. Il est devenu de facto l’un des standards de l’industrie en matière de stockage de modèles 3D ou d’échange entre deux autres formats propriétaires.

Caractéristiques principales

Le format de fichier 3DS ne conserve que les informations les plus élémentaires sur la géométrie, l'apparence, les scènes et les animations. Il utilise un maillage triangulaire pour encoder la géométrie de la surface approximativement, le nombre total de triangles étant limité à 65536. Il stocke les propriétés liées à l'apparence telles que la couleur, la texture, le matériau, la transmissivité, etc. Les informations de scène telles que la position de la caméra, les lumières peuvent également être stockées, mais le format ne prend pas en charge les sources de lumière directionnelles.

Le format 3DS spécifie un codage binaire et stocke les informations en morceaux. Cela permet aux analyseurs de sauter des morceaux qu’ils ne reconnaissent pas et d’extraire le format.

Popularité et perspectives d'avenir

Étant l'un des formats de fichiers les plus anciens, 3DS est devenu un standard pour le stockage de modèles 3D et l'échange entre d'autres formats de fichiers 3D. Pratiquement tous les progiciels 3D le prennent en charge. Cependant, comme ce format ne conserve que les informations les plus élémentaires sur le modèle 3D, il ne peut pas être utilisé dans des situations où on ne veut pas perdre d'informations. Dans ce cas, ce format doit être complété par le format MAX (à présent remplacé par le format PRJ), qui contient des informations supplémentaires propres à Autodesk 3DS Max, pour permettre à une scène d'être entièrement sauvegardée / chargée.

Quelles industries l'utilisent?

Architecture, ingénierie, éducation et fabrication. Pour en savoir plus sur le format de fichier 3DS, vous pouvez consulter la page Wikipedia.

Format de fichiers 3D

IGES (prononcez eye-jess) est une ancienne horloge neutre utilisée principalement dans l'industrie de la défense et dans le domaine de l'ingénierie. Il a été développé au milieu des années soixante-dix par l'US Air Force.

À l'époque, l'armée de l'air perdait beaucoup de temps dans le fastidieux processus de partage et de conversion des données entre systèmes propriétaires utilisés par ses fournisseurs. La situation était particulièrement difficile avec des projets de plus grande envergure tels que des porte-avions ou des systèmes de livraison de missiles impliquant des centaines de fournisseurs. Le format IGES a été mis au point par l’armée de l’air, en partenariat avec Boeing et d'autres, dans le but de servir de format d'échange pouvant être partagé entre tous les systèmes de CAO. Depuis les années 80, le département de la Défense des États-Unis exige que tous les contrats de défense et d’armes utilisent IGES comme format de fichier standard. L’extension de fichier correspondant au format IGES est .IGS ou .IGES.

Caractéristiques principales

Le format IGES est un codage ASCII extrêmement flexible pour représenter la géométrie de surface. Il est capable d'utiliser des schémas de circuits, des structures filaires, des surfaces de forme libre ou CSG précises pour stocker des informations relatives à la géométrie. Le format peut également stocker des couleurs mais ne prend pas en charge les propriétés des matériaux telles que les textures, le type de matériau, etc. L'animation n'est également pas prise en charge.

Popularité et perspectives d'avenir

IGES jouit d’une grande popularité depuis son invention dans les années 70. Il a été adopté comme norme nationale dans de nombreux pays tels que le Royaume-Uni et l'Australie. Pratiquement tous les logiciels de CAO le prennent en charge.

Le format de fichier IGES n’est plus développé, et pourtant il est encore largement utilisé pour transférer des données entre les logiciels CAO, FAO et CAE. C'est un choix populaire pour la modélisation 3D, la création de dessins techniques et la conception de produits. Il a la réputation d'être un bon choix pour les amateurs en 3D; les artistes 3D professionnels préfèrent désormais son successeur STEP.

Quelles industries l'utilisent?

Défense, ingénierie

Format de fichiers 3D

STEP (norme pour l'échange de données de produit) ou ISO 10303 a été développée pour succéder au format de fichier IGES. Il est largement utilisé dans des domaines liés à l’ingénierie tels que l’ingénierie automobile et aéronautique, la construction de bâtiments, etc. Le format de fichier correspondant est .STP.

L'objectif déclaré du développement de STEP était de créer un mécanisme capable de décrire les données du produit tout au long du cycle de vie d'un produit, indépendamment de tout système particulier. Cependant, en raison de la complexité et de la taille de la norme d'origine, cette dernière a ensuite été décomposée en quatre spécifications plus petites et modulaires dans quatre versions majeures.

Caractéristiques principales

Le format STEP prend en charge toutes les fonctionnalités prises en charge par le format IGES. En outre, il peut également coder la topologie, les tolérances géométriques, les propriétés des matériaux tels que les textures, les types de matériaux et d’autres données de produits complexes.

Popularité et perspectives d'avenir

STEP, comme IGES, est un format populaire d'échange de données entre les logiciels CAO, FAO et CAE. Pour des raisons de compatibilité, il est toujours recommandé d’utiliser IGES car il s’agit du format le plus courant et qui est le plus susceptible de fonctionner avec le logiciel du destinataire. Cependant, dans les cas où il est nécessaire de transférer des informations relatives à l'apparence du modèle, aux tolérances des pièces, etc., STEP est le bon format.

