彩色3D掃描或非彩色掃描檔案上有什麼不同?

彩色3D掃描或非彩色掃描檔案上有什麼不同

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3D 掃描中其中一個文件格式是 STL。然而,STL 是一種古老的文件格式,雖然非常流行,但並沒有真正跟上時代的步伐。3D掃描近年來越來越流行彩色3D掃描,而STL並不支持彩色數據,掃描器精度的提高也對STL格式提出了額外的挑戰。它不能有效地地處理高分辨率數據,因為格式中會伴隨著更高分辨率的設計顯著增加文件的大小。另一方面,OBJ 支持彩色數據,可以精確地呈現表面幾何形狀而不會大大增加文件大小。因此,如果你需要精確的多色模型,OBJ 文件格式比 STL 格式有更大的優勢。

OBJ和STL 檔案格式的區別

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OBJ 文件格式存儲有關 3D 模型的信息。它最初是由 Wavefront Technologies 為其 Advanced Visualizer 應用程序創建的,用於存儲由線、多邊形和自由曲線和曲面組成的幾何對象。因此,OBJ 不但可以對 3D 模型的表面幾何進行編碼,也可以存儲顏色和紋理信息。但是,該格式不存儲任何場景信息(例如燈光位置)或動畫。

OBJ 文件通常由 CAD(計算機輔助設計)軟件生成,作為 3D 建模過程的最終產品。 OBJ文件格式對應的文件擴展名就是“.OBJ”。

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STL 將對象的表面表示爲完全由三角形組成的網格,這對於簡單的幾何圖形來說已經足夠了。更高的模型保真度需要更多數量的三角形,因此文件大小幾乎呈指數級增加,即使在最高分辨率下,它仍然是一個近似值。

OBJ 在同一文件中包含多個不同的多邊形,並支持精確的表面編碼。表面也可以通過NURBS面片來定義,而不是面形狀,這樣可以實現更加平滑和準確的表示。然而,這也是以較大的文件大小爲代價。

儘管如此,OBJ 文件格式不如 STL 格式通用。幾乎所有的 3D 打印機都支持 STL,但對於 OBJ 卻不能這麼說——儘管它也得到了合理的採用和支持。因此,如果你使用3D掃描器 3D掃描非彩色模型,STL 格式仍然是首選。

OBJ 和 STL 格式都有一個非常成熟的生態系統,擁有龐大的投資用戶群和大量第三方工具。還有其他 3D 文件格式競爭者,如 VRML、AMF 和 3MF,但它們沒有類似的支持,因此目前還不是 STL 和 OBJ 文件格式的重要替代品。

OBJ 文件格式:顏色和紋理

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在許多應用中,3D 模型的外觀非常重要。例如,一款賽車視頻遊戲,帶有沉悶、無色的汽車,體驗會少得多。簡單來說,外觀描述了材料類型、紋理、顏色等表面屬性,這決定了模型在渲染時的外觀。

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OBJ 可以存儲顏色和紋理信息

Source: Gabryxx7 via GitHub

雖然 OBJ 文件格式不允許你存儲顏色和紋理信息本身,但它通過允許將這些信息存儲在稱為材料模板庫 (MTL) 格式的配套文件格式中來彌補這一點。通過一起使用這兩個文件,可以渲染多色紋理模型。

MTL 文件包含根據 Phong 反射模型定義表面的光反射屬性的 ASCII 文本。可以定義材質屬性,如環境顏色、漫反射顏色、鏡面反射顏色、透明度等。

除了支持這些材質屬性外,MTL 格式還支持紋理貼圖,這是一種更方便的指定顏色和紋理的方法。在紋理映射中,3D 模型表面(或多邊形網格)中的每個點都映射到二維圖像。二維圖像的坐標具有顏色和紋理等屬性。渲染 3D 模型時,每個點都在此 2 維圖像中分配一個坐標。

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STL 足以滿足大多數 3D 打印應用的需求,但無法滿足顏色需求

Source: i.Materialise

我們希望透過這次講解讓你更深入了解OBJ 文件格式與STL的分別, 及知道如果要進行彩色3D掃描時輸出的格式需要時OBJ 而非STL, 因為STL格式不支持顏色及材質數據。

彩色3D掃描常見問題

Q1:如何選擇合適的3D掃描器?

很多用戶在看完3D掃描器推薦後,還是很糾結如何選擇,這裡建議您通過思考這幾個問題再做選擇。

1.您要掃描什麼?

2.您掃描對象的大小是多少?

3.您需要多高的精確度及分辨率?

4.您需要多快的掃描速度?

5.您拿到3D掃描數據後要幹什麼?

6.您預算多少?

7.買來的3D掃描儀將由誰來操作?

Q2:彩色3D掃描最適合選擇什麼文件格式?

選擇OBJ文件格式比較適合。

3D掃描近年來越來越流行彩色3D掃描,而STL並不支持彩色數據,且掃描器精度的提高也對STL格式提出了額外的挑戰。STL不能很有效地處理高分辨率數據,因為格式中會伴隨著更高分辨率的設計顯著增加文件的大小。另一方面,OBJ 支持彩色數據,可以精確地呈現表面幾何形狀而不會大大增加文件大小。因此,如果你需要精確的多色模型,OBJ文件格式會比較合適。

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