深度解析：12 种主流 3D 模型格式特性与转换全指南

三维图形与可视化领域，3D模型格式作为数据交换与存储的基石，承载着模型结构、几何形状、纹理以及材质等多重信息。不同的3D模型格式在支持材质的方式上各有差异，这些差异不仅影响模型的外观表现，还在格式转换过程中带来了特定的挑战与考虑。下面为大家深度解析12 种主流 3D 模型格式特性与转换全指南

一、多边形网格格式：工业级建模与渲染核心

1. OBJ（Wavefront Object）

特性：最通用的 3D 格式，支持顶点、面、纹理坐标，不包含动画或层级结构。

应用场景：3ds Max、Maya、Blender 间的模型交换，游戏低模导出。

转换注意：导出时需勾选 “导出材质”（.mtl 文件），纹理路径需手动指定。

2. FBX（Filmbox）

特性：Autodesk 主推格式，支持动画、骨骼、材质与摄像机数据，跨软件兼容性强。

应用场景：Unity/Unreal 引擎导入，影视动画流程（Maya→3ds Max）。

转换注意：导出时需选择对应版本（如 FBX 2020），避免高版本引擎不兼容。

3. STL（Stereolithography）

特性：仅存储三角网格坐标，无材质纹理，工业 3D 打印标准格式。

应用场景：3D 打印前处理、CAD 模型导出。

转换注意：需检查模型法线方向（反向法线会导致打印失败），可通过 Netfabb 修复。

二、细分曲面与高精度模型格式

4. ZTL（ZBrush Tool）

特性：ZBrush 专用格式，保留细分级别、雕刻细节与 polypaint 纹理。

应用场景：角色高模雕刻，导出为 OBJ 后烘焙法线贴图。

转换注意：需先在 ZBrush 中 “Divide” 降低细分级别，否则导出 OBJ 面数过高。

5. 3DS（3D Studio）

特性：早期 3ds Max 格式，支持基本网格与材质，不兼容复杂场景。

应用场景：兼容老版本软件或游戏引擎（如早期 Unity）。

转换注意：导出时材质可能丢失，建议搭配 MTL 文件一起保存。

三、游戏与实时渲染格式

6. glTF（GL Transmission Format）

特性：轻量化 JSON 格式，支持 PBR 材质、动画与场景层级，WebGL/VR 首选。

应用场景：网页 3D 展示（Three.js）、VR 头盔模型加载。

转换注意：需通过 Blender 插件导出为.gltf/.glb，纹理需打包为 编码。

7. USD/USDZ（Universal Scene Description）

特性：皮克斯主推格式，支持场景组合、版本控制，Apple AR 应用（如 ARKit）。

应用场景：影视 DCC 流程（Maya→Houdini）、iOS AR 模型预览。

转换注意：USDZ 需通过 Xcode 或 USD Converter 打包，需包含相机与灯光数据。

展开全文

四、参数化与工程建模格式

8. STEP（ISO 10303）

特性：CAD 工程标准格式，保留参数化特征（如拉伸、布尔运算）。

应用场景：SolidWorks、AutoCAD 等工业设计软件交换。

转换注意：导入 3D 建模软件时会丢失参数，仅保留网格，建议使用 Paraview 转换。

9. IGES（Initial Graphics Exchange Specification）

特性：早期 CAD 交换格式，支持曲面建模，不兼容复杂实体。

应用场景：机械零件设计跨软件传输。

转换注意：需通过 CATIA 或 FreeCAD 修复破面，导出时选择 IGES 5.3 版本。

五、体积与点云格式

10. VDB（Volume Data Block）

特性：存储体积数据（如烟、火），支持密度与速度场，Houdini 专用。

应用场景：影视特效流体模拟，导出为 FBX 时需烘焙为网格。

转换注意：可通过 Blender 的 Mantaflow 插件导入 VDB，但细节可能丢失。

11. PLY（Stanford Polygon File Format）

特性：支持点云与多边形网格，包含颜色与法向量信息。

应用场景：3D 扫描数据（如 Artec Eva），Meshlab 点云处理。

转换注意：点云转网格需通过 CloudCompare 进行表面重建，设置合适采样率。

六、格式转换核心原则与工具

1. 跨平台转换工具推荐

2. 转换常见问题解决方案

材质丢失：确保导出时勾选 “Embed Media”，或手动指定纹理路径（如 Blender 导出 FBX 时勾选 “Include Textures”）。

动画错位：FBX 导出时检查 “Bake Animation” 选项，避免骨骼层级错误（如 Unity 中需设置 Root Transform Rotation 为 “None”）。

精度损失：CAD 转网格时提高导出细分值（如 STEP 转 OBJ 设置弦高误差≤0.01mm）。

附：格式兼容性速查表

掌握不同格式的技术特性与转换逻辑，可大幅提升 3D 工作流效率。例如游戏建模中，建议采用 “ZBrush 雕刻→TopoGun 拓扑→Blender 导出 glTF” 的流程，兼顾细节与性能；工业设计则需通过 STEP/IGES 确保工程参数的完整性。返回搜狐，查看更多