Quelles industries l'utilisent?

Ingénierie, par exemple automobile, aérospatiale, construction de bâtiments, etc.

Pour plus d'informations, lisez cette discussion comparative des formats IGES et STEP.

Format de fichiers 3D

Le dernier format de fichier 3D que nous discuterons est VRML et X3D. VRML (prononcé vermal et ayant l’extension de fichier .WRL) correspond à Virtual Reality Modeling Language. C'est un format de fichier 3D qui a été développé pour le World Wide Web. X3D lui a succédé.

Le terme VRML a été inventé pour la première fois dans un article de Dave Raggett intitulé «Étendre le WWW pour prendre en charge une plate-forme de réalité virtuelle indépendante de la plate-forme» soumis à la première conférence sur le World Wide Web en 1994. Trois années supplémentaires ont été nécessaires pour créer une version mature du format VRML97. et est devenu une norme ISO.

VRML97 a été utilisé dans certaines pages d'accueil personnelles et sites de discussion en 3D tels que «CyberTown». Cependant, le format n'a pas réussi à être adopté de manière significative. En outre, les capacités de VRML sont restées stagnantes, tandis que les graphiques 3D en temps réel s’amélioraient rapidement. Finalement, le consortium VRML a changé son nom pour devenir Web3D Consortium et a commencé à développer le successeur du format VRML X3D, sorti en 2001.

Caractéristiques principales

X3D est un format de fichier 3D basé sur XML. Il supporte toutes les fonctionnalités du format VRML avec quelques ajouts.

Le format VRML utilise un maillage polygonal pour coder la géométrie de la surface et peut stocker des informations relatives à l’apparence telles que la couleur, la texture, la transparence, etc. Le format X3D ajoute le codage NURBS de la géométrie de la surface, la possibilité de stocker des informations relatives à la scène et la prise en charge de l’animation.

Popularité et perspectives d'avenir

Le but de X3D est de devenir le format de fichier 3D standard pour le Web. En particulier, les applets X3D peuvent s'exécuter dans un navigateur et afficher le contenu en 3D à l'aide de la technologie graphique OpenGL 3D. X3D a également été conçu pour s'intégrer de manière transparente aux pages HTML5, à l'instar du format SVG pour les images. Cependant, à ce jour, le format n'a pas été largement accepté.

Quelles industries l'utilisent?

Internet et le web. Pour plus d'informations sur le format X3D, lisez ce guide à partir du Web3D Consortium.

Conclusion

Nous avons beaucoup appris sur les formats de fichiers 3D dans cet article. Nous avons expliqué comment et pourquoi il existe des centaines de formats et comment ils peuvent être classés en deux grandes catégories: propriétaires et neutres. Nous avons ensuite exploré les fonctionnalités les plus importantes d’un format de fichier 3D et fourni des conseils sur la manière de choisir le format idéal pour votre application. Nous avons terminé avec une discussion sur les 8 formats de fichiers 3D les plus importants, en mettant l'accent sur leurs caractéristiques, leur popularité et leurs cas d'utilisation. L'annexe contient une mine d'informations sur la compatibilité de ces formats de fichiers 3D avec les logiciels et moteurs de modélisation 3D les plus courants. Il dispose également d'un tableau d'analyse comparative des jeux de fonctionnalités de ces formats de fichiers 3D.

Nous espérons que vous avez apprécié cet article. Partagez-le avec vos amis qui s'intéressent au monde de la modélisation 3D, du développement de jeux, des effets spéciaux, de l'ingénierie, de l'architecture et de l'impression 3D. Si vous avez des questions, des opinions ou des commentaires, veuillez les partager avec nous dans la section commentaires.

appendice

1. Matrice de caractéristiques des 8 formats de fichiers 3D les plus populaires

Vert: pris en charge, rouge indiqué: non pris en charge Format de fichier Géométrie Apparence Scène Animation Maillage approximatif Maillage précis CSG Couleur Matériau Texture Appareil photo Éclairage Positionnement relatif STL OBJ FBX COLLADA 3DS IGES STEP X3D

2. Prise en charge de l'importation / exportation dans les logiciels et moteurs de modélisation 3D populaires

STL OBJ FBX COLLADA 3DS IGES ÉTAPE VRML X3D Sketchup Aucune exportation Exporter les deux Aucune Aucune Exporter Aucune Solidworks Les deux Non Tous les deux Les deux Aucune Les deux Fusion Aucune Les deux Fusion Non Les deux Non Non AutoCAD Non Non Les deux Non Aucune Importation Les deux Importation Non Non Mélangeur Les deux Les deux Les deux Les deux Les deux Non Les deux Les deux Les deux Exportations Importation Importation Importation Les deux Exporter Cinema4D Les deux versions Les deux Les deux Importation Non Les deux Non Unité Aucun Importation Importation Importation Importation Non Non Non Non

 

Les formats de fichiers 3D les plus courants après 2019 sont apparus en premier sur All3DP.